RU2562219C1 - Production of activated suspension - Google Patents
Production of activated suspension Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562219C1 RU2562219C1 RU2014126493/13A RU2014126493A RU2562219C1 RU 2562219 C1 RU2562219 C1 RU 2562219C1 RU 2014126493/13 A RU2014126493/13 A RU 2014126493/13A RU 2014126493 A RU2014126493 A RU 2014126493A RU 2562219 C1 RU2562219 C1 RU 2562219C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- suspension
- solid
- mixture
- solid component
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения суспензии с ее одновременной активацией (измельчением твердой фракции) и может быть использовано в строительстве, производстве строительных материалов, угольной энергетике, а также других отраслях, где используются суспензии.The invention relates to a technology for producing a suspension with its simultaneous activation (grinding of solid fraction) and can be used in construction, production of building materials, coal energy, as well as other industries where suspensions are used.
Из уровня техники известен способ получения суспензии, при котором осуществляют разгон струи жидкости и ее столкновение с мишенью, в результате чего происходит измельчение материала мишени с образованием твердых частиц и их смешивание с жидкостью с получением суспензии (см. патент РФ №2397012, 20.08.2010 /1/). Недостатком данного способа является его низкая производительность, а также сложность управления размером частиц получаемой суспензии.The prior art method of producing a suspension, in which the acceleration of a jet of liquid and its collision with the target is carried out, resulting in the grinding of the target material with the formation of solid particles and their mixing with the liquid to obtain a suspension (see RF patent No. 2397012, 08.20.2010 /one/). The disadvantage of this method is its low productivity, as well as the difficulty of controlling the particle size of the resulting suspension.
Из уровня техники известен способ получения суспензии, при котором смешивают жидкий и твердый компоненты в смесительной камере и затем подают полученную смесь в камеру помола, в которой установлен двухроторный измельчитель (патент РФ №2301707, 27.06.2007 /2/). В данном способе, выбранном в качестве ближайшего аналога, реализуется циклический процесс измельчения до получения требуемых параметров твердых частиц.The prior art method for producing a suspension in which the liquid and solid components are mixed in a mixing chamber and then the resulting mixture is fed into a grinding chamber in which a two-rotor grinder is installed (RF patent No. 2301707, 06.27.2007 / 2 /). In this method, selected as the closest analogue, a cyclic grinding process is implemented to obtain the required parameters of solid particles.
Недостатками известного способа являются его малая производительность и низкая степень гомогенизации размера частиц.The disadvantages of this method are its low productivity and low degree of homogenization of particle size.
Задачей изобретения является устранение недостатков ближайшего аналога.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the closest analogue.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности измельчения твердых частиц суспензии и степени гомогенизации суспензии.The technical result of the invention is to increase the efficiency of grinding solid particles of the suspension and the degree of homogenization of the suspension.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения активированной суспензии включает смешивание твердого и жидкого компонентов, разгон полученной смеси и соударение струи смеси по меньшей мере с одной бронепластиной с обеспечением измельчения твердого компонента.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of producing the activated suspension comprises mixing solid and liquid components, dispersing the resulting mixture and impacting the mixture jet with at least one armored plate to ensure grinding of the solid component.
Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации изобретения за счет того, что:In addition, the specified technical result is achieved in private embodiments of the invention due to the fact that:
- смешивание компонентов осуществляют в накопительной емкости, а после соударения струи с бронепластиной полученную суспензию из разгонной камеры возвращают в накопительную емкость и осуществляют циклическую обработку суспензии до получения требуемого размера твердого компонента суспензии,- the mixing of the components is carried out in a storage tank, and after impact of the jet with an armored plate, the resulting suspension from the booster chamber is returned to the storage tank and the suspension is cycled to obtain the desired size of the solid suspension component,
- струю смеси разгоняют до скорости 170-300 м/с,- the mixture stream is accelerated to a speed of 170-300 m / s,
- осуществляют соударение струи смеси с неподвижной бронепластиной,- carry out the impact of the jet mixture with a fixed armor plate,
- осуществляют соударение струи смеси с бронепластинами, закрепленными на роторе при его вращении,- carry out the impact of the jet mixture with armor plates mounted on the rotor during its rotation,
- перед смешиванием твердый компонент подают на упомянутый вращающийся ротор с обеспечением предварительного измельчения,- before mixing, the solid component is fed to the aforementioned rotating rotor with the provision of preliminary grinding,
- в накопительную емкость дополнительно подают сжатый воздух с обеспечением создания в емкости избыточного давления.- compressed air is additionally supplied to the storage tank to ensure that excess pressure is created in the tank.
