NO306604B1

NO306604B1 - Apparat og fremgangsmåte til sliping av partikkelformet materiale

Info

Publication number: NO306604B1
Application number: NO921559A
Authority: NO
Inventors: David Anthony Pearce
Original assignee: Ecc Int Ltd
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1999-11-29
Also published as: JPH05293398A; AU1517892A; AU643136B2; FI921782A; JP3124826B2; BR9201478A; NO921559D0; CA2066473C; CS123892A3; FI921782A0; DE69203643D1; DK0510890T3; DE69203643T2; CA2066473A1; EP0510890A2; US5238193A; EP0510890B1; FI101940B1; FI101940B; ATE125468T1

Description

Oppfinnelsen angår et forbedret apparat til tørr sliping eller maling av partikkelformet, fast materiale. Oppfinnelsen skaffer også en fremgangsmåte til avskrubbingssliping av et hovedsaklig tørt, partikkelformet, fast materiale hvor det gjøres bruk av det forbedrede apparat, og en fremgangsmåte til overflatebehandling av inorganiske materialer, såsom kaolin, kalsinert kaolin, talkum, glimmer, silisiumoksid, kalsiumkarbonat, gips og lignende, med stoffer som forbedrer forenligheten av det inorganiske materiale med, eller dets evne til dispersjon i et organisk løsemiddel eller et organisk, polymert materiale med det forbedrede apparat.

Med "tørr sliping" skal det forstås at slipingen blir foretatt i nærvær av ikke mer enn 10 vektprosent vann.

GB-A-2190016 OG GB-A-2179268 viser apparater til sliping av partikkelformet, fast materiale, hvor apparatet omfatter et slipekammer, en innretning til innføring av partikkelformet, fast meteriale i slipekammeret, en perforert bunn av slipekammeret hvorigjennom gass blir innført for å skaffe en oppadgående strøm av gass som strømmer gjennom det partikkelformede, faste materiale, og et skovlhjul som roterer i slipekammeret for å sette det partikkelformede, faste materiale som inneholdes i dette, i bevegelse.

Dersom et inorganisk materiale, f.eks. et malt, naturlig mineralmateriale, skal benyttes som et fyllstoff i et organisk medium eller et polymert materiale, er det ofte ønskelig å behandle overflaten av det inorganiske materiale med stoff, slik at det inorganiske materiale blir godt fuktet av det organiske materiale eller hefter godt ved det polymerte materiale. For dette formål har malt, naturlig kalsiumkarbonat blitt behandlet med stearinsyre, og kaolin og silisiumoksid har blitt behandlet med høyere alkyl (10-24 karbonatomer) aminer eller kvaternære ammoniumblandinger eller med substituerte silaner. Overflatebehandlingen har i noen tilfeller blitt utført ved sliping av det naturlige mineralmateriale med et behandlingsmiddel, se f.eks. GB-728698, GB-1249901, GB-1253067 og US-3549091. Det har imidlertid blitt oppdaget at fremgangs-måtene til behandling av det naturlige mineralmateriale med behandlingsmiddelet ifølge kjent teknikk, generelt ikke gir en meget ensartet fordeling av behandlingsmiddelet over overflaten av mineralmaterialet, og at en relativt stor mengde av behandlingsmiddel derfor er nødvendig for å gi en spesiell effekt. Når det behandlede mineralmateriale f.eks. skal benyttes som et forsterkende fyllmateriale i en gummi- eller plastblanding, må en forholdsvis stor mengde av behandlings-itiiiddelet tilføres mineralmaterialet for at den krevede styrke skal oppnås.

Ifølge en første side ved oppfinnelsen er det skaffet et apparat til tørr sliping av partikkelformet, fast materiale, hvilket apparat omfatter et slipekammer, en innretning til innføring av partikkelformet, fast materiale til slipekammeret, en perforert bunn av slipekammeret, hvorigjennom gass blir innført for å skaffe en oppadgående strøm av gass som strømmer gjennom det partikkelformede, faste materiale og et skovlhjul som roterer i slipekammeret for å sette det i dette inneholdte piartikkelformerte materiale i bevegelse,karakterisert vedat den perforerte bunn har et sentralt, uperforert område som får gassen til å strømme fortrinnsvis gjennom området nær slipekammerets vegger, og at en horisontal ledeplate med en sentral åpning er anbragt i slipekammeret i en høyde over den perforete bunn som ikke er større enn den halve tverrsgående bredde av s1ipekammeret.

Når skovlhjulet roterer i det partikkelformede, faste materiale i slipekammeret, er det en tendens til dannelse av en hvirvel, slik at høyden av skiktet av partikkelformet, fast materiale er større nær veggene av slipekammeret enn i det sentrale område. Det sentrale, uperforerte område av den perforerte bunn hindrer gassen i å strømme fortrinnsvis gjennom det område av skiktet med minst høyde og derfor med minst motstand, og tvinger gassen til å strømme gjennom området av skiktet nær veggene av slipekammeret.

Det sentrale, uperforerte område har fortrinnsvis en bredde som ikke er mindre enn 50 % og ikke er større enn 80 % av den tversgående bredde av slipekammeret. Slipekammeret har fortrinnsvis sirkulært snitt og det sentrale, uperforerte område har således en diameter som ikke er mindre enn 50 % og ikke er større enn 80 % av diameteren av slipekammeret.

Den horisontale ledeplate er anordnet for å hindre at skiktet av partikkelformet, fast materiale forløper oppad i en uønsket grad nær veggene av slipekaret. Det ble funnet at dersom høyden av skiktet ikke ble begrenset, hadde partiklene av fast materiale i området nær veggene av slipekaret en tendens til å bli for meget innbyrdes atskilt i skiktet til at en effektiv sliping kunne finne sted. Ved anordning av den horisontale ledeplate blir skiktet sammentrykket effektivt i området nær veggene av slipekaret og den midlere avstand mellom partiklene blir redusert slik at det oftere inntreffer kollisjoner mellom partiklene og at effektiviteten av slipingen blir øket.

