FI110847B - Jauhantamenetelmä vaakasuoran myllyn avulla ja vaakasuora mylly - Google Patents

Description

110847

Jauhantamenetelmä vaakasuoran myllyn avulla ja vaakasuora mylly

Keksinnön tausta 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on ultrahieno jau hantamenetelmä erittäin hienojen aineosahiukkasten muodostamiseksi, jotka ovat kooltaan useita mikroneja tai pienempiä ja joita tarvitaan erittäin lujan betonin, tehokkaan katalyytin tai vastaavien yhteydessä.

10 Nykyinen teknologia on selostettu JP-patenttijul kaisussa Hei 5-87 307 otsikolla "Centrifugal Processing Method and Apparatus" varustettuna. Tämä teknologia perustuu kuvion 15 mukaisen pystysuoran myllyn käyttöön, jossa käytetään sekoitusvartta 02, joka on asetettu onton root-15 torin 01 sisään, jauhantaväliaineen 03 ollessa asetettuna varren 02 ja roottorin 01 väliseen rakoon S. Tämän jälkeen, edellyttäen että käsiteltävä materiaali M on asetettuna rakoon S, onttoa roottoria 01 pyöritetään ja samalla sekoitusvartta 02 kierretään vastakkaiseen suuntaan root-20 toriin 01 nähden käsiteltävän materiaalin M jauhamiseksi. Tämän julkaisun mukaisesti kiertonopeutta säädetään siten, , että arvon 1G ylittävä kiihdytysvoima kohdistetaan jauhan- < · taväliaineeseen 03, jolloin on suotavaa valita jauhanta-‘ alue välille 10G - 200G.

25 Tämän julkaisun mukaisesti on myös suotavaa, että ··! onton roottorin 01 sisäsäteen ollessa R, sen ja edellä : mainitun raon välinen suhde on 0,50 < S/R < 0,95, sopivim- * t » v · min S/R = 0,80 - 0,95. Tapauksessa, jolloin rako S on pie ni (S/R < 0,50), on edullista, että keskipakovoima on teh-30 ty yhtenäiseksi, kuten myös jauhantateho, käsittelytehon • · vähentyessä. Toisaalta taas tapauksessa, jolloin S/R > • » * , 0,95, sekoitusvarren 02 avulla saatu sekoitusvaikutus vä- '· ; henisi.

' * Tavallisesti teoreettisena edellytyksenä on se, 35 että "on suotavaa käyttää korkeaa kiertonopeutta ja kool- 110847 2 taan pieniä jauhantaväliaineita". Siten on ehdotettu käytettäväksi edellä mainittua suuruudeltaan 10G - 200G olevaa korkeaa kiertonopeutta. On myös yleisenä tapana käyttää jauhantaväliainetta, jolla on 3 mm tai tätä pienempi 5 läpimitta.

Kuitenkin tähän korkean kiertonopeuden ja läpimitaltaan pienten väliaineiden muodostamaan yhdistelmään liittyy seuraavia ongelmia.

(1) Jauhantaväliaineiden kitkakuluminen on suuri. 10 Koska jauhantaväliaineiden kitkakulumismäärä on suoraan verrannollinen myllyn kiertonopeuteen ja jauhantaväliaineiden ominaispinta-alaan, niin mitä suurempi on kiihdytysvoima ja mitä pienempi jauhantaväliaine, sitä suuremmaksi tulee kitkakulumismäärä kuvion 5 mukaisesti. 15 (2) Jauhantaväliaineen vahingoittumisprosentti on suuri.

Mitä suurempi on jauhantaväliaineen läpimitta, sitä suuremmaksi tulee sen painemyötöraja. Siten läpimitaltaan pienten väliaineiden yhteydessä jauhantaväliaineen vahin-20 goittumisprosentti on suuri.

(3) Tehonkulutus on suuri ja jauhantaväliaineen , lämpötila on korkea.

Jauhantateho on suoraan verrannollinen kiertonopeuteen myllyssä syntyvän lämpömäärän ollessa suoraan verran-25 nollinen myllyn tehoon. Siten kysymyksen ollessa korkeasta ···- kiertonopeudesta jauhetun materiaalin lämpötila nousee i korkeaksi. Useissa tapauksissa kohonnut lämpötila aiheut- : taisi jauhetun materiaalin laadun huononemista tai estäisi tehon lisääntymistä.

