RU2671141C1 - Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials - Google Patents
Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671141C1 RU2671141C1 RU2016128330A RU2016128330A RU2671141C1 RU 2671141 C1 RU2671141 C1 RU 2671141C1 RU 2016128330 A RU2016128330 A RU 2016128330A RU 2016128330 A RU2016128330 A RU 2016128330A RU 2671141 C1 RU2671141 C1 RU 2671141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- rotor
- knives
- raw materials
- brushing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 claims description 15
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 8
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 abstract 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 9
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 9
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- -1 sawdust Substances 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000010845 automotive waste Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003477 cochlea Anatomy 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011084 greaseproof paper Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к малоотходным и ресурсосберегающим технологиям в производстве строительных и отделочных материалов, а также к экологии. В частности, к способам и устройству для подготовки сырья растительного и нерастительного происхождения сухим способом размола в производстве строительных и отделочных материалов и переработки отходов различных существующих производств.The invention relates to low-waste and resource-saving technologies in the production of building and finishing materials, as well as to the environment. In particular, to methods and apparatus for preparing raw materials of plant and non-plant origin using the dry grinding method in the production of building and finishing materials and the processing of waste from various existing industries.
В рамках данного изобретения предлагается подготовка кусковых отходов растительного и не растительного происхождения способом измельчения (размол, роспуск) на ножевой роторной мельнице. Этот способ позволяет получить из кусковых отходов полуфабрикаты различной степени разработки, исключая технологические операции увлажнения и пропаривания. Гранулометрический состав и придаваемые свойства волокнистых полуфабрикатов, полученного на роторной мельнице предлагаемым способом, позволяет участвовать ему в процессе получения готовой продукции не только в качестве наполнителя, но и как связующего компонента. Это происходит при отсутствии высоких температур, избыточного давления, без добавления химических добавок, без использования пара и воды.In the framework of this invention it is proposed the preparation of lumpy waste of plant and non-plant origin by grinding (grinding, dissolution) in a rotary knife mill. This method allows to obtain semi-finished products of varying degrees of development from lumpy waste, excluding technological operations of humidification and steaming. The particle size distribution and the attached properties of the fibrous semi-finished products obtained on the rotary mill by the proposed method, allows him to participate in the process of obtaining finished products not only as a filler, but also as a binder component. This occurs in the absence of high temperatures, excessive pressure, without the addition of chemical additives, without the use of steam and water.
Для подготовки растительного сырья существует три способа: в ножевых мельницах (роллах, конических, дисковых, молотковых и др.) на которых получают рафинерную массу, на дефибрерных камня, на которых получают дефибрерную массу и безножевой способ с отсутствием ножевых органов («струя-преграда», гидроразбиватель Пашке, роторно-пульсационные, акустические, кавитационные, виброинерционные машины др.).There are three ways to prepare vegetable raw materials: in knife mills (rolls, conical, disk, hammer, etc.) which receive a refiner mass, defibre stones, which receive a defibre mass and a knifeless method with no knife organs ("jet-barrier ", Pashke pulper, rotary pulsation, acoustic, cavitation, vibroinertial machines, etc.).
На процесс размола в быстроходных дисковых мельницах на древесную суспензию оказывают воздействие силы резанья, мятия, сдвига, сжатия и трения, а также характер этих сил. Силы сжатия, мятия, сдвига вызывают абсорбцию энергии и приводят к ослаблению связи между волокнами. Безножевой размол, по сравнению с ножевым, обеспечивает более мягкий, щадящий режим обработки, что особенно важно для волокон. Безножевые методы и устройства для размола массы основаны на явлениях, протекающих в жидкостях и вызванных действием различных гидродинамических факторов.The grinding process in high-speed disc mills on wood suspension is affected by the forces of cutting, crushing, shear, compression and friction, as well as the nature of these forces. The forces of compression, crushing, shear cause the absorption of energy and lead to a weakening of the bond between the fibers. Knife-free grinding, in comparison with knife grinding, provides a softer, more gentle processing regime, which is especially important for fibers. Knife-free methods and devices for mass grinding are based on phenomena occurring in liquids and caused by the action of various hydrodynamic factors.
Перечисленные способы используются в основном для переработки первичного растительного сырья и не эффективны для подготовки вторичного сырья.The above methods are used mainly for the processing of primary plant materials and are not effective for the preparation of secondary raw materials.
В таких машинах волокна повторно подвергаются сильным рубящим воздействиям и раздавливанию, что в конечном итоге приводит к укорачиванию средней длины волокна, к снижению прочностных показателей готовой продукции и высоким энергозатратам. Процесс проходит с использованием насыщенного пара, воды, избыточного давления, высокой температуры, химических добавок.In such machines, fibers are repeatedly subjected to strong chopping effects and crushing, which ultimately leads to a shortening of the average fiber length, to a decrease in the strength characteristics of the finished product and high energy costs. The process takes place using saturated steam, water, overpressure, high temperature, chemical additives.