Bredden av den sentrale åpning av den horisontale ledeplate er fortrinnsvis ikke mindre enn 40 % og ikke større enn 70 % av den tversgående bredde av slipekammeret. Mest fordelaktig er bredden av den sentrale åpning ca. 40 % til 45 % av den tversgående bredde av slipekammeret.

Det partikkelformede, faste materiale er fortrinnsvis innført i slipekammeret ved eller nær det sentrale område av slipekammeret, dvs. der hvor høyden av skiktet av det partikkelformede, faste materiale er minst.

Dette sikrer at det finner sted en god blanding av det materiale som nylig har blitt innført i slipekammeret og det materiale som allerede befinner seg i skiktet.

Dersom det er nødvendig, kan slipekammeret være forsynt med en slitesterk foring som f.eks. kan være av et keramisk eller elastomert materiale.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til tørr sliping eller maling av partikkelformet, fast materiale, hvor partikkelformet fast materiale blir innført i et slipekammer, hvori et skovlhjul blir rotert for å sette det partikkelformede, faste materiale i bevegelse, og hvorigjennom det sendes i en oppadrettet strøm av gass med en hastighet som er tilstrekkelig stor til å medbringe pulveriserte eller knuste partikler oppad fra slipekammeret,karakterisert vedat gassen innføres i slipekammeret i et område som befinner på avstand fra slipe-kaiamerets sentrum, og at gassen stømmer ut fra slipekammeret gjennom en sentral åpning i en horisontal ledeplate som er anbragt i slipekammeret i en høyde over bunner som ikke er større enn den halve tversgående bredde av slipekammeret.

Fortrinnsvis er hastigheten av den oppadgående strøm av gass som strømmer gjennom slipekammeret, ikke mindre enn 0,1 cm/s og ikke større enn 250 cm/s, og mest fordelaktig ikke mindre enn 10 cm/s og ikke større enn 150 cm/s.

Periferi- eller tupphastigheten av skovlhjulet er fortrinnsvis ikke mindre enn 5 m/s og ikke større enn 20 m/s.

Fortrinnsvis blandes vann med gassen i slipekammeret i slike forhold at den relative fuktighet i slipekammeret blir opprettholdt på ikke mindre enn 40 % og ikke mer enn 8 0 % relativ fuktighet. Vannet kan blandes med gassen i slipekammeret eller før gassen strømmer oppad gjennom den perforerte bunn og inn i slipekammeret. Fortrinnsvis sprøytes eller atomiseres vannet i gassen for å sikre god blanding. Den relative fuktighet av gassen må måles etter at hovedsaklig alle de faste partikler har blitt separert fra denne, og en sensor som skaffer et elektrisk signal som er proposjonalt med den relative fuktighet av gassen, kan være anbragt på nedstrøms-siden av en egnet gass/fast materiale -separator, idet det elektriske signal blir benyttet til å styre mengden av det vann som blandes med gassen. Dersom det er ønsket, kan et overflateaktivt stoff bli blandet med vannet, idet dette i noen tilfeller bedrer virkningsgraden av slipingen.

Det partikkelformede, faste materiale i slipekammeret kan bli slipt autogent eller mot seg selv, dvs. at partiklene av det faste materiale blir skrubbet eller slitt innbyrdes.

I dette tilfelle er partiklene av det faste materiale fortrinnsvis ikke større enn ca. 30 mm.

Altenativt kan et partikkelformet slipemateriale som omfatter partikler av et annet materiale enn det partikkelformede materiale som skal slipes, bli innført i slipekammeret.

Det partikkelformede slipemateriale omfatter fortrinnsvis partikler av et hardt materiale såsom silisiumoksidsand, aliminiumsilikat, f.eks. mullitt, alumina eller zirkonsilikat. Partiklene av slipematerialet har fortrinnsvis størrelser på mellom 150 mikron og 10mm. Vektforholdet mellom slipematerialet og det materiale som skal slipes, kan fordelaktig være ikke mindre enn 2:1 og ikke større enn 10:1. I det tilfelle hvor et partikkelformet slipemateriale blir benyttet, består det materiale som skal slipes fortrinnsvis av partikler som ikke er større enn ca. 2 mm.

r

Gassen kan bli bragt til å stømme oppad gjennom slipekammeret med en hastighet som tilstrekkelig til å medbringe knuste eller pulveriserte partikler fra slipekammeret, enten ved at gassen komprimeres før den strømmer gjennom den perforerte bunn, eller ved utøvelse av et redusert trykk mot det øvre parti av s1ipekammeret.

Fortrinnsvis kan de pulveriserte eller knuste partikler som medbringes fra slipekammeret sammen med den gass hvori de er inneholdt, bli sendt gjennom en egnet innretning til inndeling av de tørre partikler i klasser, såsom en syklon eller en inndelingsinnretning av rotortypen. De partikler som ikke er blitt tilstrekkerlig finmalt, kan bli returnert til slipekammeret .

Det kan være fordelaktig å sende gassimpulser inn i skikt-partiklene i slipekammeret med ett trykk som er større enn trykket på den gass som strømmer oppad gjennom slipekammeret. Disse impulser bidrar til å redusere dannelsen av opphopninger av finslipte eller malte partikler. Impulsene har fortrinnsvis en varighet på ikke mindre enn 0.1 s og ikke mindre enn 2 s og en frekvens på 1 impuls per 1 - 120 s. Trykket på den innforte gass er fortrinnsvis ikke mindre enn 14 KPa og ikke større enn 14 0 KPa.