:*·»: 30 Keksinnön yhteenveto » ·

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on lisätä , jauhatusominaisuuksia ja vähentää tehonkulutusta sekä jau- * j hantaväliaineen vaurioiden ja kulumisen esiintymistä käyt tämällä pallon muodossa olevia jauhantaväliaineita sekä

I t I

3 110847 sisäisen ja ulkoisen hoikin välistä tilaa näitä holkkeja kierrettäessä toistensa suhteen jauhantakammiona.

Tämän ja muiden tarkoitusten saavuttamiseksi esillä oleva keksintö tarjoaa käyttöön vaakasuorassa myllyssä 5 käytettävän jauhantamenetelmän, jossa jauhantaväliaineet vastaanotetaan poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan pääasiassa vaakasuoraan ulkoisen hoikin, jonka sisäpintaan on asetettu useita sekoitussiipiä, ja sisäisen hoikin välissä, jonka ulkopintaan on myös asetettu useita siipiä, 10 tämän sisäisen hoikin ollessa asetettuna koaksiaalisesti ulkoisen hoikin suhteen, jolloin ainakin joko ulkoista tai sisäistä hoikkia kierretään poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan syötettävän materiaalin jauhamiseksi, tämän jauhantamenetelmän ollessa tunnettu siitä, että: 15 (a) ainakin joko sisäistä hoikkia tai ulkoista hoikkia kierretään sellaisella kiertonopeudella, että jau-hantaväliaineeseen kohdistettava maksimikiihdytysvoima ei ole yli kolminkertainen painovoimakiihtyvyyteen verrattuna; 20 (b) jauhantaväliaineen läpimitta on suuruudeltaan 5-15 mm; . , (c) ulkoisen hoikin sisäpinnan ja sisäisen hoikin ’* ; ulkopinnan välinen etäisyys ei ole alle kolminkertainen • * · jauhantaväliaineen läpimittaan verrattuna; ‘ ' 25 (d) sekä sisäisen että ulkoisen hoikin sekoitussii- pien välinen aksiaalinen etäisyys on noin 3 - 60-kertainen | jauhantaväliaineen läpimittaan verrattuna; (e) sisäisen hoikin ulkoläpimitan ja ulkoisen hoikin sisäläpimitan välinen suhde ei ole alle 0,5.

30 Keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti on mahdol- ,···, lista nauttia seuraavista vaikutuksista.

(a) Koska joko sisäistä tai ulkoista hoikkia kier-| retään sellaisella kiertonopeudella, että jauhantaväliai- ”· neeseen kohdistettava maksimikiihtyvyys ei ole yli kolmin- 4 110847 kertainen painovoimakiihtyvyyteen verrattuna, jauhanta-ai-neen kulumista voidaan vähentää.

(b) Koska jauhantaväliaineen läpimitta on suuruusluokkaa 5-15 mm, alhaisesta kiertonopeudesta aiheutuva 5 jauhantavoiman huononeminen voidaan palauttaa entiselleen.

(c) Koska ulkoisen hoikin sisäpinnan ja sisäisen hoikin ulkopinnan välinen etäisyys ei ole pienempi kuin jauhantaväliaineen kolminkertainen läpimitta, jauhantaväliaineen siltausilmiön aiheuttama käyttöhäiriö (suuruudelle) taan epänormaali teho) voidaan estää.

(d) Koska sekä sisäisen että ulkoisen hoikin sekoi-tussiipien välinen aksiaalinen etäisyys on 3 - 60-kertai-nen jauhantaväliaineen läpimittaan verrattuna, jauhantaväliaineen siltausilmiö ja jauhantavoimansiirron häiriö voi- 15 daan estää.

(e) Koska sisäisen hoikin ulkoläpimitan ja ulkoisen hoikin sisäläpimitan välinen suhde ei ole pienempi kuin 0,5, väliaineen täyttöpaino on pieni samalla aineentäyttö-määrällä ja tehonkulutusta voidaan vähentää.

