RU2088335C1

RU2088335C1 - Jet-type mill

Info

Publication number: RU2088335C1
Application number: RU94006685A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Соколов
Original assignee: Александр Иванович Соколов
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: fine grinding of materials; may be used in chemical, paint-and-varnish, cement and other industries where fine and clean powders are required. SUBSTANCE: vortex chamber of the mill is provided with special pockets mounted in those places of the wall, which are subjected to the action of the jet of the energy carrier. The pockets are filled with material inert relative to material being ground. EFFECT: fine grinding of materials. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измельчения материала и может использоваться в химической, лакокрасочной, строительной, энергетической и других отраслях промышленности, где требуются получение тонкого и чистого порошка. The invention relates to the field of grinding material and can be used in chemical, paint, varnish, construction, energy and other industries where it is required to obtain a thin and clean powder.

Известна вихревая мельница [1] содержащая цилиндрическую или многогранную помольную камеру, тангенциальные патрубки для подвода энергоносителя, патрубок загрузки исходного материала и расположенную коаксильно к нему цилиндрическую обечайку для отвода измельченного материала и энергоносителя. В этой мельнице энергоносителем создается сильное вихревое течение с высокой степенью турбулентности, которое несет куски исходного материала, и за счет ударов их о стенку помольной камеры и друг о друга разбивает их до мелкодисперсного состояния. Эта камера обладает существенным недостатком. При ударе измельченного материала о стенку происходит разрушение не только самого материала, но и стенки, поэтому срок службы помольной камеры ограничен. Чем тверже и абразивный материал, тем быстрее изнашивается стенка. Кроме того, привнос материала стенки в некоторые измельчаемые материалом недопустим, так как ухудшает их свойства. Например, малейший привнос железа (помольные камеры вихревых мельниц обычно делаются из стали или чугуна) в пигменты или наполнители для красок делает краску блеклой, грязной, лишает яркости и сочности. Known vortex mill [1] containing a cylindrical or multifaceted grinding chamber, tangential nozzles for supplying energy, a nozzle for loading the source material and located coaxially to it a cylindrical shell for removal of crushed material and energy. In this mill, a strong vortex flow with a high degree of turbulence is created by the energy carrier, which carries pieces of the source material, and due to their impact on the wall of the grinding chamber and against each other, breaks them to a finely dispersed state. This camera has a significant drawback. When the crushed material hits the wall, not only the material itself but also the wall is destroyed, therefore the service life of the grinding chamber is limited. The harder and abrasive material, the faster the wall wears out. In addition, the introduction of wall material into some crushed material is unacceptable, as it worsens their properties. For example, the smallest contribution of iron (grinding chambers of vortex mills are usually made of steel or cast iron) into pigments or fillers for paints makes the paint faded, dirty, deprives the brightness and juiciness.

Известна вихревая мельница [2] взятая за прототип, которая содержит помольную камеру и тангенциальные патрубки для подачи газовзвеси. К помольной камере в местах пересечения ее с стенками осей тангенциальных патрубков установлены защитные средства стенки в виде тангенциально расположенных сопел подачи чистого газа. Предполагается, что в этой конструкции струя чистого газа будет сносить частицы исходного материала, поступающие вместе с энергоносителем из тангенциальных патрубков, от стенки помольной камеры, препятствуя их столкновению со стенкой. Но главное принцип работы вихревой мельницы это удар исходного материала о стенку, что является основной причиной измельчения материала. Удар частиц друг о друга играет здесь второстепенную роль, так как частицы, в общем имеют спутное движение, в отличие от струйной мельницы, где главной причиной разрушения исходного материала именно соударение частиц друг с другом, так как там струи с частицами движутся навстречу друг другу. Следовательно, предлагаемая аэродинамическая защита стенок лишает вихревую мельницу ее основного назначения эффективно измельчать материал. Также известно, что даже в случае загрузки исходного материала через крышку в центр помольной камеры и раздельной подачи энергоносителя через тангенциальные патрубки, как в случае аналога [1] наиболее интенсивное истирание будет происходить на боковой цилиндрической стенке в месте соударения с ней энергоносителя, поступающего из тангенциальных патрубков. Следовательно, защита стенки помольной камеры от истирания будет неэффективна, так как струя чистого газа, выходящая из дополнительных сопел, будет просто сносить газовзвесь дальше по ходу движения и будет наблюдаться интенсивное истирание в месте пересечения цилиндрической стенки помольной камеры со струей чистого газа. Known vortex mill [2] taken as a prototype, which contains a grinding chamber and tangential nozzles for supplying a gas suspension. To the grinding chamber at the points of intersection with the walls of the axes of the tangential nozzles, wall protective devices are installed in the form of tangentially located nozzles for supplying clean gas. It is assumed that in this design a stream of pure gas will carry away particles of the starting material coming together with the energy carrier from the tangential nozzles from the wall of the grinding chamber, preventing them from colliding with the wall. But the main principle of the operation of a vortex mill is the impact of the source material on the wall, which is the main reason for grinding the material. The impact of particles against each other plays a secondary role here, since the particles generally have a tangled motion, in contrast to a jet mill, where the main cause of the destruction of the source material is the collision of the particles with each other, since there the jets with particles move towards each other. Therefore, the proposed aerodynamic protection of the walls deprives the vortex mill of its main purpose to effectively grind the material. It is also known that even in the case of loading of the source material through the lid to the center of the grinding chamber and separate supply of energy through the tangential nozzles, as in the case of the analogue [1], the most intense abrasion will occur on the side cylindrical wall at the point of impact of the energy coming from tangential branch pipes. Consequently, protecting the wall of the grinding chamber from abrasion will be ineffective, since the clean gas jet emerging from the additional nozzles will simply blow the gas downstream and there will be intense abrasion at the intersection of the cylindrical wall of the grinding chamber with the clean gas stream.

