CS223177B1 - Kontinuální způsob přípravy základních elektrokeramických práškových hmot - Google Patents

Description

Vynález řeší kontinuální způsob přípravy základních elektrokeramických práškových hmot ze zkalcinovaných kysličníků baria a stroncia kombinovanými mlecími postupy.

Podstatou vynálezu je, že kalcinát je rozmělněn v suchém mlecím procesu na rozměr 0,1 až 300 μιη, načež se podrobí jedno- nebo vícestupňovému třídění na rozměr nad 5 až 50 μτη, který je vrácen do- suchého mlecího procesu nebo je tříděn na rozměr 5 až 50 μηι nebo menší, který je dále zpracován ve dvoustupňovém kontinuálním mokrém mlecím procesu, a že frakce 2 až 5 μτη nebo* menší je po třídění zpracována přímo ve druhém stupni mokrého mlecího procesu,

Vynález se týká kontinuálního způsobu přípravy základních elektrokeramických práškových hmot ze zkalclnovaných kysličníků baria a stroncia kombinovanými mlecími postupy.

V současné době se příprava základních práškových hmot z kalcinovaných kysličníků feritových materiálů provádí běžně známým způsobem — rozmělňování hrudkovité frakce na standardních zařízeních v posloupnosti například — čelisťový (kladivový) nebo válcový drtič, kulový nebo vibrační mlýn s následným mokrým mletím v diskontinuálním zařízení typu atritor nebo v kontinuálním zařízení typu MOLINEX bez možnosti přímého ovládání výsledné trakční velikosti zrna rozmělňovaného materiálu. Přitom jednotlivé operace jsou prováděny zpravidla jako samostatné po stanovených pevných dávkách — hmotnosti taveb, a to v jednotkovém či vícenásobném osazení jednotlivých technologických zařízení v přímé závislosti na jejich jednotkovém výkonu. Poté jsou jednotlivé šarže feritové směsi postoupeny k tvarování polotovarů za mokra nebo ke granulaci pro tvarování za sucha.

Hlavní nevýhodou současného způsobu přípravy práškových hmot a feritové směsi je jejich frakční nesourodost — nehomogennost, a to nejen z hlediska jednotlivě připravované materiálové dávky, ale i následně v konečném stavu u zhomogenizovaného celku, jež je v průběhu jednotky času (hodiny, směny) proměnlivý a o různé velikosti konečné frakce zrna, což nutí výrobce použít kvalitnějších a dražších vstupních surovin na bázi SrCO₃ a podobně. Standardně používaná produkční rozmělňovací zařízení za sucha, jako například úderové mlýny (palcové, kladivové, čelisťové, kulové popřípadě i vibrační) — seřízená (nastavená) na daný drticí — mlecí stupeň, neumožňují v běžném trvalém provozu dosáhnout přeisné žádané jednotné frakce —velikosti zrna.

Tento rozdíl je tím větší, čím větší četnost, popřípadě konstrukční rozdílnost a tím i účinnost rozmělňovacích zařízení je v jednotlivých operacích zastoupena. Případné i náisledně pak zařazené zdvojení — znásobení koncového rozmělňovacího mokrého stupně — například atritorů, popřípadě prodloužení jeho účinné mlecí doby — nedává očekávaný výsledek. Frakční křivka — rozložení velikosti zrna — je neúnosně široké. V materiálové směsi se objevují frakce mechanicky již rozmělněné pod optimální hranicí, jakož 1 minimální výskyt částic — frakce nadrozměrné a tedy rovněž nežádoucí.

Nejnověji je známo kontinuální zařízení na intenzívní rozmělňování práškových hmot. Toto zařízení podstatně přispívá k jakostnímu rozmělňování a homogenní přípravě práškových směsí, jakož i řeší řadu problémů vyskytujících se při diískontinuálním způsobu výroby feritové směsi. Přesto jakostní rozložení a zúžení velikosti částic zrna podle potřeby jednotlivých druhů materiálů k optimální hranici jež je pro finální hodnoty feritových obrobků stěžejní — nepostihuje.