20 Lisäksi edellä mainittujen ja muiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön erään toisen ominaispiirteen , , mukaisesti käytössä on vaakasuora mylly, joka käsittää: pääasiassa vaakasuoran ulkoisen hoikin, jonka sisäpinnalle on asetettu useita sekoitussiipiä; 25 sisäisen hoikin, jonka ulkopinnalle on asetettu • » useita sekoitussiipiä, tämän sisäisen hoikin ollessa koak-

* i I

: siaalinen ulkoisen hoikin kanssa; V : jauhantaväliaineen asetettuna ulkoisen hoikin ja sisäisen hoikin väliseen poikkileikkaukseltaan rengasmai-i 3 0 seen tilaan; ja välineen ainakin joko ulkoisen tai sisäisen hoikin . kiertämiseksi poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan ' | syötetyn materiaalin jauhamiseksi tämän vaakasuoran myllyn ir > t r t ollessa tunnettu siitä, että: 5 110847 (a) jauhantaväliaineen läpimitta on suuruudeltaan 5-15 mm; (b) ulkoisen hoikin sisäpinnan ja sisäisen hoikin ulkopinnan välinen etäisyys ei ole pienempi kuin kolmin- 5 kertainen jauhantaväliaineen läpimittaan verrattuna; (c) sekä sisäisen että ulkoisen hoikin sekoitussiipien välinen etäisyys on 3 - 60-kertainen jauhantaväliaineen läpimittaan verrattuna; ja (d) sisäisen hoikin ulkoläpimitan ja ulkoisen 10 hoikin sisäläpimitan välinen suhde ei ole pienempi kuin 0,5.

Tämän myllyn avulla on mahdollista toteuttaa esillä olevan keksinnön mukainen jauhantamenetelmä.

Piirustusten lyhyt kuvaus 15 Oheisissa piirustuksissa:

Kuvio 1 esittää pituussuuntaista leikkauskuvantoa näyttäen esimerkin esillä olevan keksinnön mukaisesta vaakasuorasta myllystä keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista varten; 20 Kuvio 2 esittää pituussuuntaista leikkauskuvantoa näyttäen erään toisen esimerkin esillä olevan keksinnön .· mukaisesta vaakasuorasta myllystä keksinnön mukaisen ; ’ menetelmän soveltamista varten; : : Kuvio 3 esittää graafisesti kiihdytyksen ja 25 jauhantaväliaineen läpimitan ja jauhantaominaisuuksien väliseen suhteeseen liittyvän koetuloksen; , Kuvio 4 esittää graafisesti jauhantaväliaineen läpimitan ja jauhantatehokkuuden väliseen suhteeseen . . liittyvän koetuloksen; 3 0 Kuvio 5 esittää graafisesti kiihdytyksen, » » jauhantaväliaineen läpimitan ja sen kulumistilan väliseen ; suhteeseen liittyvän koetuloksen;

Kuvio 6 esittää graafisesti sisäisen ja ulkoisen ,1. hoikin välisen etäisyyden, j auhantaväliaineen koon ja 1“, 35 myllytystehon väliseen suhteeseen liittyvän koetuloksen; 6 110847

Kuvio 7 esittää graafisesti sekoitussiipien aksiaalisen etäisyyden, jauhantaväliaineen koon ja myilytystehon väliseen suhteeseen liittyvän koetuloksen;

Kuvio 8 esittää graafisesti sisäisen ja ulkoisen 5 hoikin mittojen ja jauhantakammion tilavuuden välisen suhteen;

Kuvio 9 esittää jauhantaväliaineen täyttötehokkuu-teen liittyvää kuvantoa;

Kuvio 10 esittää graafisesti sisäisen ja ulkoisen 10 hoikin mittojen, jauhantaväliaineen painon, jauhantatehon kulutuksen ja jauhantatehoniähteen väliseen suhteeseen liittyvän koetuloksen;

Kuvio 11 esittää graafisesti sisäisen ja ulkoisen hoikin mittojen ja jauhantaväliaineen kiertonopeuden vä-15 listä suhdetta;

Kuvio 12 esittää kalsiumkarbonaatin jatkuvaan jau-hantaan liittyvää koetulosta;

Kuvio 13 esittää myllyn loppulämpötilan vertailuun liittyvää koetulosta kvartsikiven märkäjauhannan yhtey-20 dessä;

Kuvio 14 esittää rautajärjestelmäkatalyytin mekaa- . . nisen kemian syntymiseen liittyvää koetulosta; ja • · ’ Kuvio 15 esittää pituussuuntaista leikkauskuvantoa

• I

·'“[ näyttäen esimerkin tavanomaisesta myllystä.

