RU2585466C1 - Method of producing activated suspension using disc crusher - Google Patents
Method of producing activated suspension using disc crusher Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585466C1 RU2585466C1 RU2015106603/13A RU2015106603A RU2585466C1 RU 2585466 C1 RU2585466 C1 RU 2585466C1 RU 2015106603/13 A RU2015106603/13 A RU 2015106603/13A RU 2015106603 A RU2015106603 A RU 2015106603A RU 2585466 C1 RU2585466 C1 RU 2585466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- chamber
- disks
- walls
- grinding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (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 активированной суспензии с использованием дискового измельчителя (см. авторское свидетельство СССР SU 1734826, 23.05.1992), содержащего установленный в помольной камере вращающийся вал с дисками, при этом диски разделены вертикальными перегородками, соединенными со стенками камеры посредством пружин и снабженными отверстиями и волнистообразными углублениями. При этом вал выполнен полым с винтовыми радиальными отверстиями и углублениями для размольных шаров. При реализации способа суспензия поступает в пространство между дисками и перегородками. Вертикальные перегородки, взаимодействуя посредством шаров с вращающимся валом, начинают совершать качательные движения, что обеспечивает интенсификацию размола. The prior art method for producing activated suspension using a disk grinder (see USSR author's certificate SU 1734826, 05.23.1992) containing a rotating shaft with disks installed in the grinding chamber, the disks being separated by vertical partitions connected to the chamber walls by means of springs and equipped with holes and wavy recesses. Moreover, the shaft is made hollow with helical radial holes and recesses for grinding balls. When implementing the method, the suspension enters the space between the disks and partitions. Vertical partitions, interacting through balls with a rotating shaft, begin to make oscillating movements, which ensures intensification of grinding.
Недостатком данного способа является его сложность и низкая эффективность.The disadvantage of this method is its complexity and low efficiency.
Из уровня техники известны технологии получения активированной суспензии без использования размольных шаров. The prior art technology for producing activated suspension without the use of grinding balls.
Известен способ (см. патент США US 3536266, 27.10.1970 - наиболее близкий аналог), в котором используется дисковый измельчитель, содержащий помольную камеру с размещенным в ней вращающимся валом, на котором установлены диски. При реализации способа суспензию загружают в камеру и разгоняют при вращении дисков, в результате чего происходит измельчение твердого компонента за счет столкновения суспензии с поверхностями дисков и стенками камеры. Однако данный способ также не обеспечивает достаточной эффективности измельчения.The known method (see US patent US 3536266, 10.27.1970 - the closest analogue), which uses a disk chopper containing a grinding chamber with a rotating shaft placed on it, on which the disks are mounted. When implementing the method, the suspension is loaded into the chamber and dispersed during the rotation of the disks, as a result of which the solid component is crushed due to the collision of the suspension with the surfaces of the disks and the walls of the chamber. However, this method also does not provide sufficient grinding efficiency.
Задачей изобретения является устранение недостатков аналогов.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of analogues.
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 подачу суспензии в камеру роторного дискового измельчителя, содержащего вращающийся вал и установленные на валу центробежные диски, разделенные перегородками, проходящими от стенок камеры и перекрывающими периферийные части дисков, и разгон смеси упомянутыми дисками с обеспечением измельчения твердого компонента суспензии за счет столкновения суспензии с поверхностями дисков и стенками камеры, а также формирования турбулентных зон самоизмельчения между дисками и перегородками.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of producing the activated suspension includes feeding the suspension into the chamber of a rotary disk grinder, comprising a rotating shaft and centrifugal disks mounted on the shaft, separated by partitions passing from the chamber walls and overlapping the peripheral parts of the disks, and accelerating the mixture with said disks with the provision of grinding the solid component of the suspension due to the collision of the suspension with the surfaces of the disks and the walls of the chamber, as well as the formation of turbines self-grinding zone between disks and partitions.
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:
- используют двухроторный дисковый измельчитель, содержащий дополнительный вращающийся вал и соосно установленные на валу центробежные диски, при этом обеспечивают разнонаправленное вращение валов измельчителя;- use a two-rotor disk chopper containing an additional rotating shaft and centrifugal disks coaxially mounted on the shaft, while providing multidirectional rotation of the shredder shafts;
- осуществляют регулирование объема подачи суспензии с обеспечением заданной нагрузки;- carry out the regulation of the volume of the suspension with the provision of a given load;
- подачу суспензии в камеру осуществляют через песковой выход гидроциклона;- the suspension is fed into the chamber through the sand outlet of the hydrocyclone;
- подачу суспензии в камеру осуществляют центробежным импеллерным или дисковым насосом через разгонную насадку;- the suspension is supplied to the chamber by a centrifugal impeller or disk pump through an accelerating nozzle;
- после извлечения суспензии ее возвращают в камеру измельчителя, осуществляя циклическую обработку до получения требуемого размера твердого компонента.- after removing the suspension, it is returned to the grinder chamber, performing cyclic processing until the desired size of the solid component is obtained.
