RU1796250C - Рабочий диск шаровой мельницы - Google Patents

Abstract

Использование: в средствах измельчени  пастообразных материалов, в частно2 сти, красок. Сущность изобретени : рабочий диск шаровой мельницы изготовлен цельнокерамическим с пористостью 6%. поверхностный слой которого на глубину 0,8-2,0 мм заполнен металлическим материалом на основе железа. Это позволит повысить износостойкость конструкции и сохранить адгезию компонентов краски с поверхностью диска . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к средствам измельчени  пастообразных материалов, в частности красок. Оно может быть использовано в конструкции шаровых (бисерных) мельниц дл  изготовлени  красок путем измельчени  фракций.

Известен рабочий диск молотковой мельницы, в котором имеютс  сквозные отверсти . Описанна  конструкци  используетс  дл  измельчени  сухого материала и получени  тонкодисперсной фракции. Ре- рурс описанного диска ограничен лишь из- за износа диска. .

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  рабочий диск шаровой мельницы, содержащий ступицу дл  креплени  диска на рабочем роторе и рабочее кольцо, св занное со ступицей. Описанный рабочий диск изготовлен из нержавеющей стали.

Указанный диск позвол ет существенно повысить ресурс мельницы до 300...500 часов за счет использовани  рабочего диска из высокопрочной хромоникилевой стали

ХВГ. Однако износостойкость такого диска все же недостаточна.

Нанесение износостойких керамических покрытий на рабочий диск практически не сказываетс  на износостойкости диска, поскольку их толщина (до 0,20 мм) приводит к быстрому разрушению и выкрашиванию покрыти  под действием контактных нагру- зок. ........ .,.. .. .......

Выполнение рабочего диска цельнокерамическим снижает надежность мельницы в целом, поскольку этот материал обладает недостаточной прочностью при изгибе и контактных нагрузках. Потому при разрушении хот  бы одного диска мельницы происходит, практически лавинное разрушение всех рабочих дисков, размещенных на рабочем роторе.

Цель предполагаемого изобретени  - увеличение износостойкости конструкции и повышение производительности устройства за счет армировани  наружного сло  рабочего кольца.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном рабочем диске шаровой мельницы , содержащем ступицу дл  креплени 

С/

С

х| чэ о ю ел о

на роторе и рабочего кольца согласно изобретению , рабочее кольцо изготовлено из керамического материала с поверхностью 6%. наружные поры которого заполнены металлическим материалом.

В предлагаемой конструкции металлический материал позвол ет повысить адге- зию компонентов нитрокрасок и рабочего кольца, а керамический - износостойкость конструкции по сравнению с цельнометаллическими рабочими дисками.

В качестве керамического материала используют материалы на основе карбида кремни . В качестве металлического наполнител , предназначенного дл  заполнени  пор, после многочисленных экспериментов был выбран состав, содержащий следующие компоненты в мае.%:

Углерода1,5,.Л,7 ,

Марганца0,8...1,1 I . Кремни  1,1...1,6 i Хрома . 2.0...3.0

Железа До 100% { Этот состав исключает, например, в от- личиё от составов, включающий олово, разрушение керамики при испытании металла из-за увеличени  объема последнего при переходе из жидкого состо ни  в твердое.

Указанный состав позвол ет даже при погружении керамического диска пористостью 6...10% проникнуть на глубину 0,8- 2,0 мм в керамический материал. При этом температуру расплава поддерживали в пределах 1450,..1500°С. Длительность погружени  продолжалась с последующей выдержкой 2 ч. В процессе остывани  объем несколько уменьшалс , поэтому уровень механических напр жений в материале не превышает исходного.

Металл и керамика образуют армированный высокопрочный материал, устойчивый к воздействию агрессивных сред компонентов краски - износостойкий в услови х воздействи  на рабочий диск твёр- дых включений в краске и стекл нных шариков, которыми заполнен рабочий цилиндр шаровой мельницы и предназначенных дл  размалывани  твердых включений,

Надежность соединени  материалов расплава с керамикой обеспечиваетс  за счет затекани  расплава в поры и выточки в керамике SiC, а в основном за счет того, 55 что активный углерод (С 1,5...1,7%) и крем- . иий (SI) 1,1... 1,6), вход щие в состав расплава, вступают и химическую реакцию с углеродом (С) и кремнием (SI) керамической осно0

5

0

5

0

5

0

5 0

5

вы кольца (SiC)тем самым самосв зываетс , образу  так называемый самосв занный вторичный карбид кремни  SiC.