Det har blitt funnet at slipeapparatet ifølge denne oppfinnelse er spesielt godt egnet til å overflatebehandling av inorganiske materialer. Ifølge ytterligere sider ved oppfinnelsen er det således skaffet en fremgangsmåte til overflatebehandling av et inorganisk materiale med et behandlingsmiddel som vil bedre ytelsen av det inorganiske materiale i et organisk medium, idet fremgangsmåten omfatter innføring av det inorganiske materiale sammen med behandlingsmiddelet i et slipe- eller malekammer hvori et skovlhjul roteres for å sette det partikkelformede, faste materiale i bevegelse og hvorigjennom en oppadrettet strøm av gass sendes med en hastighet som tilstrekkelig stor til at knuste eller pulveriserte partikler blir medbragt oppad fra slipekammeret,karakterisert vedat gassen blir innført i slipekammeret ved et område som befinner seg i avstand fra slipekammerets sentrum, og strømmer ut fra slipekammeret gjennom en sentral åpning i en horisontal ledeplate som er anbragt i slipekammeret i en høyde over bunnen av slipekammeret som ikke større enn den halve tversgående bredde av slipekammeret .

Det inorganiske materiale kan f.eks. være kaolin, kalsinert kaolin, talkum, glimmer, silisiumoksid, kalsiumkarbonat eller gips, og behandlingsmiddelet kan f.eks. være en høyere fettsyre, dvs. en fettsyre med 12 eller flere karbonatomer, en amin eller en kvaternær ammoniumblanding med minst én høyere alkylgruppe, dvs. alkylgruppe som har fra 10 til 24 karbonatomer, eller en substituert silan. Den krevede mengde av behandlingsmiddelet er vanligvis på mellom 0.1 og 5 vektprosent, basert på vekten av tørt organisk materiale, men under arbeidet med oppfinnelsen har det blitt funnet at en mengde på mellom 0.1 og 1 vektprosent, basert på vekten av tørt in organisk materiale, vanligvis gir optimale resultater. I det tilfelle hvor behandlingsmiddelet er en kvaternær ammoniumblanding, kan det bli tilsatt i løsning i f.eks. vann eller i isopropylalkohol eller en blanding av disse to.

Behandlingsmiddelet kan enten bli tilsatt eller blandet med inorganisk materiale før det innføres i slipekammeret eller alternativt bli innført direkte i slipekammeret adskilt fra det inorganiske materiale som skal behandles.

Det resulterende overflatebehandlede materiale kan bli benyttet som et forsterkende fyllstoff i en gummi- eller plastblanding hvor det har blitt funnet å gi bedrede egenskaper til artikler som har blitt utformet av denne. Det overflatebehandlede materiale er spesielt egnet til innarbeidelse i plastisert eller uplastisert PVC-blandinger, i polypropylenblandinger og i silikon- og polysulfid-tetningsblandinger.

For oppnåelse av en bedre forståelse av oppfinnelsen og for å vise hvorledes den kan utføres, vil det i det følgende henvist til tegningene som viser utførelseseksempler.

Fig. 1 viser et snitt gjennom et slipeapparat.

Fig. 2 er et skjematisk riss, delvis i snitt, av en annen utførelsesform for slipeapparatet. Fig. 3 er et diagram som viser en generell anordning av et slipeanlegg som omfatter det på fig.2 viste slipeapparat.

Ved apparatet ifølge fig.l, blir partikkelformet, fast materiale som skal slipes, innført fra en matetrakt 1 gjennom en rotasjonsventil 5 og et mateinnløp 3 til et slipekammer 4. Bunnen av slipekammeret utgjøres av en perforert bunnplate 8 med et sentralt uperforert område 10. Under den perforerte bunnplate 8 befinner det seg et trykkammer 9 hvortil luft kan strømme under trykk gjennom en ledning 13.

Det partikkelformede, faste materiale i slipekammeret blir satt i bevegelse av et skovlhjul 42 som omfatter fire runde stenger 44 som er anordnet i likhet med et kors, og som er fast forbundet med en aksel 45 som blir rotert ved hjelp av en elektromotor (ikke vist) via en veksel 7.

Gassen sammen med de medførte, finslipte eller -malte partikler forlater slipekammeret gjennom et utløp 24.

Slipekammeret har sirkulært tverrsnitt med en diameter på 1000 mm og høyden av slipekammeret fra den perforerte bunnplate 8 til toppen er på 863 mm.

Det sentrale parti 10 av den perforerte bunnplate 8 er tildannet uperforert, slik at gassen blir tvunget til å strømme oppad gjennom skiktet av partikkelformet, fast materiale i et ringformet område nær veggene av slipekammeret 4. Diameteren av det sentrale uperforerte område 10 av den perforerte bunnplate 8 er 600 mm eller 60 % av diameteren av slipekammeret.

En horisontal ledeplate 17 med en sentral, sirkulær åpning 18 er anbragt i en høyde på 330 mm, dvs. 33 % av diameteren av slipekammeret, over den perforerte bunnplate 8. En trakt 19 med form som en avkortet kjegle, er anordnet over ledeplaten for å leide innkommende matemateriale inn i det sentrale parti av skiktet av partikkelformet, fast materiale. Diameteren av den sentrale, sirkulære åpning er 410 mm, dvs. 41 % av diameteren av slipekammeret.

Fig.2viser en annen utførelsesform for tørrslipeapparatet ifølge oppfinnelsen.

Partikkelformet, fast materiale som skal slipes eller males, blir innført via en rotasjonsventil 5 og et mateinnløp 3 til et sylindrisk slipekammer 4 som har en perforert bunnplate 8 hvis sentrale parti ikke er perforert. Diameteren av det uperforerte område er 60 % av diameteren av slipekammeret. Gass under trykk slippes inn gjennom en ledning 13 til et trykkammer 9 under den perforerte bunnplate 8 og strømmer oppad gjennom hullene i bunnplaten, hovedsaklig innenfor et ringformet område nær veggene av slipekammeret.

Det partikkelformede, faste materiale i slipekammeret blir satt i bevegelse ved hjelp av et skovlhjul 42 som omfatter et nav 43 hvori det er innskrudd fire runde stenger 44 som er anordnet som et kors. Navet 43 er fast forbundet med aksel 45 som blir drevet nedenfra via en veksel 7 ved hjelp av en elektromotor 31. Akselen 45 er støttet i et lager 46 og roterer i en hylse 47 med noen klaring, idet gass under trykk blir tilført denne klaring via en ledning 48 fra den gasstrøm som strømmer inn i trykkammeret 9 via ledningen 13.