Uvedené nevýhody odstraňuje kontinuální způsob přípravy základních elektrokeramických práškových hmot ze zkalcinovaných kysličníků baria a stroncia kombinovanými mlecími postupy podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kalcinát je rozmělněn v suchém mlecím procesu na rozměr 0,1 až 300 ,um, načež se podrobí jedno nebo vícestupňovému třídění na rozměr nad 5 až 50 ^m, který je vrácen do suchého mlecího procesu nebo je tříděn na rozměr 5 až 50 μΐη nebo menší, který je dále zpracován ve dvoustupňovém kontinuálním mokrém mlecím procesu, přičemž frakce 2 až 5 |Um nebo menší je po třídění zpracována přímo ve druhém stupni mokrého mlecího procesu.

Hlavní výhodu způsobu přípravy základních práškových hmot feritové směisí podle uvedeného vynálezu lze spatřovat v tom, že je možno ve výrobě zejména anisotropních barnatých a strontnatých feritových magnetů tvarovaných (lisovaných) za mokra, dosáhnout podstatně vyšších jakostních parametrů finálních výrobků, jež je dané tou ekutečností, že feritový obrobek je tvarován z feritové homogenní sourodé směsi dané jednotnou frakční velikostí zrna ve velmi úzkém rozsahu. To umožňuje použít místo drahých vstupních surovin na bázi uhličitanu strontnatého; (SrCO₃) surovin podstatně dostupnějších a lacinějších s hlavním podílem na bázi uhličitanu barnatého (BaCO₃). Pro jednotlivé druhy feritového materiálu lze tak provozně stanovit a dodržovat optimální spektrum zrnitosti v žádané oblasti. Přitom této frakční velikosti je dosaženo pro tento feritový materiál tím nejšetrnějším způsobem — tedy bez prašného nežádoucího^ podílu — za optimálních technologických časů.

Princip kontinuálního způsobu přípravy základních elektrokeramických práškových hmot je dále popsán v níže uvedených příkladech.

Příklad 1

Granulovaný nebo hrudkovitý feritový materiál je po operaci kalcinace — ze zásobníku dopravován vstupním podavačem do úpravárenské rozmělňovací linky. Tato je tvořena suchou mlecí větví zakončenou třídicím frakčním systémem a navazuje na mokrou mlecí větev — vícestupňové jemné mokré domílání,

Kalcinát je na vstupu kontinuálně přiváděn do hrubého drtiče jež zpravidla tvoří válcové nebo úderové rotační bubny, kde je předdrcen a poté vstupuje do jemného drtiče například do jedno-, dvou- bubnového vibračního mlýnu, nebo kolíkového proudového mlýnu, který prakticky rozmělní kalcinát suchou cestou na dostupnou nejjemnější frakci, avšak ve velmi širokém frakčním spektru 0,1 až 100 (300) ,um, a to podle použitého drtícího — mlecího zařízení. Takto rozmělněný kalcinát feritové směsi je dále postoupen frakčnímu suchému třídění v třídicím systému.