Известен способ получения древесноволокнистой массы на рафинере [1], в котором подготовка сырья осуществляется по способу «Бауэра». Способ включает размол, предварительно прошедшей термическую обработку технологической щепы, в размольной камере с размалывающими дисками, где происходит разделение на волокна технологической щепы между двумя вращающимися в разные стороны размалывающими дисками.A known method of producing wood pulp on a refiner [1], in which the preparation of raw materials is carried out according to the method of "Bauer". The method includes milling, previously heat-treated by technological chips, in a grinding chamber with grinding disks, where the separation of the technological chips into fibers between two milling disks rotating in opposite directions takes place.
Недостатком данного способа является, получение древесноволокнистых полуфабрикатов, не способных в дальнейшем обеспечить достаточное переплетение волокон и структурирование готовой продукции, что снижает ее качество.The disadvantage of this method is the production of wood-fiber semi-finished products, which are not able in the future to provide sufficient interweaving of fibers and structuring of the finished product, which reduces its quality.
Известен способ получения дефибрерной древесной массы, наиболее близкий к заявляемому, в котором подготовка сырья осуществляется путем измельчения древесного сырья дефибрерным камнем, вывода дефибрированного древесного сырья из зоны дефибрирования, подачи воды в ванну для очистки камня с его охлаждением и удаления отработанной охлаждающей воды [2]. Вывод дефибрированного древесного сырья из зоны дефибрирования осуществляют под действием центробежной силы, а далее масса, направляемая шабером, поступает в общий поток. Дефибрированное древесное сырье частично попадает в ванну охлаждения. Туда же поступает и вода, подаваемая спрыском на поверхность камня в зоне вывода дефибрированного древесного сырья. Таким образом, охлаждающая вода в ванне содержит достаточно большое количество дефибрерной массы, которая захватывается поверхностью камня, что приводит к повторной обработке сырья в зоне истирания и ухудшает качество готового продукта.A known method of producing defibre wood pulp, closest to the claimed, in which the preparation of raw materials is carried out by grinding wood raw material with a defibre stone, withdrawing the defibrated wood raw material from the defibration zone, supplying water to the bath to clean the stone with its cooling and removing spent cooling water [2] . The withdrawal of defibrated wood raw materials from the defibration zone is carried out under the action of centrifugal force, and then the mass directed by the scraper enters the general stream. Defibrated wood raw material partially enters the cooling bath. The water also flows there, supplied by a spray to the surface of the stone in the zone of output of defibrated wood raw materials. Thus, the cooling water in the bath contains a sufficiently large amount of defibre mass, which is captured by the surface of the stone, which leads to repeated processing of raw materials in the abrasion zone and affects the quality of the finished product.
К недостаткам способа относиться отсутствие возможности получение полуфабриката с высокой степенью помола, т.е. с высокими физико-механическими показателями.The disadvantages of the method include the inability to obtain a semi-finished product with a high degree of grinding, i.e. with high physical and mechanical properties.
Основными рабочими органами размольного оборудования для подготовки растительного сырья являются гарнитуры.The main working bodies of grinding equipment for the preparation of plant materials are headsets.
Известна гарнитура размалывающей машины для обработки длинноволокнистых материалов. С целью повышения эффективности обработки гарнитура выполнена из трех пар колец, закрепленных на диске статора и ротора. Выступы каждого ряда каждого концентрического кольца выполнены с углом при вершине, уменьшающимся к периферии диска [3].Known headset grinding machine for processing long-fiber materials. In order to increase the processing efficiency, the headset is made of three pairs of rings fixed on the disk of the stator and rotor. The protrusions of each row of each concentric ring are made with an apex angle decreasing toward the periphery of the disk [3].
Недостатком указанного устройства является недостаточно высокая эффективность при размоле волокнистой массы, т.к. происходит проскальзывание волокна (щепы) по рядам выступов, изготовленных в виде клиньев. Верхушки клиньев быстро затупляются. Кроме того, в связи со сложностью рисунка ножей значительно усложняется и процесс их изготовления, так как при изготовлении гарнитуры применяют механический способ обработки.The disadvantage of this device is not sufficiently high efficiency when grinding the pulp, because fiber (wood chips) slip along the rows of protrusions made in the form of wedges. The tops of the wedges quickly become dull. In addition, due to the complexity of the pattern of knives, the process of their manufacture is also much more complicated, since a mechanical processing method is used in the manufacture of the headset.