Topplaten 17 av slipekammeret 4 befinner seg på en høyde h som er lik 33 % av diameteren av slipekammeret, over den perforerte bunnplate 8. Topplaten 17 har en sentral, sirkulær åpning 18 som kommuniserer med et kammer 2 6 som har form som en avkortet kjegle, og som omgir og forløper koaksialt med mateinnløpet. Et utløp 24 for gassen og medførte finslipte eller malte partikler er anordnet på en side av kammeret 26 med form som en avkortet kjegle. Diameteren av den sirkulære åpning 18 er 41 % av diameteren av slipekammeret.

Topplaten 17 funksjonerer som en horisontal ledeplate for å hindre at skiktet av partikkelformet, fast materiale ekspanderer i området nær veggene av slipekammeret til en høyde som det ville ha nådd under innflytelse av den gass som strømmer oppad gjennom den perforerte bunnplate 8 i fravær av en hindring. Partiklene i skiktet blir således trykket forholdsvis tett sammen og virkningsgraden av slipingen blir bedret.

Vann kan innføres i slipekammeret via en ledning 6 som munner ut nær den nedre ende av mateinnløpet 3. Dersom det er ønsket, kan et overflateaktivt stoff bli tilført via en ledning 22 og blandet med vannet.

Fig.3 viser den generelle anordning av et slipeanlegg som omfatter apparatet ifølge oppfinnelsen. Partikkelformet, fast materiale som skal slipes eller males, blir ladet i en matetrakt 1, hvorfra det blir transportert ved hjelp av en båndtransportør 2 til mateinnløpet 3 for slipekammeret 4, som det strømmer inn i via en rotasjonsventil 5. Komprimert luft blir tilført et trykkammer 9 ved hjelp av en vifte 11 via en ledning 13 og strømmer inn i slipekammeret 4 via en perforert plate 8, som har et sentralt, uperforert område 10, hvis diameter er 60 % av diameteren av slipekammeret.

En lufteåpning 12 regulerer tilførselen av luft til trykkammeret 9, idet strømmen gjennom lufteåpningen blir styrt av en ventil 14.

Et skovlhjul 42 som omfatter fire, i tverrsnitt sirkulære stenger 44, som er skrudd inn i et nav 43, blir rotert i det nedre parti av slipekammeret 4, umiddelbart over den perforerte plate 8 ved hjelp av en elektromotor 31 via en veksel 7. Båndtransportøren 2 blir drevet ved hjelp av en elektromotor som blir startet og stoppet i overensstemmelse med den strøm som trekkes av elektromotoren 31. Når ladningen i slipekammeret 4 øker ifølge beskaffenheten på det materiale som skal slipes, kan den strøm som trekkes av eller tilføres motoren 31, enten øke eller avta, og for å oppnå en så effektiv sliping som mulig, har det blitt funnet å være ønskelig å regulere tilførselen av partikkelformet, fast materiale til slipekammeret på en slik måte at motoren 31 løper tilnærmet med full belastning. Et elektrisk signal som er proporsjonalt med den strøm som trekkes av motoren 31, blir tilført en regulator 58 som starter eller stopper motoren 57 når den strøm som trekkes av motoren 31 stiger til den ønskede maksimalverdi og rever-serer tilstanden av motoren 31 når strømmen faller til en forutbestemt, nedre verdi.

En topplate 17 for slipekammeret 4 er anordnet i en høyde over den perforerte plate 8 lik 33 % av diameteren av slipekammeret. En sentral, sirkulær åpning 18 med en diameter som er lik 41 % av diameteren av slipekammeret, er utformet i topplaten 17 og kommuniserer med et kammer 26 som har form som en avkortet kjegle, og fra hvis side det forløper en ledning 24 til en syklon 27 hvor størsteparten av de faste partikler blir separert fra gassen og kan bli ført ut gjennom en rotasjonsventil 28. Gass som fremdeles innholder noen fine partikler, stømmer fra toppen av syklonen 27 gjennom en ledning 29 til et posefilter 3 0 hvor det gjenværende, fint oppdelte materiale blir separert fra luften. Impulser av høytrykksluft blir ført via en ledning 32 til en flerhet av innløp 3 3 som kommuniserer med det indre parti av filterstrømper (ikke vist) i posefilteret for å bevirke at oppsamlet, fast materiale strømmer bort fra en ytre overflate av filterstrømpene. Det faste materiale faller til bunnen av posefiltermontasjen hvor det blir ført ut via en rotasjonsventil 35.

Hovedsaklig ren luft forlater posefilteret gjennom en åpning34. En fuktighetssensor 41 er plassert i utløpet 34 og tilfører et elektrisk signal som er proposjonalt med den relative fuktighet, til en regulator 38. En temperatursensor 40 er plassert i ledningen 24 og tilfører et elektrisk signal som er proposjonalt med temperaturen på gassen og det faste materiale som befinner seg i denne, til regulatoren 38.

Regulatoren 38 sender et signal til en solenoid-operert ventil 3 9 som styrer hastigheten av vann som tilføres via en ledning6. Dersom det er krevet, kan et overflateaktivt stoff bli blandet i vannet til slipekammeret via en ledning 22.

Dersom det er ønsket, kan impulser av luft med et trykk som er større enn trykket på den luft som strømmer oppad slipekammeret, bli innført i slipekammeret via innløp 15 og fra en manifold 16.

Når det ovennevnte apparat skal benyttes til overflatebehandling av inorganisk materiale, kan behandlingsmiddelet (enten flytende eller fast) bli blandet på forhånd med det inorganiske materiale før det innføres i slipekammeret. Alternativt kan det tilføres direkte til slipekammeret eller til det inorganiske materiale før det strømmer inn i slipekammeret, f.eks. ved matetrakten 1 eller på transportøren 2. Dersom behandlingsmiddelet er flytende, kan det bli innført direkte i slipekammeret, adskilt fra det inorganiske materiale som skal behandles.