Jak uvedeno v příkladu 1 je třídicí systém tvořen vzduchovými proudovými cyklonovými stupni. Jemně rozmělněný kalcinát je přiveden — gravitačně, mechanicky či pod tlakem — na vstup zdroje nosného média ventilátoru, injektoru a je tímto přiváděn do prvního třídicího cyklonového stupně, kde je široké frakční spektrum zrna feritové směsi roztříděno na hrubou frakci — prakticky zrno velikosti větší 5 až 50 — jež je vrácena zpět na vstup jemného drtiče (vibračního válcového mlýnu) a je postoupena k opětnému premletí, a jemnou frakci — zrno velikosti menší 5 až 50 μνα, které je dále vedeno na vstup druhého třídicího cyklonového stupně; zde nastává další velikostní třídění zrna unášené feritové směsi v nosném proudu na jemnou frakci zrna velikosti pod 2 až 5 μΐη a na hlavní nosnou materiálovou frakci — ;zrno velikosti větší 2 až 5 μπι — jež dále postupuje přes odvažovací a vyrovnávací zásobník do rozplavovací nádoby s míchadlem a dávkovačem mlecí kapaliny, odkud je již materiál jako kapalná feritová směs dopravován čerpadlem do mlecího zařízení prvního mokrého stupně — atritoru se zásobníkem a cirkulačním čerpadlem. Z tohoto prvého mokrého stupně postupuje jemně rozemletá feritová směs do rozplavovací nádoby, do kterého je současně zavedena i velmi jemná vytříděná frakce o velikosti zrna pod 2 až 5 ,um z druhého třídicího cyklonového stupně, jež je současně zhomogenizována s hlavním materiálovým proudem z prvého mokrého stupně a jako celek je dopravována tato materiálová feritová suspenze o upravené hustotě čerpadlem do mlecího zařízení druhého mokrého stupně — typu MOLINEX, jako konečný rozmělňovací stupeň.

Příklad 2

Alternativního provedení kontinuální úpraváremské rozmělňovací linky feritové zkalcinované směsi znázorňuje analogické sestavení výrobní linky, avšak s tím rozdílem, že :za suchou mlecí větev navazuje vertikální dopravní prvek třídicí systém sestavený z prvého proudového třídicího stupně s rotačním členem a následného druhého stupně — spirálového proudového třídiče a navazující mokrá mlecí větev je sestavena v prvém mokrém mlecím stupni z jednoho či více identických paralelně zapojených okružních mlecích systémů tvořené atritorem se zásobníkem a cirkulačním čerpadlem a dále předřazený homogenizační a odvažovací zásobník, navazující na druhý mokrý mlecí stupeň tvoří opět jeden či více paralelních okružních mlecích systémů zastoupených atritorem se zásobníkem a cirkulačním čerpadlem s mlecími parametry vyšších mlecích účinků než v prvém mokrém mlecím stupni.

Příklad 3

Jiný příklad provedení zjednodušené kontinuální úpravárenské rozmělňovací linky feritové zkalcinované směsi, vyznačené tím, že za suchou mlecí větví prakticky analogicky jako podle příkladu 1 a 2 je zařazen jednoduchý třídicí systém vytvořený kontinuálním proudovým vzduchovým rotačním sítem (typu ,,Alpíne“) v jednom nebo více stupních — v identické funkci jako třídicí systém a mokrá mlecí větev je sestavena jen z jednoho (koncového) okružního mlecího systému — daný atritorem se zásobníkem a cirkulačním čerpadlem s maximálním mlecím účinkem.

Prakticky je možno sestavit různé varianty více či méně shodných zapojení dostupných zařízení pro mletí za isucha či za mokra, přičemž zůstává všem společné, že predemletý zrnitý materiál v suchém stavu je v konečné fázi frakčně podle velikosti zrna tříděn za tím účelem, aby hrubá frakce zrna nebyla dávána do mokré části mlecí větve, kde by neúměrné prodlužovala mlecí časy konečného jemného domílání, ale byla vrácena zpět na poslední předmílací stupeň suché mlecí větve, kde může býti ekonomičtěji — rychleji — rozmělněna na žádanou velikost. Současně je žádoucí, aby již velmi jemně předdrcený materiál v suché mlecí větvi nebyl následně podrobován všem mlecím stupňům mokré mlecí větve, kde svou přítomností by brzdil mlecí účinky rozemílané relativně hrubší frakce, popřípadě, aby na výstupu z koncového mokrého stupně tento podíl nevycházel z mlecího zařízení již přemletý, to jest pod optimální velikost zrna — a tedy jako materiál nežádoucí. Pro jednotlivé jakostní druhy feritových materiálů jsou optimální hranice z výše uvedeného rozsahu empiricky blíže upřesněny — zúženy.