M ( · 25 Suositeltavien sovellutusmuotojen kuvaus < > · .Esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa : oheisiin piirustuksiin viitaten.

I I > v : Kuvioissa 1 ja 2, jotka esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä käytettäviä vaa-30 kasuoria myllyjä, viitenumero 1 merkitsee ulkoista holk- • * kia, numero 2 sisäistä hoikkia, numerot 3a ja 3b mootto- / m reita, numerot 4a ja 4b nopeudenvähentimiä, numerot 5a, ’· 5b, 6a ja 6b vaihdehammaspyöriä, numero 7 laippoja, numero * * 8 laakereita, numero 9 kiinnityselimiä, numero 10 onttoa 35 kiertoakselia, numero 11 suuria tiivisteitä, numero 12 7 110847 lietteensyöttöpumppua, numero 13 lietteensyöttöreikää, numero 14 jauhantakammiota, numero 15 jauhantaväliainetta, numero 16 huokoslevyä, numero 17 rakoja, numero 18 varas-tokammiota, numero 19 poistoporttia, numero 20 poisto-oh-5 jauslevyä, numero 21 poistoputkea, numerot 22 ja 23 sekoi-tussiipiä ja numero 24 jauhetun materiaalin syöttöaukkoa. Kuviossa 1 esitetty mylly on vuorokiertotyyppinen, jossa ulkoista hoikkia 1 ja sisäistä hoikkia 2 kierretään vastakkaisiin suuntiin ja jauhettava materiaali syötetään 10 lietteensyöttöputkesta lietteen muodossa ja poistetaan poistoputkesta 21. Myös kuviossa 2 esitetty mylly on sisäisestä hoikista riippumaton kiertoholkki, jossa jauhettava materiaali syötetään jauhetun materiaalin syöttöau-kosta 24 jauheen muodossa ja poistetaan poistoputkesta 21. 15 Kiihdytys ja jauhantaväliaineen koko

Yhden ainoan jauhantaväliaineen, jonka läpimitta d on tarkoitus antaa jauhetulle materiaalille, jauhantaener-gia E saadaan seuraavasta yhtälöstä: 20 E = (suoraan verrannollinen) γ x d3 x v2 = γ x d3 x A, jossa γ merkitsee jauhantaväliaineen tiheyttä, v jauhantaväliaineen kiertonopeutta ja A maksimikiihtyvyyttä.

Siten verrattuna tapaukseen, jossa d = 10 mm ja A = 25 3G, ja tapaukseen, jossa d = 3 mm ja A = 20G, jauhanta- ·.- energian välinen suhde on (103 x 3)/(33 x 20) = 5,6. Jau- t » : hantamenetelmä, jonka yhteydessä käytetään läpimitaltaan v : suurta väliainetta ja alhaista kiertonopeutta esillä ole vaan keksinnön mukaiseen menetelmään verrattuna, voi antaa : 30 tulokseksi paljon suuremman jauhantaenergian kuin tavan- omaisessa tapauksessa läpimitaltaan pienempää väliainetta .· . käytettäessä suurella kiertonopeudella.

• ; Kuvio 3 esittää jauhantaominaiskäyriä, joiden yh teydessä käytettiin vaakasuoria myllyjä (sisäsäteeltään 35 R = 250 mm oleva ulkoinen holkki 1 on pidetty suuruudel- e 110847 taan vakiona), ja kvartsikivijauhantakoestus suoritettiin muuttamalla kiihdytystä A ja jauhantaväliaineen läpimittaa d, edellyttäen että sisäisen hoikin 2 ulkoinen säde oli 150 mm (S/R = 0,4) ja siiven nousuväli P = 100 mm. Kuvio 3 5 esittää tavanomaisen myllyn ominaiskäyrää (verrattuna omi-naispinta-alan lisääntymismäärään) arvolla 1,0 läpimitan d ollessa 3 mm ja kiihtyvyyden A 20G. Kuten kuviosta 3 näkyy, voitiin saavuttaa paremmat jauhatusominaisuudet suu-riläpimittaista d = 5 - 15 mm väliainetta käytettäessä 10 kuin tapauksessa, jolloin d = 3 mm ja A = 20G, myös alhaisella 3G:n suuruisella kiertonopeudella.