I den på fig. 2 og 3 viste utførelsesform blir materialet innført separat fra matetrakten 1, og behandlingsmiddelet blir tilført i flytende form via en ledning 22 som munner ut i slipekammeret nær den nedre ende av mateinnløpet 3.

Vann kan bli innført i slipekammeret via en ledning 6 som munner ut nær den nedre ende av mateinnløpet 3. Behandlingsmiddelet kan bli blandet med vannet før det blir tilført slipekammeret. Ved en tørr avskrubbingsslipefremgangsmåte funksjonerer vann både som et kjølemiddel og som slipehjelpe-middel. Separat tilførsel av vann er vanligvis ikke nødvendig når et behandlingsmiddel blir tilført, fordi behandlingsmiddelet selv smører overflaten av partiklene av det inorganiske materiale som skal behandles. Det kan imidlertid være ønskelig å tilsette vann med et behandlingsmiddel for å skaffe en mer fortynnet løsning eller suspansjon av behandlingsmiddelet for at dette skal kunne bli målt mer nøyaktig.

I det følgende vil det bli beskrevet eksempler på oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

Lcidninger av marmor som hadde blitt knust til en slik péirtikkelstørrelsesfordeling at hovedsaklig alle partiklene péisserte gjennom en 300 mesh BS-sikt (nominell åpning 53 mikron), ble tilført to forskjellige tørrslipeinnretninger, hvorav den ene var utført som vist i GB-A-2190016, og den annen véir utført som vist på figur 2.

Til slipekammeret ble det i hvert tilfelle som et slipemedium også tilført partikler av Ottawa-sand med størrelse på mellom 0.5 mm og 1,0 mm i en slik mengde at vektforholdet av tørr sand til tørr marmor var på 6:1.

I hvert tilfelle ble skovlhjulet 42 rotert med 2 00 omdreininger/min, noe som gir en skovlhjulshastighet på 9 m/s og luft ble tilført trykkammeret 9 med en egnet volumstrøm-hastighet. Med den kjente innretning som er vist i GB-A-2190016 var det ikke mulig å innføre luft med en strømningshastighet som var større enn 5 m<3>/min, fordi strømningshastigheter som var større enn dette bevirket at umalte eller uslipte mate-partikler ble medført oppad i strømmen fra slipekammeret. Med den inntetning som er vist på fig.2 var det mulig å oppnå drift ved strømningshastigheter på inntil 15 m<3>/min.

I hvert tilfelle ble slipingen av marmoren utført under betingelser som ifølge tidligere erfaring ville gi et produkt med en partikkelstørrelsesfordeling slik at 20 I - 30 I av produktet ville bestå av partikler med en ekvivalent kulediameter som var mindre enn 2 mikron. Den energi som ble forbrukt av motorene, som drev skjovlhjulet 42, og viften 11, som tilførte trykkluft til trykkammeret 9 under slipingen, ble målt i hvert tilfelle ved hjelp av en kWh-måler, og den forbrukte energi per tonn av tørr, slipt marmor ble utregnet. Den prosentuelle vektandel av partikler med ekvivalente kulediametre som var større enn 10 mikron resp. mindre enn 2 mikron, ble målt for det matede materiale og for hvert malt eller slipt produkt.

Resultatene er oppført i tabell I nedenfor:

EKSEMPEL 2

Ladninger av marmor som hadde blitt knust og ført gjennom en sikt med åpningsstørrelse på 12 mm, ble tilført to forskjellige slipeinnretninger, hvorav den ene var utført ifølge GB-A-2190016 og den annen var utført som vist på fig.2 .

I hvert tilfelle ble skovlhjulet rotert med 2 00 omdreininger/min (topphastighet av skovlhjulet på 9 m/s) og luft ble innført i trykkammeret 9 med en volumstrømhastighet på 8 m<3>/min. Slipingen av marmoren ble i hvert tilfelle utført under slike betingelser at det ble oppnådd et produkt med en slik partikkelstørrelsesfordeling at mellom 3 0 og 3 5 vektprosent av produktet besto av partikler med en ekvivalent kulediameter som var midre enn 2 mikron.

Intet tilleggsslipemiddel ble benyttet i dette tilfelle, men marmorpartiklene ble slipt eller malt mot hverandre.

Den energi som ble forbrukt av de elektromotorer som drev skovlhjulet 42 og viften 11 under slipingen, ble målt i hvert tilfelle og den forbrukte energi per tonn av tørr marmor ble utregnet. Vektprosentene av partikler som ble holdt tilbake på en 3 00 mesh BS-sikt (nominell åpning 53 mikron), og som hadde en ekvivalent kulediameter som var større enn 10 mikron resp. mindre enn 2 mikron, ble målt for hvert slipt produkt.

Resultatene er vist i tabell II:

Det fremgår at en innretning ifølge oppfinnelsen slik den er vist på figur 2, er i stand til å produsere slipt marmor med den ønskede partikkelstørrelsesfordeling med et mindre energiforbruk enn det som er nødvendig ved bruk av en innretning ifølge kjent teknikk.