Известна молотковая дробилка [4] для размола не растительных материалов, содержащая дробильную камеру измельчения с нижней конической частью, расположенный в ней, с кольцевым зазором, ротор, с вертикально ориентированной осью вращения, с закрепленными на нем рабочими элементами, цилиндрическое вертикально ориентированное сито, размещенное на каркасе, установленном на подвижной раме, установленной с возможностью перемещения в вертикальном направлении на направляющих с приводом от пневмоцилиндров, расположенных в нижней части дробилки.Known hammer mill [4] for grinding non-plant materials, containing a crushing chamber for grinding with a lower conical part, located in it, with an annular gap, a rotor, with a vertically oriented axis of rotation, with working elements fixed on it, a cylindrical vertically oriented sieve, placed on the frame mounted on a movable frame mounted with the possibility of movement in the vertical direction on guides driven by pneumatic cylinders located in the lower part of the crusher.
Основным недостатком такой конструкции является то, что в рабочем состоянии штоки пневмоцилиндров выдвинуты и находятся внутри камеры измельчения, в связи, с чем подвергаются износу и прямому влиянию продуктов измельчения, снижая работоспособность системы в целом. Кроме того, направляющие, по которым происходит скольжение рамы, также находятся внутри камеры измельчения и подвержены тем же отрицательным влияниям, что и штоки пневмоцилиндров - износу, коррозии и химическим реакциям от измельчаемых продуктов.The main disadvantage of this design is that in working condition the rods of the pneumatic cylinders are extended and located inside the grinding chamber, in connection with which they are subject to wear and direct influence of grinding products, reducing the operability of the system as a whole. In addition, the guides along which the frame slides are also located inside the grinding chamber and are subject to the same negative effects as the pneumatic cylinder rods - wear, corrosion and chemical reactions from the crushed products.
Известно устройство гидроразбиватель Пашке. В гидроразбивателе Пашке можно приготовлять полностью распущенную массу из неклееного оборотного брака, жиронепроницаемой бумаги, картонного брака, прочей труднораспускаемой макулатуры и вторичного древесного волокна [5].Known device pulper Paschke. In the Pashka hydraulic pulper, it is possible to prepare a completely dissolved mass from non-glued reverse marriage, greaseproof paper, cardboard marriage, other difficult to dissolve waste paper and recycled wood fiber [5].
К недостаткам гидроразбивателя Пашке относятся: большое энергопотребление для реализации роспуска вторичного древесного волокна, невозможность обрабатывать все волокносодержащие древесные отходы с различных участков их образования в производствах в виду их различных свойств, необходимость их предварительного измельчения в крошку, замачивание и перекачка массы в массный бассейн и т.д.The disadvantages of the Paschke pulper include: high energy consumption for the implementation of the dissolution of secondary wood fiber, the inability to process all fiber-containing wood waste from various areas of their production in production due to their various properties, the need for their preliminary grinding into crumbs, soaking and pumping the mass into a mass pool, and so on .d.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, для размола древесноволокнистого материала имеющее в своем составе конический ротор, имеющий на валу дебалансный вибратор и статор. В рабочей полости имеется участок предварительного дробления, который расположен перед участком размола, и на котором ширина зазора между поверхностью корпуса и поверхностью ротора уменьшается в осевом направлении в сторону выгружного патрубка [6].Closest to the claimed device is a device for grinding wood fiber material comprising a conical rotor having an unbalanced vibrator and a stator on the shaft. In the working cavity there is a pre-crushing section, which is located in front of the grinding section, and in which the width of the gap between the surface of the casing and the surface of the rotor decreases in the axial direction towards the discharge pipe [6].
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и получение древесноволокнистых полуфабрикатов непригодных для изготовления готовой продукции ввиду чрезмерного укорочения волокна и пучков волокон с малой степенью фибриллирования.A disadvantage of the known device is the complexity of the design and the preparation of wood-fiber semi-finished products unsuitable for the manufacture of finished products due to excessive shortening of the fiber and bundles of fibers with a low degree of fibrillation.
Таким образом, существующие способы и устройства для размола растительного и не растительного сырья не позволяют получать полуфабрикаты с необходимыми качественными характеристиками воздушной среде. Полуфабрикаты, подготовленные таким образом, требуют дополнительного роспуска, или процесс происходит в присутствии воды, насыщенного пара, высокой температуры и избыточного давления.Thus, existing methods and devices for grinding plant and non-plant raw materials do not allow to obtain semi-finished products with the necessary quality characteristics of the air. Semi-finished products prepared in this way require additional dissolution, or the process takes place in the presence of water, saturated steam, high temperature and overpressure.