В отличие от известных аналогов в заявленном способе используется дисковый измельчитель, содержащий неподвижные перегородки, проходящие от стенок камеры к центру дисков и частично перекрывающие поверхности дисков в их периферийной части. Благодаря такой конструкции измельчение твердого компонента суспензии осуществляется не только за счет соударения твердых частиц со стенками помольной камеры, но также и за счет формирования турбулентных зон самоизмельчения. При этом происходит более интенсивное измельчение твердого компонента суспензии с ее активацией и нагревом. В результате повышается производительность (эффективность) способа и степень гомогенизации суспензии.In contrast to the known analogues, the inventive method uses a disk shredder containing fixed partitions extending from the chamber walls to the center of the disks and partially overlapping the surface of the disks in their peripheral part. Thanks to this design, the grinding of the solid component of the suspension is carried out not only due to the collision of solid particles with the walls of the grinding chamber, but also due to the formation of turbulent zones of self-grinding. In this case, more intensive grinding of the solid component of the suspension occurs with its activation and heating. As a result, the productivity (efficiency) 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 claimed method;
на фиг. 3 показан вариант реализации способа с использованием импеллерного или дискового насоса;in FIG. 3 shows an embodiment of a method using an impeller or disk pump;
на фиг. 4 показана схема измельчения в зоне обработки суспензии.in FIG. 4 shows the grinding scheme in the processing zone of the suspension.
Устройство для реализации заявленного способа согласно первому варианту осуществления изобретения (фиг. 1) представляет собой однороторный измельчитель, содержащий помольную камеру (1) с входным (2) и выходным (3) патрубками и центробежные диски (4), установленные в камере (1) соосно на валу (5) с приводом (6) вращения. Диски (4) разделены сплошными неподвижными перегородками (7), проходящими от стенок камеры (1) к центру дисков (4) и перекрывающими периферийные части дисков (4), но не перекрывающими их остальные части.A device for implementing the inventive method according to the first embodiment of the invention (Fig. 1) is a single-rotor chopper containing a grinding chamber (1) with inlet (2) and output (3) nozzles and centrifugal disks (4) installed in the chamber (1) coaxially on the shaft (5) with a rotation drive (6). The disks (4) are separated by solid fixed partitions (7) extending from the walls of the chamber (1) to the center of the disks (4) and overlapping the peripheral parts of the disks (4), but not overlapping their remaining parts.
Устройство для реализации заявленного способа согласно второму варианту осуществления изобретения (фиг. 2) представляет собой двухроторный измельчитель и, в дополнение к конструкции по первому варианту, содержит дополнительный второй вал (8) с приводом (9). На дополнительном валу (8) также размещены центробежные диски (4), при этом валы (5) и (8) установлены в камере (1) параллельно с обеспечением частичного перекрытия поверхности дисков (4). Указанные валы (5) и (8) вращаются разнонаправлено.A device for implementing the inventive method according to the second embodiment of the invention (Fig. 2) is a two-rotor chopper and, in addition to the design according to the first embodiment, contains an additional second shaft (8) with a drive (9). Centrifugal disks (4) are also placed on the additional shaft (8), while the shafts (5) and (8) are installed in the chamber (1) in parallel with the partial overlapping of the surface of the disks (4). These shafts (5) and (8) rotate in different directions.
В первом и втором вариантах валы (5) и (8) могут быть ориентированы как горизонтально, так и вертикально.In the first and second variants, the shafts (5) and (8) can be oriented both horizontally and vertically.
В частном случае заявленного изобретения обрабатываемая суспензия (фиг. 3) может подаваться в помольную камеру (1) центробежным импеллерным или дисковым насосом (10) через разгонную насадку (11), соединенную с входным патрубком (2) (см. фиг. 3).In the particular case of the claimed invention, the suspension to be treated (Fig. 3) can be fed into the grinding chamber (1) by a centrifugal impeller or disk pump (10) through the booster nozzle (11) connected to the inlet pipe (2) (see Fig. 3).