В отличие от аналога в заявленном устройстве измельчение твердого компонента осуществляется путем разгона суспензии и ее последующего соударения с бронепластиной. При этом происходит интенсивное измельчение твердого компонента суспензии с активацией и нагревом. В результате повышается производительность способа и степень гомогенизации суспензии.In contrast to the analogue in the claimed device, the grinding of the solid component is carried out by dispersing the suspension and its subsequent collision with the armor plate. In this case, intensive grinding of the solid component of the suspension with activation and heating occurs. As a result, the productivity of the method and the degree of homogenization of the suspension are increased.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 показан первый вариант реализации устройства для осуществления заявленного способа,in FIG. 1 shows a first embodiment of a device for implementing the inventive method,
на фиг. 2 показан второй вариант реализации устройства для осуществления заявленного способа,in FIG. 2 shows a second embodiment of a device for implementing the inventive method,
на фиг. 3 показаны фотографии под микроскопом суспензий, полученных ручным смешиванием (а), смешиванием с помощью дрели-миксера (б) и заявленным способом (в).in FIG. 3 shows photographs under a microscope of suspensions obtained by manual mixing (a), mixing using a drill mixer (b) and the claimed method (c).
Устройство для реализации способа (фиг. 1, 2) включает следующие последовательно соединенные элементы: накопительную емкость (1) для смешивания твердого и жидкого компонентов, центробежный насос (2) для подачи и разгона полученной смеси, разгонную камеру (3) и помольную камеру (4). При этом помольная камера (4) через отводной патрубок (5) соединена с входом накопительной емкости (1) с образованием замкнутой системы для циклического измельчения твердого компонента (твердых частиц) суспензии до получения требуемых размеров.A device for implementing the method (Fig. 1, 2) includes the following series-connected elements: a storage tank (1) for mixing solid and liquid components, a centrifugal pump (2) for feeding and dispersing the resulting mixture, an accelerating chamber (3) and a grinding chamber ( four). In this case, the grinding chamber (4) is connected through the branch pipe (5) to the inlet of the storage tank (1) with the formation of a closed system for cyclic grinding of the solid component (solid particles) of the suspension to obtain the required dimensions.
Накопительная емкость (1) снабжена загрузочной горловиной (6) с люком для герметичного задраивания, а также штуцером (7) для подачи воздуха для получения избыточного давления в системе. В корпусе насоса выполнен разгрузочный патрубок (8) для выгрузки готовой суспензии.The storage tank (1) is equipped with a loading neck (6) with a hatch for airtight closing, as well as a fitting (7) for supplying air to obtain excess pressure in the system. An unloading pipe (8) is made in the pump casing for unloading the finished suspension.
В помольной камере (4) установлена по меньшей мере одна бронепластина (9).At least one armor plate (9) is installed in the grinding chamber (4).
В одном варианте реализации (фиг. 1) в камере (4) установлена одна бронепластина (9), имеющая возможность перемещения в вертикальной и/или горизонтальной плоскости, изменения угла наклона относительно оси сопла разгонной камеры и фиксации в требуемом положении. При этом в процессе работы устройства бронепластина (9) неподвижна.In one embodiment (Fig. 1), one armored plate (9) is installed in the chamber (4), having the ability to move in the vertical and / or horizontal plane, change the angle of inclination relative to the axis of the nozzle of the booster chamber and fix it in the desired position. Moreover, in the process of operation of the device, the armor plate (9) is stationary.