EKSEMPEL 3

50 kg av malt naturkalk med en slik partikkelstørrelses-fordeling at 15 vektprosent besto av partikler med en ekvivalent kulediameter som var større enn 10 mikron, og 3 5 vektprosent besto av partikler med en ekvivalent kulediameter som var mindre enn 2 mikron, ble blandet med 0.12 5 kg (0.125 vektprosent basert på vekten av tørr kalk) av

"PRISTERENE 4903" stearinsyre ("PRISTERENE" er et varemerke tilhørende Unichema International) ved hjelp av en lav-hastighetsrører. Blandingen ble deretter blandet med 250 kg av Ottawa-sand med partikler på mellom 16 og 30 mesh BS-sikt

(0,5 mm - 1,0 mm). Den resulterende blanding av kalk, stearinsyre og sand, med sand og kalk i et vektforhold på 5:1, ble tilført et tørrslipeanlegg av den ovennevnte type. Skovlhjulet ble rotert med 200 omdreininger/min som ga en skovlstupps-hastighet på ca. 9 m/s, og luft ble innført i trykkammeret med en volumstrømningshastighet på 5 m<3>/min. Den elektriske strøm som ble trukket av eller tilført den motor som drev skovlhjulet, ble overvåket kontinuerlig. Etterhvert som de vel-

smurte, stearinsyrebelagte partikler ble medført oppad fra skiktet, steg strømmen. Det formodes at grunnen til dette var at fjerningen av de godt smurte, fine partikler ved at de ble medført oppad bevirket en økning i skikt-"hastigheten". En strømøkning ble således ansett å angi at en betydelig andel av de finmalte kalkpartikler hadde blitt medført oppad, ut av slipekammeret. Mer av mateblandingen ble derfor automatisk innført i slipekammeret inntil strømmen påny nådde sitt normale driftsnivå. Slipingen ble fortsatt i en periode på ca. 6 timer, men fordi systemet krever lang tid for å nå likevekt, ble prøver på produktet oppsamlet for videre utprøving bare i de siste tre timer av slipningen. De slipte, overflatebelagte kalkpartikler ble separert fra den medbringende luft ved hjelp av en syklon og et posefilter, og ble deretter sendt gjennom en sikt med åpningsstørrelse på 0.5 mm for å skille den belagte kalk fra eventuelle sandpartikler som også hadde blitt medført ut av slipekammeret.

Eksperimentet ble deretter gjentatt fire ganger med stearin-syremengder på 0,5%, 1,0%, 1.5%, resp. 2,0 % basert på vekten av tørr kalk. I hvert tilfelle ble prøvene av finmalt kalk som var ensartet belagt med stearinsyre, oppsamlet for ytterligere utprøving under de siste tre timene av malingen.

I hvert tilfelle ble produktet prøvet for den prosentuelle andel av partiklene som hadde en ekvivalent kulediameter som var større enn 10 mikron resp. mindre enn 2 mikron, og resultatene fremgår av tabell III nedenfor :

Prøver på finmalt kalk som var belagt med ulike mengder av stearinsyre, ble innført i plastiserte PVC-blandinger med den følgende formel:

Ingrediensene ble først blandet for hånd med en sparkel og et kar, idet plastiseringsmiddelet ble tilsatt til slutt. Blandingen ble deretter matet mellom rullene av et damp-oppvarmet anlegg med to ruller. Da polymeren hadde smeltet fullstendig og ingrediensene var blandet ensartet, idet blandingen var jevnt fordelt over en av rullene, ble blandingen fjernet fra rullen og avkjølt til romtemepratur. Plastarket ble deretter oppskåret tilnærmet til kvadratiske stykker med bredde på 2 5-4 0 mm. De kvadratiske stykker ble deretter matet til en firebladet granuleringsmaskin som var forsynt med en sikt med åpningsstørrelse på 6-7mm. De resulterende korn ble matet til en sprøytestøpepresse som var forsynt med en treform, som for hver blanding fremstilte en skive med diameter på mellom 90 og

100 itrai og en tykkelse på 3 mm, et flatt, manual-f ormet prøvestykke, og stenger med slike standarddimensjoner som er krevet for fastleggelse av elastisitetsmodulen og bøynings-flytegrensen.

Som en kontroll ble prøvestykker også fremstilt av en plastisert PVC-blanding som, som fyllmaterialet, inneholdt et i handelen tilgjengelig, overflatebehandlet kalsiumkarbonatprodukt som er kjent som "POLCARB S" ("POLCARB" er et registrert varemerke tilhørende ECC International Ltd.)rsom hadde en slik partikkelstørrelsesfordeling at 0.6 vektprosent besto av partikler med en ekvivalent kulediameter som var større enn 10 mikron og 89.9 vektprosent besto av partikler med en ekvivalent kulediameter som var mindre enn 2 mikron. Dette kalsiumkarbonatprodukt hadde blitt behandlet med 1,0 vektprosent stearinsyre i et oppvarmet slaganlegg, basert på vekten av tørt kalsiumkarbonat.

I hvert tilfelle ble det manualformede prøvestykke prøvet vedrørende strekkstyrke og bruddforlengelse av blandingen ifølge den fremgangsmåte som er foreskrevet i British StandardSpecificatiion 2782: Part III: fremgangsmåte 320, og skiven med diameter på mellom 90 og100 mm ble prøvet vedrørende elektrisk spesifikk motstand regnet etter volum, ved hjelp avMegaohmmeter. Skiven ble plassert i en prøvecelle mellom aliminiumelektroder som ble trykket sammen ved hjelp av en liten hydraulikkpresse ved et trykk på 0.4 MPa. Elektrodene ble forbundet med en 500 V DC - forsyning, og den spesifikke motstand regnet etter volum ble målt ved temperaturer på 16° C resp. 60 °C. Fargen av hver av blandingene, uttrykt som "<SE", ble målt idet skiven ble anvendt som et prøvestykke, ved hjelp av et system som er basert på den formel som er kjent som C.I.E.197 6 L<*>a<*>b<*>formelen som ble utviklet av Commission Internationale d'Eclairage. Tre målinger av intensiteten av det lys som ble reflektert fra overflaten av prøven, ble utført ved anvendelse av Tristimulus X, Y og C filtre, som hvert omfatter et bredt bånd av bølgelengder i det synlige spektrum, men som generelt er rødt, grønt resp. blått av farge. Målingene ble utført ved hjelp av et Elrepho fotometer og verdiene for L<*>, a<*>og b<*>ble utregnet fra rekleksjonskoeffisientverdiene for X,Y og Z filterene ifølge formelen : a<*->og b<*>-verdiene kan sies å være koordinater som representerer fargen ("rødheten", "gulheten" etc. ) og L<*->verdien kan sies å representere lysheten eller mørkheten av skyggen. Av spesiell interesse er forskjellen i farge av prøven av den fylte polymerblanding fra rent hvitt (L<*>=100, a<*>=b<*>=0), og for dette formål er det utregnet en fargedifferanse SE som er gitt av :

representerer forskjellen mellom verdiene for L*, a<*>og b<*>for en prøve fra disse verdier for en helt hvit overflate.