Navržené vícestupňové mokré domílání s gradačním mlecím účinkem směrem ke koncovému stupni je dáno neidentickými kinematickými a mlecími podmínkami v jednotlivých mokrých mlecích stupních.

Například pro první mlecí stupeň je optimálně s ohledem na vstupní frakci materiálu při konstantním objemu — mlecí náplně — použito v atritoru mlecích koulí o průměru (vnějším) 0 Dj = 6 až 8 (10) mm, zatímco ve druhém mokrém mlecím stupni v atritoru je do stejného objemu mlecí náplně použito mlecích elementů — koulí o vnějším 0 D₂ = 2 až 4 (6) mm. Tato řízená velikostní rozdílnost mlecích elementů se projeví v tom, že při dodržení konstantního objemu zaplnění mlecích zařízení mlecími elementy je v druhém stupni — atritoru mlecí účinek řádově vyšší, daný tou skutečností, že četnost koulí v atrltoru je =10 větší, a tím i =10 větší je počet současně vzájemných rázových impulsů, takže mletý materiál je účinnější — rychleji rozemílán. To znamená, že s růstem hustoty aktivních mlecích elementů v mlecí zóně při konstantním objemu roste pozitivně rozmělňování zrna a potřebný mlecí čas se nutně zkracuje.

(je proto účelné i s ohledem na provozní podmínky (opotřebení mlecích prvků a životnost zařízení] volit v I. mokrém mlecím stupni váhový poměr — materiál : mlecí element (koulej v poměru — 1 : 2 až 4 a provozní otáčky míchadla atritoru 9,1 n_a = =60 až 80 ot/min v II. (konečném) mlecím stupni váhový poměr — materiál : mlecí element (koule v poměru — 1 : 3 až 8 a provozní otáčky míchadla atritoru n_a = 80 až 120 ot/min.

Při zpracování jednotlivých druhů feritového materiálu je v průběhu úpravárenské linky široké spektrum, zrna postupně zužováno. Při použití daného třídicího systému je současný široký běžně produkovaný rozsah zrna rozmělňovaného suchého materiálu 0 až 100 (300) μτη podle právě vyráběného druhu feritu podle potřeby zúžen k optimální jeho velikosti — rovnoměrné homogenní frakci — do velmi úzkého trakčního pole 0 až 10 μτη popřípadě 0 až 5 μΐη tak, aby výstupní optimální frakce zrna z konečného mokrého mlecího stupně byla v rozsahu š + 0,5 μπι od optimální velikosti pro používaný materiál. Tato skutečnost umožňuje při výrobě konvenčních feritových výrobků použít při dochování finálních elektromagnetických hodnot výrobků dostupnějších výchoizích surovin (na bázi BaCO₃) nebo při použití kvalitativně lepších, dražších a dovážených surovin (na bázi SrCOj a jiných drahých zemin) vyrábět velmi miniaturní tvary isotropních a anisotropních feritů s vysokými elektromagnetickými hodnotami — BH_inax = 3 až 200 KJ/m³ a Hc = 5— —1500 KA/m, užívaných v mikroprocesorové a spínací technice.

pRedmEt

Claims (2)

1. Kontinuální způsob přípravy základních elektrokeramických práškových hmot ze zkalcinovaných kysličníků baria a stroncia kombinovanými mlecími postupy, vyznačený tím, že kalcinát je rozmělněn v suchém mlecím procesu na rozměr 0,1 až 300 μΐη, načež se podrobí jedno- nebo vícestupňovému třídění na rozměr nad 5 až 50 μτη, který je vrácen do suchého mlecího procesu nebo je tříděn na rozměr 5 až 50 μτη nebo menší, který je dále zpracován ve dvoustupňovém kontinuálním mokrém mlecím procesu.

2. Kontinuální způsob přípravy základních olektrokeramickýoh práškových hmot podle bodu 1, vyznačený tím, že frakce 2 až 5 μπι nebo menší je po třídění zpracována přímo ve druhém stupni mokrého mlecího procesu.