В другом варианте реализации (фиг. 2) устройство содержит несколько бронепластин (9), закрепленных на роторе (10). При этом в данном варианте помольная камера (4) может быть также снабжена дополнительной загрузочной горловиной (11) для твердого компонента с герметичной заслонкой. При этом ротор (10) с бронепластинами (9) размещен в помольной камере (4) таким образом, что при его вращении будет происходить первичный размол подаваемого через горловину твердого компонента при его столкновении с бронепластинами (9) и последующее измельчение твердого компонента в суспензии, подаваемой из разгонной камеры (3). При этом обеспечится увеличение силы удара струи суспензии о вращающиеся во встречном направлении со значительной линейной скоростью бронепластины (9) ротора (10) вследствие сложения скоростей ротора (10) и струи суспензии. Данный вариант наиболее предпочтителен для размола твердой фракции с размером частиц 6-100 мм. Бронепластина может быть изготовлена из легированной стали либо другого материала с близкими ей свойствами.In another embodiment (Fig. 2), the device comprises several armor plates (9) mounted on the rotor (10). Moreover, in this embodiment, the grinding chamber (4) can also be equipped with an additional loading neck (11) for the solid component with a tight shutter. In this case, the rotor (10) with armored plates (9) is placed in the grinding chamber (4) in such a way that during its rotation there will be a primary grinding of the solid component supplied through the throat when it collides with armored plates (9) and subsequent grinding of the solid component in suspension, fed from the booster chamber (3). This will ensure an increase in the impact force of the jets of the suspension about the rotor (10) rotating in the opposite direction with a significant linear velocity of the armor plate (9) due to the addition of the rotor (10) and the jet speed of the suspension. This option is most preferred for grinding a solid fraction with a particle size of 6-100 mm Armor plate can be made of alloy steel or another material with similar properties.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
При использовании первого варианта конструкции устройства предварительно бронепластину (9) устанавливают в требуемое положение путем изменения ее положения и угла наклона. Положение бронепластины (9) подбирается в зависимости от характеристик обрабатываемого материала и требуемых выходных параметров суспензии. В накопительную емкость (1) при закрытом патрубке (8) подают технологическую жидкость (воду) и включают двигатель центробежного насоса (2). После начала циркуляции через загрузочную горловину (6) в накопительную емкость (1) загружают твердую фракцию (твердый компонент), измельченную до размера 6-8 мм, после чего горловину (6) задраивают. В разгонной камере (3) полученную смесь жидкого и твердого компонентов (суспензию) разгоняют до скорости 170-300 м/с и в помольной камере (4) соударяют с бронепластиной (9) или бронепластинами (9), в результате чего происходит измельчение твердой фракции. Данной скорости струи достаточно для решения большинства задач, но при необходимости этот параметр может быть изменен в любую сторону путем изменения параметров (сечений) разгонной камеры (3) или скорости вращения центробежного насоса. Далее, по отводному патрубку (5) суспензия попадает обратно в накопительную емкость (1). Таким образом, осуществляют циклическую обработку суспензии при ее циркуляции по упомянутому контуру. При этом время обработки определяется достижением заданных параметров суспензии, родом твердой фракции и его начальным гранулометрическим составом. После завершения процесса открывают разгрузочный патрубок (8) и выгружают активированную суспензию для дальнейшего использования в соответствии с технологическим процессом. При необходимости через штуцер (7) во внутреннюю полость емкости (1) подают сжатый воздух для получения избыточного давления в системе. Избыточное давление способствует уменьшению расслаивания струи после выхода ее из разгонной камеры (3) и увеличению силы удара о бронепластину (9). Также избыточное давление упрощает процесс выгрузки готовой суспензии из разгрузочного патрубка (8) и снижает кавитационный порог центробежного насоса. В случае, когда для обработки суспензии необходим кавитационный эффект, используется вакуумный насос. Снижение давления приводит к понижению температуры кипения жидкости и, как следствие, к повышенной кавитации как в центробежном насосе, так и в помольной камере.When using the first embodiment of the device, the pre-armored plate (9) is set to the desired position by changing its position and angle. The position of the armor plate (9) is selected depending on the characteristics of the processed material and the required output parameters of the suspension. With the closed nozzle (8), the process fluid (water) is supplied to the storage tank (1) and the centrifugal pump motor (2) is turned on. After the onset of circulation through the loading neck (6), a solid fraction (solid component), crushed to a size of 6-8 mm, is loaded into the storage tank (1), after which the neck (6) is closed. In the booster chamber (3), the resulting mixture of liquid and solid components (suspension) is accelerated to a speed of 170-300 m / s and in the grinding chamber (4) they are struck with armored plate (9) or armored plates (9), resulting in grinding of the solid fraction . This jet speed is sufficient to solve most problems, but if necessary, this parameter can be changed in any direction by changing the parameters (cross sections) of the booster chamber (3) or the speed of rotation of a centrifugal pump. Further, along the branch pipe (5), the suspension enters the storage tank (1). Thus, cyclic processing of the suspension is carried out during its circulation along the mentioned circuit. Moreover, the processing time is determined by the achievement of the specified parameters of the suspension, the kind of solid fraction and its initial particle size distribution. After completion of the process, open the discharge pipe (8) and unload the activated suspension for further use in accordance with the technological process. If necessary, compressed air is supplied through the nozzle (7) into the internal cavity of the tank (1) to obtain excess pressure in the system. Excessive pressure helps to reduce delamination of the jet after it leaves the booster chamber (3) and to increase the force of impact on the armor plate (9). Also, overpressure simplifies the process of unloading the finished suspension from the discharge pipe (8) and reduces the cavitation threshold of the centrifugal pump. In the case when a cavitation effect is required to process the suspension, a vacuum pump is used. The decrease in pressure leads to a decrease in the boiling point of the liquid and, as a consequence, to increased cavitation both in the centrifugal pump and in the grinding chamber.