Resultatene er angitt i tabell IV nedenfor :

EKSEMPEL 4

Prøver på de fem porsjoner eller ladninger av overflatebehandlet kalsiumkarbonat som ble preparert ifølge oppfinnelsen på den måte som er beskrevet i Eksempel 3, og en ytterlig prøve på det i handelen tilgjengelige, overflatebehandlede kalsiumkarbonat, ble innført i uplastiserte PVC-blandinger med den følgende formel :

For hver blanding ble sprøytestøpte prøvestykker med form som en manual, en skive og standard prøvestenger klargjort som beskrevet i Eksempel 3. Prøvestykkene ble benyttet til bestemmelse av strekkstyrke og bruddforlengelse samt elastisitetsmodul og bøyeflytegrense ved hjelp av den fremgangsmåte som er beskrevet i British Standard Spesification 2782 : Part III : fremgangsmåte 335A. Fargen eller " SE" av hver blanding ble også fastlagt. Prøvene ble også prøvet vedrørende slagseighet ved hjelp av en Yarsley slagseighetsprøveinnretning hvor en 5 kg vekt med en 2 0 mm halvkuleformet endeparti ble bragt til å falle fra en høyde på 82 0 mm mot skiven med diameter 9 0-100 mm som ble understøttet på en ring med innvendig diameter på 4 0 mm. En transducer som var montert på endepartiet, overvåket den kraft som ble utøvet av endepartiet mot midtpunktet av PVC-skiven, idet tiden etter berøringen og den absorberte energi før brudd inntraff, ble utregnet. Resultatene er angitt i Tabell V:

EKSEMPEL 5

Prøver av fem porsjoner eller ladninger av overflatebehandlet kalsiumkarbonat som var behandlet ifølge den fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen som er beskrevet i Eksempel 3, sammen med en ytterligere prøve av det i handelen tilgjengelige, overflatebehandlede kalsiumkarbonat, ble innført i polypropylenblandinger med den følgende formel :

Vektandeler

Polypropylene "PPOPATHENE" GWM22100

Fyllmateriale 100

"PROPATHENE" er et registrert varemerke tilhørende Imperial Chemical Industries plc.

Prøvestykker ble fremstilt av hver blanding ved hjelp av den fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel 3, bortsett fra at ingrediensene ikke ble blandet for hånd før de ble matet til det dampoppvarmede anlegg med to ruller. I stedet ble propyle-net alene først matet til anlegget med to ruller, og fyllmaterialet deretter tilsatt etter at polymeren hadde smeltet fullstendig. De samme prøver som er beskrevet i Eksempel 4 ovenfor ble utført, og resultatene er angitt i Tabell VI:

Claims

1. Apparat til tørr sliping av partikkelformet, fast materiale, omfattende et slipekammer (4), en innretning (1,2,5) til innføring av partikkelformet, fast materiale til slipekammeret (4), en perforert bunn (8) av slipekammeret (4) hvorigjennom gass blir innført for å skaffe en oppadgående strøm av gass som strømmer gjennom det partikkelformede, faste materiale og et skovlhjul (42) som roterer i slipekammeret (4) for å sette det i dette inneholdte, partikkelformede, faste materiale i bevegelse, hvor den perforerte bunn (8) har et sentralt, uperforert område (10), som bevirker at gassen strømmer gjennom området nær slipekammerets (4) vegger,karakterisert vedat en horisontal ledeplate (17) med en sentral åpning (18) er anbragt i slipekammeret i en høyde (h) over den perforerte bunn (8) som ikke er større enn den halve tversgående bredde av slipekammeret (4).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat det sentrale, uperforerte område (10) har en bredde som ikke er mindre enn 50 % og ikke er større enn 80 % av den tversgående bredde av slipekammeret (4).

3. Apparat ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat slipekammeret (4) har sirkulært tverrsnitt og at det sentrale, uperforerte område (10) har en diameter som ikke er mindre enn 50 % og ikke større enn 80 % av diameteren av slipekammeret (4).

4. Apparat ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat bredden av den sentrale åpning (18) av den horisontale ledeplate (17) ikke er mindre enn 40 % og ikke større enn 70 % av den tversgående bredde av slipekammeret (4).

5. Apparat ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat bredden av den sentrale åpning (18) av den horisontale ledeplate (17) er tilnærmet 40 % -45 % av den tversgående bredde av slipekammeret (4).

6. Apparat ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat det partikkelformede, faste materiale blir innført i slipekammeret (4) ved eller nær det sentrale område av slipekammeret (4).

7. Apparat ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat slipekammeret (4) er forsynt med en slitesterk foring som kan være av f.eks. et keramisk eller elastomert materiale.

8. Fremgangsmåte til tørr sliping av partikkelformet, fast materiale, hvor partikkelformet, fast materiale innføres i et slipekammer (4) hvori et skovlhjul (42) roteres for å sette det partikkelformede, faste materiale i bevegelse, og hvorigjennom det sendes en oppadgående strøm av gass med en hastighet som er tilstrekkelig til å medbringe oppad pulveriserte eller knuste partikler fra slipekammeret (4), karakterisert vedat gassen innføres i slipekammeret (4) i et område som befinner seg på avstand fra slipekammerets (4) sentrum, og strømmer ut fra slipekammeret (4) gjennom en sentral åpning (18) i en horisontal ledeplate (17) som er anbragt i slipekammeret (4) i en høyde (h) over slipekammerets bunn (8) som ikke er større enn den halve tversgående bredde av slipekammeret (4).

9. Fremgangsmåte til ifølge krav 8,karakterisert vedat hastigheten av den oppadgående strøm av gass som strømmer gjennom slipekammeret (4), ikke er mindre enn 0.1cm/s og ikke er større enn 250 cm/s.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat hastigheten av den oppadgående strøm av gass som stømmer gjennom slipekammeret (4), ikke er mindre enn 10 cm/s og ikke større enn 150 cm/s.