Näiden ominaisuuksien varmistamiseksi alhaisen kiertonopeuden yhteydessä suoritettiin myös jauhantakoestus FRP:tä eli eräänlaista muovimateriaalia varten arvolla 15 A = 1,5G (vakioarvo). Tulos on esitetty kuviossa 4. Kuvio 4 esittää jauhantatehokkuuden (1 pm tai pienempi vakio-energiaa käytettäessä) ja jauhantaväliaineen läpimitan d välistä suhdetta. Tämän koetuloksen perusteella on selvää, että oli mahdollista saavuttaa hyvät jauhantaominaisuudet 20 käyttämällä väliainetta, jolla oli suuri läpimitta, d = 5-15 mm.

Toisaalta jauhantaväliaineen kitkakulumismäärää voitiin huomattavasti vähentää käyttämällä alhaista kiertonopeutta. Kuvio 5 esittää koetulosta, jonka yhteydessä 25 verrataan jauhantaväliaineiden kulumisolosuhteitä, kun kvartsikiveä on jauhettu jatkuvasti 50 tunnin ajan. Oordi-; naatta-akselilla esitetty väliaineiden kulumismäärä edus- V · taa näiden väliaineiden painojen välistä suhdetta ennen koestusta ja sen jälkeen. Tämän perusteella on selvää, ; 30 että läpimitaltaan suuria väliaineita käytettäessä alhai- sella kiertonopeudella kulumista voitiin vähentää. Esimer-,· t kiksi verrattuna tavanomaisen myllyn käyttöön (A = 20G ja * * t ’· : d = 3 mm) kulumismäärä voitiin vähentää noin yhteen kymme- «II*» * ’ nesosaan, kun A = 1,5G ja d 10 mm.

1*1 > · t t » · i » i » » 9 110847

Sisäisen ja ulkoisen hoikin välinen etäisyys ja jauhantaväliaineen koko

Kun sisäisen ja ulkoisen hoikin välinen rako S oli liian pieni, jauhantavälineen siltausvaikutusta esiintyi ja 5 sen liike tuli estetyksi, jolloin tehosta tuli epänormaalin suuri. Tämän johdosta mylly saattoi laueta. Esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet useiden koestusten perusteella, että kuvion 6 mukainen suhde muodostettiin S/d:n ja myllytehon välisenä suhteena ja että jos etäisyys 10 sisäisen hoikin ja ulkoisen hoikin välillä, johon oli asetettu kolme väliainetta, oli suuruudeltaan S/D > 3, mitään siltausilmiötä ei esiintynyt.

Sekoitussiipien aksiaalinen etäisyys ja jauhantaväliaineen koko 15 Esillä olevan keksinnön mukaisissa vaakasuorissa myllyissä useita sekoitussiipiä on asetettu ulkoisen hoikin sisäpinnalle ja sisäisen hoikin ulkopinnalle.

Sekoitussiipien välinen aksiaalinen etäisyys (nousuväli) vaikuttaa jauhantaominaisuuksiin ja myllyn käyttökelpoisuu- 20 teen. Esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet useiden koestusten perusteella, että on ollut mahdollista luokitella nousuvälit P niiden ja jauhantaväliaineen .· läpimitan d välisen suhteen avulla kuvion 7 esittämällä ’·* tavalla, ja että optimisuhde oli 3 < P/d < 60 läpimitaltaan ^ 25 suurten d = 5 - 15 mm väliaineiden yhteydessä alhaisella ; kiertonopeudella, joka on enintään 3G tai sitä pienempi.

;‘; Jos P/D < 3, jauhantaväliaineen edellä mainittu siltausilmiö esiintyi aksiaalisessa suunnassa. Jos P/D > ,·, ; 60, yhdelle nousuvälietäisyydelle asetettujen jauhanta- • » * 30 väliaineiden määrä oli liian suuri, jolloin sekoitusteho johti riittämättömään voimansiirtoon ja jauhantateho oli riittämätön ja huonontui.