Целью изобретения защита стенок вихревой мельницы от интенсивного износа без снижения ее мелющих качеств и получение чистого порошка. The aim of the invention is the protection of the walls of the vortex mill from intense wear without reducing its grinding qualities and obtaining a clean powder.

Эта цель достигается тем, что в помольной камере вихревой мельницы защитные средства стенки выполнены в виде карманов, заполненных набивкой, инертной по отношению к измельчаемому материалу, а сами карманы расположены напротив выходных отверстий тангенциальных патрубков, т.е. в месте удара струи энергоносителя или газовзвеси о стенку помольной камеры. This goal is achieved by the fact that in the grinding chamber of the vortex mill, the wall protective means are made in the form of pockets filled with a packing inert with respect to the material being ground, and the pockets themselves are located opposite the outlet openings of the tangential nozzles, i.e. in the place of impact of the jet of energy or gas suspension on the wall of the grinding chamber.

На чертеже приведена схема вихревой мельницы, вид сверху. The drawing shows a diagram of a vortex mill, top view.

Вихревая мельница состоит из помольной камеры 1, тангенциальных патрубков подачи энергоносителя 2, течки для подачи исходного материала 3, коаксиального с ней патрубка вывода измельченного материала и отработанного энергоносителя 4, карманов 5, заполненных набивкой 6. A vortex mill consists of a grinding chamber 1, tangential nozzles for supplying energy carrier 2, estrus for feeding source material 3, a coaxial nozzle for withdrawing shredded material and spent energy carrier 4, pockets 5 filled with packing 6.

Вихревая мельница работает следующим образом. Vortex mill operates as follows.

Исходный материал поступает в помольную камеру 1 через течку 3. Одновременно через тангенциальные патрубки 2 подается энергоноситель, который смешивается с исходным материалом и вовлекает его интенсивное вихревое движение, при этом куски материала, ударяясь друг о друге и о стенки помольной камеры, разрушаются. Наиболее сильная и плотная бомбардировка частицами материала происходит в той части, в которой струя энергоносителя сталкивается с набивкой 6 в карманах 5. Набивка выбирается из более износостойкого материала, чем измельчаемый, поэтому разрушение будет значительно меньше. Кроме того, эта набивка выбирается инертной по отношению к измельчаемому материалу, т.е. такой, что даже при некотором истирании ее она дает в измельчаемый материал привнос, который не ухудшает его требуемых свойств. Например, при размоле пигментной окиси или другого красителя набивка может быть из барита (сернокислого бария), который сам может являться наполнителем любой краски. Плохообтекаемые пустоты 7 служат дополнительными трубулизаторами поток. После измельчения материал вместе с потоком энергоносителя сносится радиальным течением вдоль верхней крышки помольной камеры 1 к патрубку вывода 4 и через него в систему осаждения. Если течка 3 отсутствует, а материал подается вместе с энергоносителем в виде газовзвеси через тангенциальные патрубки 2, работа вихревой мельницы аналогична описанной. The source material enters the grinding chamber 1 through estrus 3. At the same time, the energy carrier is supplied through the tangential nozzles 2, which mixes with the source material and involves intensive vortex movement, while pieces of material hitting each other and against the walls of the grinding chamber are destroyed. The strongest and most dense particle bombardment takes place in that part in which the energy jet collides with packing 6 in pockets 5. The packing is selected from a more wear-resistant material than crushed, so the destruction will be much less. In addition, this packing is selected to be inert with respect to the material being ground, i.e. such that even with some abrasion, it gives an input to the material being ground that does not impair its required properties. For example, when grinding pigment oxide or other dye, the packing may be from barite (barium sulfate), which itself can be the filler of any paint. Poorly flowing voids 7 serve as additional flow enhancers. After grinding, the material together with the energy carrier flow is carried radially along the upper cover of the grinding chamber 1 to the outlet pipe 4 and through it to the deposition system. If estrus 3 is absent, and the material is supplied together with the energy carrier in the form of a gas suspension through tangential nozzles 2, the operation of the vortex mill is similar to that described.

Применение вихревой мельницы описанной конструкции, например, в лакокрасочной промышленности, снимает проблему очистки пигментов от примеси железа, которое попадает туда при помоле на любом виде мельниц. Применение такой мельницы в энергетике для помола угля или в цементной промышленности снимает проблему быстрого износа помольной камеры, что является основной причиной, препятствующей внедрению вихревых мельниц в этих отраслях. The use of a vortex mill of the described design, for example, in the paint and varnish industry, removes the problem of cleaning pigments from iron impurities, which gets there when grinding on any kind of mills. The use of such a mill in the energy sector for grinding coal or in the cement industry removes the problem of rapid wear of the grinding chamber, which is the main reason that impedes the introduction of vortex mills in these industries.

Claims

A vortex mill containing a grinding chamber with tangential nozzles for supplying a gas suspension or energy carrier and protective means of the wall of the grinding chamber, characterized in that the protective means of the wall of the grinding chamber are made in the form of pockets filled with a packing that is inert with respect to the crushed material, while the pockets are opposite outlet openings of tangential branch pipes.