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Обрабатываемую суспензию через входной патрубок (2) подают в камеру (1). Суспензия, попадая на вращающиеся диски (4), под действием центробежной силы отбрасывается к периферии. В периферийной части образуется кольцевая зона обработки (12), где создается давление Р=ma/S, где mа - масса суспензии, a S - суммарная площадь пограничного слоя, в котором давление повышено (см. фиг. 1, 2). Давление Р зависит от геометрических размеров помольной камеры, диаметров дисков, плотности суспензии и скорости вращения валов приводов. За счет наличия перегородок (7) в указанной зоне (12) отбрасываемый к периферии поток суспензии сталкивается со встречным потоком уже обработанной суспензии (см. фиг.4). При этом с учетом сил вязкостного трения прилежащие к диску (4) слои суспензии имеют скорости, относительно близкие к скорости точек диска на поверхности прилегания, а скорость слоя, прилегающего к перегородке (7), стремится к нулю. За счет этого в пространствах между дисками (4) и перегородками (7) образуются турбулентные зоны (13), в которых происходит активное самоизмельчение суспензии (см. фиг. 4).The processed suspension through the inlet pipe (2) is fed into the chamber (1). The suspension, falling onto the rotating disks (4), is discarded to the periphery under the action of centrifugal force. An annular treatment zone (12) is formed in the peripheral part, where pressure P = m a / S is created, where m a is the suspension mass, and S is the total area of the boundary layer in which the pressure is increased (see Figs. 1, 2). The pressure P depends on the geometric dimensions of the grinding chamber, the diameters of the disks, the density of the suspension and the speed of rotation of the shafts of the drives. Due to the presence of partitions (7) in the indicated zone (12), the suspension stream discharged to the periphery collides with the oncoming stream of the suspension already processed (see Fig. 4). Moreover, taking into account the viscous friction forces, the suspension layers adjacent to the disk (4) have velocities that are relatively close to the speed of the disk points on the abutment surface, and the velocity of the layer adjacent to the partition (7) tends to zero. Due to this, in the spaces between the disks (4) and partitions (7), turbulent zones (13) are formed in which active self-grinding of the suspension occurs (see Fig. 4).
Наиболее крупные и тяжелые на текущий момент обработки частицы суспензии не имеют возможности покинуть зону обработки (12) в силу воздействия центробежных сил, что обеспечивает гарантированное измельчение.The suspension particles that are largest and heaviest at the moment of processing are not able to leave the treatment zone (12) due to the action of centrifugal forces, which ensures guaranteed grinding.
В случае второго варианта реализации с использованием двухроторного измельчителя (см. фиг.2) помимо процессов, описанных выше, в зоне перекрытия (14) поверхности дисков (4) валов (5) и (8) суспензия под действием центробежной силы вдавливается в щель между дисками (4), что обеспечивает встречное столкновение потоков со скоростью, равной сумме линейных и центробежных скоростей помольных дисков. Таким образом, в данном варианте осуществления изобретения измельчение происходит наиболее интенсивно.In the case of the second embodiment, using a two-rotor grinder (see Fig. 2), in addition to the processes described above, in the overlap zone (14) of the surface of the disks (4) of the shafts (5) and (8), the suspension is pressed into the gap between the centrifugal force disks (4), which provides a collision of flows with a speed equal to the sum of linear and centrifugal speeds of grinding disks. Thus, in this embodiment, grinding is most intensive.
В процессе измельчения осуществляют регулирование объема подачи суспензии с обеспечением заданной нагрузки. Расстояние между дисками (4), а также расстояние между стенками (4) выбирается исходя из свойств суспензии.In the grinding process, the volume of suspension is regulated to ensure a given load. The distance between the disks (4), as well as the distance between the walls (4) is selected based on the properties of the suspension.
Подача суспензии в камеру может осуществляться из пескового выхода гидроциклона.The suspension can be supplied to the chamber from the sand outlet of the hydrocyclone.
Опционально измельчение может осуществляться циклически: после извлечения суспензии ее возвращают в камеру измельчителя, осуществляя обработку до получения требуемого размера твердого компонента.Optionally, grinding can be carried out cyclically: after removing the suspension, it is returned to the grinder chamber, processing to obtain the required size of the solid component.
Далее для примера раскрыта технология приготовления бетонной смеси с использованием заявленного способа.Further, an example discloses a technology for preparing a concrete mixture using the inventive method.
Для приготовления бетонной смеси сначала 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). Затем полученное цементное тесто подают в бетоносмеситель и замешивают с заполнителями.To prepare the concrete mixture, first, according to the described technology, a suspension is prepared from dosed in the required proportion of water and a binder capable of hydration (cement, granulated 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). Then the resulting cement paste is fed into a concrete mixer and kneaded with aggregates.