Sisäisen ja ulkoisen hoikin välinen mittasuhde ,···. Ulkoiselta läpimitaltaan suurta sisäistä hoikkia / . 35 käytettäessä pitäen samalla ulkoisen hoikin sisäinen läpi- 10 110847 mitta vakiosuuruisena; eli siis suhde r/R oli suuri ja S/R pieni, kuvion 8 esittämä jauhantakammion 14 tilavuus (viivoitettu osa) oli pieni. Tässä tapauksessa oli riittävää käyttää painoltaan pieniä väliaineita väliaineiden saman 5 täyttömäärän saavuttamiseksi (väliaineen täyttökorkeus h / jauhantakammion korkeus H) (katso kuvio 9). Koska myllyn tehonkulutus lisääntyi väliaineen painon kasvaessa, saavutettiin suuri teho pienen väliainepainon yhteydessä. Myös jauhanta suoritetaan ulkoisessa rengasmaisessa osassa, 10 jossa voidaan saavuttaa väliaineen maksimikiertonopeus ja jauhantatehokkuus lisääntyy seuraavassa selostettavalla tavalla.

Kuvio 10 esittää koetulosta, jossa suhde S/R muuttui arvosta 0,1 arvoon 0,9, kun väliaineen täyttöprosentti 15 on 85 %, A = 1,5G ja d = 10 mm (nämä kaikki arvot pidettiin vakiona). Käyrä I edustaa jauhantaväliaineen painon muutosta. Mitä suurempi on suhde S/R (mitä pienempi on sisäinen holkki), sitä suuremmaksi jauhantakammion tilavuus tulee. Siten jauhantaväliaineen paino kasvoi. Tämän 20 seurauksena myllyn tehonkulutus lisääntyi suhteen S/R kasvaessa käyrän II esittämällä tavalla. Lisäksi syynä sii-hen, miksi teho nousi jyrkästi suhteella S/R = 0,1, oli se, että S = 250 mm x 0,1 = 25 mm, so. suhde S/d = 25 mm / * ’ · 10 mm = 2,5 saatiin tuloksena edellä mainitun sopivan eh-. 25 don S/d > perusteella.

t f i ·"' Toisaalta taas käyrä III esittää jauhantatehon läh- M : deyksikkösuhdetta (tehonkulutus/tonni, kun jauhanta suori- ·.* ' tettiin samaa hiukkaskokoa varten). Tämän käyrän perus teella on selvää, että alue, jolla jauhanta on mahdollinen : 30 vähäisimmällä teholla, on 0,12 < S/R < 0,5. Kun S = 0,12, niin koska S = 250 mm x 0,12 = 30 mm, suhde S/d 30 mm / . 10 mm = 3. Siten, kun S/R < 0,12, niin on selvää, että * · · * ) edellä mainittua optimitilannetta S/D > ei saavuteta. Syy- M I t nä siihen, miksi teholähdeyksikkö lisääntyy, kun S/R > : : 35 0,5, on se, että jauhantakäsittelykyvyn lisääntyvä määrä > » i * t I » X1 110847 on pieni käyrän II esittämän tehon kasvavaan määrään verrattuna .

Oletetaan, että syynä siihen, miksi jauhantakäsit-telykyky on pieni suhteen S/R ollessa suuri on se, että, 5 kuten kuvion 11(b) suhdegradientti esittää, jauhantaväli-aineen kiertonopeus sisäisen hoikin läheisyydessä on hyvin pieni ja että tällä kiertonopeudella ei ole juuri mitään vaikutusta jauhantaan. Toisaalta taas esillä olevan keksinnön mukaisesti, koska r/R > 0,5 (S/R < 0,5), kuten ku-10 viosta 11(a) näkyy, vain ulkoista rengasmaista osaa, jossa jauhantaväliaineella on suuri kiertonopeus ja joka on sopiva jauhantaa varten, käytetään jauhantakammiona. Siten on mahdollista saavuttaa erittäin tehokas jauhanta alhaisen tehonlähdeyksikön yhteydessä.

15 Jatkuva jauhantakoestus

Kuvio 12 esittää tulosta kalsiumkarbonaatin jatkuvasta jauhannasta esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä määritellyillä alueilla, so. A = 1,5G, d = 10 mm, S/R = 0,4, S/d = 10 ja P/d = 10 50 tunnin ai-20 kana. Kuviosta 12 käy ilmi, että keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan saavuttaa erittäin vakaat jatkuvat \ ·. j auhantaominai suudet.