Авторами экспериментально найдена оптимальна  пористость керамического материала , котора  обеспечивает требуемую глубину заполнени  материала металлом на основе железа. Так, при пористости ниже 6% глубина проникновени  жидкого металла на основе железа в поры не превышает 0,2...0,5 мм, что снижает эффективность предложени . При пористости 6% глубина проникновени  жидкого металла доходит до 2,0 мм, что  вл етс  оптимальным дл  шаровой мельницы, предназначенной дл  перетирани  лаков и красок..

На фиг. 1 показан схематический чертеж шаровой мельницы; на фиг.2 - схематический чертеж рабочего диска.

Шарова  мельница содержит перевозной ковш, в котором налиты компоненты краски, соединенный при помощи трубопроводов и насоса (на чертеже не показаны) с рабочим цилиндром 1, в котором установлен рабочий ротор 2. На рабочем роторе 2 установлены соосно с ним рабочие диски 3. Верхн   часть рабочего ротора 2 св зана кинематически с приводом 4, В нижней части ротора 2 установлен стабилизирующий диск 5, который не касаетс  стенок и дна рабочего цилиндра 1. Последний снабжен задвижками 6 дл  входа охлаждающей воды и 7 - дл  выхода использованной воды в рубашку рабочего цилиндра (на чертеже не показаны).

В рабочем цилиндре имеетс  фильтрующее сито 8 дл  удержаний шариков мельницы (на чертеже не показаны) от измельчаемой краски и отверсти  дл  подачи 9 и дл  слива 10 готовой краски. Шарики ; имеют диаметры 3...5 мм и изготовлены из стекла. .

Рабочие диски 3 (фиг.2) содержат ступицу 11 с центральным отверстием 12 дл  размещени  диска на рабочем роторе 2, рабочее кольцо 13.

Каждое рабочее кольцо 13 перед соединением со ступицей нагревали до температуры 1250-1300°С и подвергали армированию посредством окунани  в расплав на основе железа, состав которого указан выше, на врем  2 ч. После чего рабочее колесо 13 соедин ли со ступицей 12, изготовленной из стали 20 посредством электросварки по контуру прилегани .

Рабочие диски 3 изготовлены из керамики на основе карбида кремни  пористостью ...10%.

Описываема  в примере мельница предназначена дл  измельчени  включений Ь нитрокраске.

В рабочий цилиндр было загружено 40 кг стекл нных шариков различного диаметра - от 3 до 5 мм. Рабочие диски имели диаметр 240 мм.

Работа установки проводилась так:

Через отверстие 9 в рабочий цилиндр 1 подавали составл ющие компоненты нитрокраски . Одновременно сообщали от привода 4 вращательное движение ротору 2. При этом шарики и вращающиес  диски 3 измельчали нитрокраску. Готовую краску сливаличерез отверстие 10. При этом шарики удерживались ситом 8. Поворачивали охлаждающую воду, подаваемую в рубашку охлаждени  через отверстие 6 и сливаемую через отверстие 7.

| В процессе эксплуатации шарики изна- иивались и периодически (примерно 1 раз

в 7 дней) в цилиндры 1 добавл ли 12 кг новых шариков.

В процессе работы диски 3 подвергались износу, воздействию изгибающих моментов . Однако армированна  конструкци  оказалась более прочной, чем устройство проточек. Кроме того, выход готовой краски практически не уменьшилс  по сравнению с шаровой мельницей, в которой использовэлись цельнометаллические рабочие диски 3. Кроме того, ресурс (продолжительность работы мельницы до замены рабочего ротора) оказалс  значительно больше, чем у мельницы с использованием дисков-прототипов 3,

По сравнению с прототипом предлагаемый рабочий диск 3 шаровой мельницы позвол ет повысить износостойкость конструкции за счет армировани  наиболее изнашиваемого наружного поверхностного

сло  керамического диска металлическим материалом (расплавом) - диффузионного легировани  керамики.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Рабочий диск шаровой мельницы, содержащий ступицу дл  креплени  на роторе рабочего кольца, отличающийс  тем. что, с целью увеличени  износостойкости

   конструкции и повышени  производительности мельницы путем армировани  наруж- ного сло  рабочего кольца, последнее изготовлено из керамического материала с пористостью 6 %, наружные поры которого заполнены металлическим материалом.