11. Fremgangsmåte ifølge et kravene 8-10,karakterisert vedat periferi- eller tupphastigheten av skovlhjulet (42) ikke er mindre enn 5 m/s og ikke er større enn 2 0 m/s.

12. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-11,karakterisert vedat vann blandes med gass i slipekammeret (4) i slike forhold at den relative fuktighet i slipekammeret (4) opprettholdes på ikke mindre enn 40 % og ikke mer enn 80 % relativ fuktighet.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat vannet blandes med gass i slipekammeret (4).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat vannet blandes med gassen før gassen strømmer oppad gjennom den perforerte bunn og inn i slipekammeret (4).

15. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 12 - 14,karakterisert vedat vannet sprøytes eller atomiseres inn i gassen for å sikre god blanding.

16. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 12 - 15,karakterisert vedat det er anordnet en sensor som frembringer et elektrisk signal eller impuls som er proporsjonal med den relative fuktighet av gassen, og at sensoren er anbragt på nedstrømssiden av en egnet gass/fast stoff-separator, idet det elektriske signal som frembringes av sensoren benyttes til styring av den vannmengde som blandes med gassen.

17. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 12 - 16,karakterisert vedat det er anordnet en temperatursensor (40) som frembringer et elektrisk signal som er proporsjonalt med temperaturen av materialet i slipekammeret (4) eller temperaturen av gassen og medbragt, fast materiale som forlater slipekammeret (4), idet det elektriske signal som frembringes av sensoren benyttes til å styre den vannmengde som blandes med gassen.

18. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 12 - 17,karakterisert vedat et overflateaktivt stoff blandes med vannet.

19. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-18,karakterisert vedat det partikkelformede, faste materiale i slipekammeret (4) slipes selwirkende, dvs. autogent.

20. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-19,karakterisert vedat partiklene av det faste materiale fortrinnsvis ikke er større enn ca. 30 mm.

21. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-18,karakterisert vedat et partikkelformet slipemedium som omfatter partikler av et materiale, som er for-skjellig fra det partikkelformede materiale som skal slipes, innføres i slipekammeret (4).

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert vedat det partikkelformede slipemedium omfatter partikler av et hardt materiale såsom silisiumoksidsand, aluminiumsilikat, f.eks. mullitt, alumina eller zirkonsilikat.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 21 eller krav 22,karakterisert vedat størrelsen av partiklene av slipematerialet ikke er mindre enn 150 mikron og ikke større enn 10 mm.

24. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 21 - 23,karakterisert vedat vektforholdet mellom partikkelformet slipemateriale og det materiale som skal slipes, ikke er mindre enn 2:1 og ikke større enn 10:1.

25. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 21 - 24,karakterisert vedat det materiale som skal slipes, omfatter partikler som ikke er større enn ca. 2 mm.

26. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-25,karakterisert vedat gassen bringes til å strømme oppad gjennom slipekammeret (4) med en hastighet som er tilstrekkelig stor til at knuste eller pulveriserte partikler medføres fra slipekammeret (4).

27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat den oppadgående strøm av gass frembringes ved at gassen komprimeres før den strømmer gjennom den perforerte bunn.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat den oppadgående strøm av gass skaffes ved utøvelse av et redusert trykk ved det øvre parti av slipekammeret (4) .

29. Fremgangsmåte ifølge et av kravene i 2 6 - 28,karakterisert vedat de knuste eller pulveriserte partikler som medbringes fra slipekammeret (4), sammen med den gass hvori de inneholdes, bringes til å strømme gjennom en innretning såsom en syklon eller en rotor, som er egnet til inndeling av tørre partikler i klasser.

30. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8 - 29,karakterisert vedat de partikler som ikke er tilstrekkelig fint slipt eller malt, sendes tilbake til slipekammeret (4).

31. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8 - 30,karakterisert vedat impulser av gass med et trykk som er større enn trykket av den gass som strømmer oppad gjennom slipekammeret, sendes inn i skiktet av partikler i slipekammeret (4).

32. Fremgangsmåte ifølge krav31, karakterisert vedat gassimpulsene har en varighet som ikke er mindre enn 0.1 s og ikke er større enn 2 s.

33. Fremgangsmåte ifølge kravene 31 eller 32,karakterisert vedat trykket av gassimpulsene ikke er mindre enn 14 kPa og ikke større enn 140 kPa.

34. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 31 - 33,karakterisert vedat gassimpulsene har en frekvens på 1 impuls per 1-120 sekunder.

35. Fremgangsmåte til overflatebehandling av et inorganisk materiale med et behandlingsmiddel som vil bedre ytelsen av det inorganiske materiale i et organisk medium,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter tørr sliping av det inorganiske materiale med behandlingsmiddelet i slipekammeret av et apparat ifølge et av kravene 1-7.

36. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8-34 til overflatebehandling av et inorganisk materiale med et behandlingsmiddel som vil bedre ytelsen av det inorganiske materiale i et organisk medium, karakterisert vedat den omfatter det trinn å innføre det inorganiske materiale sammen med behandlingsmiddelet i slipekammeret (4).

37. Fremgangsmåte ifølge krav 3 5 eller 36,karakterisert vedat mengden av det benyttede behandlingsmiddel er i området 0.1-5 vektprosent, basert på vekten av tørt, inorganisk materiale.

38. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 35 - 37,karakterisert vedat mengden av behandlingsmiddelet er på mellom 0,1 og 1 vektprosent, basert på vekten av tørt, inorganisk materiale.

39. Overflatebehandlet inorganisk materiale,karakterisert vedat det er behandlet ifølge en fremgangsmåte som angitt i et av kravene i 3 5 - 38.

40. Gummi eller plastblanding, karakterisert vedat den inneholder et overflatebehandlet inorganisk materiale ifølge krav 39 som fyllmateriale.