* ·

Seuraavat vaikutukset voidaan saavuttaa keksinnön mukaisen jauhantamenetelmän ja -myllyn avulla.

* · . 25 1) Koska myllyssä jauhetun materiaalin lämpötilan- nousu on pieni lisääntyneen kapasiteetin yhteydessä, on : mahdollista saada aikaan kapasiteetiltaan suuri mylly.

* · · v * Tämä tulos perustuu siihen tosiasiaan, että sisäi sen hoikin suuri jäähdytysalue voidaan säilyttää käyttä- ; 30 mällä läpimitaltaan suurta sisäistä hoikkia täyttömäärän vähentyessä silloinkin kun jauhantaväliaineen täyttömäärä / . pidetään vakiona ja lisäksi, että jauhantateho vähenee, ’ ; kun sisäisen ja ulkoisen hoikin välinen etäisyys S ja se- ’ koitussiipien välinen aksiaalinen etäisyys P optimoidaan.

• I » 35 Kuvio 13 esittää koestustulosta myllyn poistolietelämpöti- * · i * * 110847 12 lasta, kun kvartsikiveä jauhettiin keksinnön mukaisen märkä jauhatusmenetelmän mukaisesti, tavanomaiseen menetelmään verrattuna. On selvää, että esillä olevaa keksintöä voidaan sopivalla tavalla soveltaa kapasiteetiltaan suureen 5 järjestelmään. Käytännössä neljännen asteen kvartsikiven ultrahienojauhatusmylly, jonka sanotaan olevan maailman suurin, toimii hyvin.

2) Mekaanis-kemiallinen vaikutus voidaan helposti havaita jauhatuksen yhteydessä.

10 Tämä vaikutus perustuu siihen tosiasiaan, että käy tössä on läpimitaltaan suuri 5 - 15 mm:n jauhatusväliaine. "Mekaanis-kemiallinen" tarkoittaa ilmiötä, jossa mekaanista energiaa kohdistetaan kiinteään materiaaliin jauhatus-vaikutuksen avulla, jolloin hilavirhe lisääntyy, kidehiuk-15 kasten koko vähenee ja saavutetaan amorfinen ominaisuus. Tällöin useissa tapauksissa reaktio-ominaisuus, adsorptio, katalyyttitoiminta tai vastaava huomattavasti lisääntyy. Äskettäin näiden ominaisuuksien hyväksikäytön avulla jauhetun materiaalin lisäarvoa ja laatua on kyetty lisäämään. 20 Kuvio 14 esittää kokeellista tulosta rautajärjes- telmäkatalyytin mekaanisesta kemiasta. On havaittu, että silloinkin kun samaa energiaa (Ext) kohdistetaan, mekaanista kemiaa ei esiinny kooltaan pientä väliainetta varten tarkoitetussa myllyssä (jota on merkitty tunnuksella E2 , 25 kuviossa 14) ja että mekaanista kemiaa esiintyy vain kool- ; ; taan suurta väliainetta varten tarkoitetussa myllyssä • (merkitty tunnuksella Ex kuviossa 14), jossa väliaineläpi- » ♦ mitta on 5 - 15 mm. Syynä mekaanisen kemian olemassaololle voisi olla se, että mekaanista kemiaa esiintyy vain olo- * · ’·,'·· 30 suhteissa, joiden yhteydessä on olemassa kriittistä ener- giaa Ecr, hetkellisen energian E, jonka jauhantaväliaineen . on määrä antaa jauhetulle materiaalille, ollessa suurempi * * * ! kuin Ecr. Mekaanista kemiaa muodostuu nimittäin helpommin » · tapauksessa, jolloin paljon energiaa saadaan kooltaan suu- ',,,· 35 rista väliaineista silloinkin kun näiden väliaineiden mää- ► « * 13 110847 rä on pieni, tapaukseen verraten, jolloin pieni väliaine antaa paljon energiaa.

3) Kuten edellä on selostettu, esillä oleva keksintö perustuu tavanomaisen teorian suhteen vastakkaiseen 5 käsitykseen, että pienet väliaineet ja korkeat kiertonopeudet ovat suotavia ultrahienoa jauhatusta varten. Keksinnön mukaisesti käytetään suuria väliaineita ja alhaista kiertonopeutta. Tämän seurauksena esillä olevaa keksintöä voidaan käytännössä soveltaa kapasiteetiltaan suureen nel-10 jännen asteen ultrasuperjauhantamyllyyn, jonka yhteydessä tavanomaisen menetelmän käyttö on vaikeaa, ja esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa menestyksellisesti myös erittäin arvokkaaseen jauherakenteeseen mekaanisen kemian avulla.