В случае второго варианта конструкции (фиг. 2) твердую фракцию загружают через дополнительную горловину (11), при этом происходит первичное измельчение частиц до их попадания в накопительную емкость (1). В остальном процесс работы устройства аналогичен первому варианту.In the case of the second design variant (Fig. 2), the solid fraction is loaded through an additional neck (11), while the primary grinding of particles occurs before they enter the storage tank (1). Otherwise, the process of the device is similar to the first option.
Далее в качестве примера реализации способа рассмотрена технология приготовления бетонной смеси.Further, as an example of the implementation of the method, the technology of preparing the concrete mixture is considered.
Бетонную смесь готовят по раздельной технологии.The concrete mixture is prepared using separate technology.
1. По описанной технологии приготавливают суспензию из дозированных в требуемой пропорции воды и вяжущего вещества, способного к гидратации (цемент, граншлак, клинкер с гипсом и пр.). В процессе работы устройства происходит необходимое измельчение вяжущего вещества, активация и гомогенизация до образования однородной суспензии (цементного теста).1. According to the described technology, a suspension is prepared from dosed in the required proportion of water and a binder capable of hydration (cement, gravel slag, clinker with gypsum, etc.). During the operation of the device, the necessary grinding of the binder occurs, activation and homogenization to form a homogeneous suspension (cement paste).
2. Цементное тесто подают в бетоносмеситель и замешивают с заполнителями.2. Cement dough is served in a concrete mixer and kneaded with aggregates.
В таблице 1 приведены результаты смешивания и их сравнение с технологией ручного смешивания суспензии, а также смешивания при помощи дрели-миксера.Table 1 shows the results of mixing and their comparison with the technology of manual mixing of the suspension, as well as mixing using a drill mixer.
На фиг. 3 показаны фотографии суспензии под микроскопом, полученные ручным смешиванием (а), смешиванием с помощью дрели-миксера (б) и заявленным способом (в). Результаты показывают, что в отличие от традиционных технологий в заявленном способе осуществляется измельчение твердой фракции суспензии, а кроме того, полученная суспензия обладает лучшей степенью гомогенизации.In FIG. 3 shows photographs of a suspension under a microscope obtained by manual mixing (a), mixing with a drill mixer (b) and the claimed method (c). The results show that, in contrast to traditional technologies, the inventive method performs grinding of the solid fraction of the suspension, and in addition, the resulting suspension has a better degree of homogenization.
При получении суспензии по предлагаемому способу достигается повышение степени активации бетонной смеси, темпов твердения, снижения расхода вяжущего вещества и затрат на приготовление бетонной смеси за счет исключения из технологического процесса тонкого помола клинкера на цементных производствах и хранения непосредственно цемента во влагозащищенных хранилищах до момента использования.Upon receipt of the suspension by the proposed method, an increase in the degree of activation of the concrete mixture, hardening rates, reduction in the consumption of binder and the cost of preparing the concrete mixture is achieved due to the exclusion from the technological process of fine grinding of clinker in cement plants and storage of cement directly in moisture-proof stores until use.
Аналогично процессу приготовления цементного теста готовятся буровые и иные специальные растворы, при приготовлении которых требуются диспергация и гомогенизация.Similar to the process of preparation of cement paste, drilling and other special solutions are prepared, the preparation of which requires dispersion and homogenization.
Предлагаемый способ может быть использован:The proposed method can be used:
- при производстве бетонных смесей и изделий из них,- in the production of concrete mixtures and products from them,
- при производстве ячеистых бетонов,- in the manufacture of cellular concrete,
- для приготовления и утяжеления буровых растворов,- for the preparation and weighting of drilling fluids,
- для приготовления водоугольного и водоторфного топлива.- for the preparation of water-coal and water-peat fuel.