Предлагаемый способ обеспечивает повышение степени активации бетонной смеси, темпов твердения, более полное прохождение процесса гидратации цемента, снижение 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.The proposed method provides an increase in the degree of activation of the concrete mixture, the rate of hardening, a more complete passage of the cement hydration process, a decrease in the consumption of binder and the cost of preparing the concrete mixture due to the exclusion from the process of fine grinding of clinker in cement plants and storage of cement directly in moisture-proof storages 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 вращения роторов, зазора между центробежными дисками и перегородками можно с высокой точностью получить требуемые параметры обработки суспензии. 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 rotation of the rotors, the gap between the centrifugal disks and the baffles, it is possible to obtain the required suspension processing parameters with high accuracy. 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 |
---|---|---|---|
RU2015106603/13A RU2585466C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of producing activated suspension using disc crusher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106603/13A RU2585466C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of producing activated suspension using disc crusher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2585466C1 true RU2585466C1 (en) | 2016-05-27 |
Family
ID=56096136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015106603/13A RU2585466C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of producing activated suspension using disc crusher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585466C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3536266A (en) * | 1966-12-12 | 1970-10-27 | Jan Kaspar | Apparatus for continuously dispersing suspensions of solid articles |
SU1495322A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-07-23 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of producing initial mixture for making silica cement clinker |
RU2225258C2 (en) * | 2000-11-20 | 2004-03-10 | Сибирский государственный технологический университет | Fibrous material grinding apparatus |
RU2301707C2 (en) * | 2005-08-15 | 2007-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for grinding of solid particles |
EA201171003A1 (en) * | 2009-02-05 | 2012-01-30 | Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В. | METHOD FOR OBTAINING LIQUID EXTRACT OF GRAIN GRAIN AND A DEVICE FOR USE IN THIS METHOD |
RU121175U1 (en) * | 2012-06-04 | 2012-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING ASH AND SLAG WASTE - COAL FUEL COMBUSTION PRODUCTS |
EP1945361B1 (en) * | 2005-08-15 | 2013-06-26 | Xstrata Technology Pty Ltd | Method for increasing efficiency of grinding of ores, minerals and concentrates |
-
2015
- 2015-02-26 RU RU2015106603/13A patent/RU2585466C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3536266A (en) * | 1966-12-12 | 1970-10-27 | Jan Kaspar | Apparatus for continuously dispersing suspensions of solid articles |
SU1495322A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-07-23 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of producing initial mixture for making silica cement clinker |
RU2225258C2 (en) * | 2000-11-20 | 2004-03-10 | Сибирский государственный технологический университет | Fibrous material grinding apparatus |
RU2301707C2 (en) * | 2005-08-15 | 2007-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for grinding of solid particles |
EP1945361B1 (en) * | 2005-08-15 | 2013-06-26 | Xstrata Technology Pty Ltd | Method for increasing efficiency of grinding of ores, minerals and concentrates |
EA201171003A1 (en) * | 2009-02-05 | 2012-01-30 | Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В. | METHOD FOR OBTAINING LIQUID EXTRACT OF GRAIN GRAIN AND A DEVICE FOR USE IN THIS METHOD |
RU121175U1 (en) * | 2012-06-04 | 2012-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING ASH AND SLAG WASTE - COAL FUEL COMBUSTION PRODUCTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU152869U1 (en) | DISK GRINDER FOR ACTIVATION OF SUSPENSION | |
RU2585466C1 (en) | Method of producing activated suspension using disc crusher | |
CN101804310B (en) | High-efficiency dispersion emulsifying machine | |
RU59441U1 (en) | ROTARY DISINTEGRATOR-MIXER | |
RU2601556C1 (en) | Method and device for grinding suspension in opposite rotating streams | |
JP3154692B2 (en) | Fine grinding equipment | |
RU178251U1 (en) | DISK MIXER | |
RU174991U1 (en) | TURBINE DISK MIXER | |
CN105536929A (en) | Ceramic grinding disc for food grinding processing | |
RU183943U1 (en) | ROTARY-PULSATION MACHINE | |
RU2106199C1 (en) | Rotor-turbulent apparatus | |
RU64944U1 (en) | ROTARY DISK DISINTEGRATOR-MIXER | |
RU180435U1 (en) | Rotary disc mixer | |
RU2628574C1 (en) | Hammer crusher | |
JP2006175323A (en) | Centrifugal crusher | |
CN1705516B (en) | Method and device for the disintegration of especially inorganic materials | |
RU2166367C1 (en) | Material grinding method and apparatus | |
RU2168486C1 (en) | Method of preparation of concrete mix, mainly decorative mix and device for operation of this method | |
RU2732619C1 (en) | Method of brittle materials crushing | |
CN101513594A (en) | Method for comminuting and dispersing solid particles in a liquid | |
RU2399423C1 (en) | Whirl grinder | |
RU2400303C1 (en) | Method for mechanical activation and grinding of materials | |
RU2534589C1 (en) | Aerodynamic vertical activator with vortex upflow | |
RU2512554C1 (en) | Aerodynamic vertical activator of gravitation type | |
CN201664589U (en) | High-efficiency dispersing emulsification machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200227 |