* ' t < · • 1 · ! 1 » » » * » · ' s · f I 1 · * 1 · * 1 · * · · • 1 » * ·

• I

♦ I

• 1 t » » 1 # * I I * t

Claims (2)

14 110847

1. Jauhantamenetelmä vaakasuoran myllyn avulla, jossa menetelmässä jauhantavällainetta (15) otetaan vastaan 5 poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan (14) pääasiassa vaakasuoran ulkoisen hoikin (1), jonka sisäpintaan on asetettu useita sekoitussiipiä (22), ja sisäisen hoikin (2) välissä, jonka ulkopinnalle on asetettu useita sekoitussiipiä (23), tämän sisäisen hoikin (2) ollessa 10 koaksiaalinen ulkoisen hoikin (1) kanssa, jolloin ainakin joko ulkoista tai sisäistä hoikkia (1, 2) kierretään poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan (14) syötettävän materiaalin jauhamiseksi tällä tavoin tämän jauhantamene-telmän ollessa tunnettu siitä, että: 15 (a) ainakin joko sisäistä hoikkia (2) tai ulkoista hoikkia (1) kierretään sellaisella kiertonopeudella, että j auhantaväl laineeseen (15) kohdistettava maksimikiihdytys-voima ei ole yli kolminkertainen painovoimakiihtyvyyteen verrattuna; 20 (b) jauhantaväliaineen (15) läpimitta on suuruudel taan 5-15 mm; (c) ulkoisen hoikin (1) sisäpinnan ja sisäisen :,· hoikin (2) ulkopinnan välinen etäisyys ei ole alle kolminkertainen jauhantaväliaineen (15) läpimittaan 25 verrattuna; i (d) sekä sisäisen (2) että ulkoisen (1) hoikin sekoitussiipien (22, 23) välinen aksiaalinen etäisyys (P) on noin 3 - 60-kertainen jauhantaväliaineen läpimittaan ; verrattuna; » » » (..* 30 (e) sisäisen hoikin (2) ulkoläpimitan (r) ja • · ulkoisen hoikin (1) sisäläpimitan (R) välinen suhde ei ole • i alle 0,5. »

2. Vaakasuora mylly käsittäen: pääasiassa vaakasuoran ulkoisen hoikin (1) , jonka » · 35 sisäpintaan on asetettu useita sekoitussiipiä (22); sisäisen hoikin (2) , jonka ulkopintaan on asetettu 15 110847 useita sekoitussiipiä (23), tämän sisäisen hoikin (2) ollessa koaksiaalinen ulkoisen hoikin (1) kanssa; jauhatusväliaineen (15), joka on vastaanotettu ulkoisen hoikin (1) ja sisäisen hoikin (2) väliseen 5 poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan; ja välineet (3, 4, 5) ainakin joko ulkoisen hoikin (1) tai sisäisen hoikin (2) kiertämiseksi poikkileikkaukseltaan rengasmaiseen tilaan (14) syötettävän materiaalin jauhamista varten, tunnettu siitä, että: 10 (a) jauhatusväliaineen (15) läpimitta on 5 - 15 mm; (b) ulkoisen hoikin (1) sisäpinnan ja sisäisen hoikin (2) ulkopinnan välinen etäisyys (S) ei ole pienempi kuin kolminkertainen jauhantaväliaineen (15) läpimitan suhteen; 15 (c) sekä sisäisen että ulkoisen hoikin (2, 1) sekoitussiipien välinen etäisyys (P) on 3 - 60-kertainen jauhantaväliaineen (15) läpimittaan verrattuna; ja (d) sisäisen hoikin (2) ulkoläpimitan (r) ja ulkoisen hoikin (1) sisäläpimitan (R) välinen suhde ei ole 20 pienempi kuin 0,5. » t i > t » • it » • < · » · I • · • a » * * » I · » · » I • ♦ t » i I • · » · » I I I » » * • I » • I 110847 16