Таким образом, в заявленном способе происходит интенсивное измельчение твердого компонента с активацией и нагревом. Фактически осуществляется тонкий помол твердого компонента совместно с интенсивной гомогенизацией. Путем регулирования скорости струи суспензии посредством изменения оборотов центробежного насоса, зазора между соплом разгонной камеры и бронепластиной можно с высокой точностью получить требуемые параметры обработки суспензии. Дополнительное использование ротора для предварительного измельчения крупной фракции позволяет проводить одностадийное приготовление суспензий. Предлагаемый способ отличается простотой, высокой производительностью и эффективностью, обусловленной отсутствием мелющих тел и быстроизнашивающихся деталей, а также возможностью управления степенью измельчения.Thus, in the claimed method there is an intensive grinding of the solid component with activation and heating. In fact, fine grinding of the solid component is carried out in conjunction with intensive homogenization. By adjusting the speed of the slurry jet by changing the speed of the centrifugal pump, the gap between the nozzle of the booster chamber and the armor plate, the required parameters for processing the slurry can be obtained with high accuracy. The additional use of the rotor for pre-grinding a large fraction allows for single-stage preparation of suspensions. The proposed method is simple, high productivity and efficiency due to the absence of grinding media and wearing parts, as well as the ability to control the degree of grinding.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126493/13A RU2562219C1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Production of activated suspension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126493/13A RU2562219C1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Production of activated suspension |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2562219C1 true RU2562219C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014126493/13A RU2562219C1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Production of activated suspension |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2562219C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737008A1 (en) * | 1977-12-06 | 1980-05-30 | Предприятие П/Я В-8729 | Jet mill |
| SU854732A1 (en) * | 1979-02-12 | 1981-08-15 | Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР | Dispersing mixer |
| SU1168415A1 (en) * | 1983-10-25 | 1985-07-23 | Николаевский Филиал Одесского Инженерно-Строительного Института | Device for activating cement suspension |
| SU1188011A1 (en) * | 1984-05-16 | 1985-10-30 | Palamar Zenon S | Device for activation of cement suspension |
| SU1799622A1 (en) * | 1991-01-02 | 1993-03-07 | Nii Polimernykh Materialov | Jet mill |
-
2014
- 2014-06-30 RU RU2014126493/13A patent/RU2562219C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737008A1 (en) * | 1977-12-06 | 1980-05-30 | Предприятие П/Я В-8729 | Jet mill |
| SU854732A1 (en) * | 1979-02-12 | 1981-08-15 | Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР | Dispersing mixer |
| SU1168415A1 (en) * | 1983-10-25 | 1985-07-23 | Николаевский Филиал Одесского Инженерно-Строительного Института | Device for activating cement suspension |
| SU1188011A1 (en) * | 1984-05-16 | 1985-10-30 | Palamar Zenon S | Device for activation of cement suspension |
| SU1799622A1 (en) * | 1991-01-02 | 1993-03-07 | Nii Polimernykh Materialov | Jet mill |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140096705A1 (en) | Process for treating fly ash and a rotary mill therefor | |
| US6481883B1 (en) | Apparatus and method for mixing cementitious materials having a cyclonic disc mixer and weighing means | |
| CN107457907B (en) | Improved building concrete stirring system | |
| US10577282B2 (en) | Cement composition and manufacturing method for cement cured body using same | |
| CN104960092A (en) | Efficient concrete stirrer with crushing device | |
| CN108748680A (en) | A kind of concrete finishing batch mixing blender | |
| JP5176193B2 (en) | High-density powder molded body and method for producing the sintered body | |
| CN111086109A (en) | Ceramic machining is with multi-functional quantitative blendor | |
| RU2562219C1 (en) | Production of activated suspension | |
| RU146072U1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING ACTIVATED SUSPENSION | |
| CN209395021U (en) | A kind of dry-mixed mortar finished product blanking device with grinding function | |
| KR101531896B1 (en) | Manufacturing equipment and method of manufacturing for highly efficient concrete that have been undergoing process of mixing and dissipating air and mixing materials on common concrete | |
| CN204107578U (en) | A kind of fine powder wear-resistant ball grinder that can move freely | |
| CN111099848A (en) | Process for preparing cement by clinker and weighing and mixing equipment used for process | |
| CN105170009B (en) | One kind polishing abrasive Flow agitating device | |
| CN105216211A (en) | A kind of Multifunctional high pressure mixing head | |
| KR20190135191A (en) | Apparatus for grinding and dispersing | |
| RU2562312C1 (en) | Device and method for preparation of mixture of liquid and solid components | |
| CN106079103A (en) | A kind of lightweight aggregate cement concrete mixing device and mixing method thereof | |
| CN106113368A (en) | A kind of Multifunctional high pressure mixing head | |
| RU2515345C1 (en) | Method of nano-modified cement preparation and device to this end | |
| CN112624652A (en) | High-performance concrete admixture and preparation method thereof | |
| RU2549260C1 (en) | Method of material preparation for semidry pressing and device for its realisation | |
| CN109663638A (en) | A kind of spherical shape grinding mill | |
| KR20150068306A (en) | Manufacturing methode and manufacturing equipment for early strength concrete that have been undergoing process of mixing and dissipating air on common concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200701 |