Изобретение решает задачу подготовки полуфабрикатов из растительного и нерастительного сырья при производстве строительных и отделочных материалов сухим способом размола.The invention solves the problem of preparing semi-finished products from plant and non-plant raw materials in the production of building and finishing materials by dry grinding.
Единым техническим результатом изобретений является разработка простого и дешевого способа и устройства для подготовки полуфабрикатов сухим способом размола в воздушной среде, без использования воды, насыщенного пара, химических реагентов, давления и температуры позволяющего разрабатывать растительные и не растительные отходы.The single technical result of the inventions is the development of a simple and cheap method and device for the preparation of semi-finished products by dry grinding in air, without the use of water, saturated steam, chemicals, pressure and temperature, which allows the development of plant and non-plant waste.
Указанный единый технический результат достигается тем, что способ для подготовки сырья в производстве строительных материалов, включает измельчение, размол, роспуск и фибриллирование между размольными ножами, причем измельчение и размол сырья происходит между ножами ротора и статора, а роспуск и фибриллирование осуществляется в воздушной среде в размольной камере между ножом ротора и сепаратором согласно законам аэродинамики.The specified technical result is achieved in that the method for preparing raw materials in the production of building materials involves grinding, grinding, dissolving and fibrillating between grinding knives, and grinding and grinding of raw materials occurs between the rotor and stator knives, and dissolution and fibrillation is carried out in air in grinding chamber between the rotor knife and the separator according to the laws of aerodynamics.
Устройство для подготовки сырья в производстве строительных материалов, включает размольную камеру, ротор, размольные ножи, при этом, в корпусе размольной камеры с торцов установлены сепараторы для фракционирования по гранулометрическому составу, внутри размольной камеры установлен сепаратор для фибриллирования, внутри которого установлен ротор с установленными на нем цапфами, на которых в шахматном порядке закреплены ножи ротора с возможностью регулирования их по высоте для регулирования величины зоны размола, а по образующей сепаратора установлены ножи статора.A device for preparing raw materials in the production of building materials includes a grinding chamber, a rotor, grinding knives, while separators for fractionation according to particle size distribution are installed in the housing of the grinding chamber from the ends, a separator for fibrillation is installed inside the grinding chamber, inside of which there is a rotor with pins on which rotor knives are staggered with the ability to adjust them in height to control the size of the grinding zone, and in the separating the stator knives are installed.
В предлагаемом способе, по сравнению с существующими способами, возможна подготовка полуфабрикатов в отсутствии высоких температур, избыточного давления, без добавления химических добавок, без использования пара и воды. В процессе обработки происходит разделение полуфабрикатов на отдельные волокна без значительного их повреждения и укорочения, за счет законов аэродинамики происходит роспуск, мятие, разбивание и фибриллирование.In the proposed method, in comparison with existing methods, it is possible to prepare semi-finished products in the absence of high temperatures, excessive pressure, without the addition of chemical additives, without the use of steam and water. During processing, the semi-finished products are divided into individual fibers without significant damage and shortening, due to the laws of aerodynamics, dissolution, wrinkling, breaking and fibrillation occur.
Подготовка сырья до заданного гранулометрического состава включает подачу сырья через загрузочное устройство в рабочие зоны машины по касательной к очерковой ротора, противоположно направлению его вращения. При этом выступающие ножи ротора, расположенные в шахматном порядке, отрезают часть сырья, ширина которой равна величине установленного зазора между ножами ротора и статора. В дальнейшем отрезанная часть полуфабриката попадает в рабочее пространство между ножами ротора и ножами статора, а также между режущими кромками ротора и сепаратора, где при перемещении ножа по торцу отрезанного пятачка и разницы длины отделяемого по направлению волокон в начале и конце врезания ножа обусловлены размерные параметры различных фракций полуфабриката по всей его длине. Таким образом, регулируя (изменяя, устанавливая) зазор между ножом ротора и ножом статора, можно обеспечить преобладание той или иной фракции и влиять на удельную поверхность подготавливаемого полуфабриката.The preparation of raw materials to a given particle size distribution includes the supply of raw materials through the loading device to the working areas of the machine tangentially to the outline rotor, opposite to the direction of its rotation. In this case, the protruding rotor knives, located in a checkerboard pattern, cut off part of the raw material, the width of which is equal to the size of the established gap between the rotor and stator knives. Subsequently, the cut-off part of the semi-finished product falls into the working space between the rotor knives and the stator knives, as well as between the cutting edges of the rotor and the separator, where when moving the knife along the end face of the cut patch and the difference in the length of the fibers separated in the direction of the fibers at the beginning and end of cutting the knife fractions of the semi-finished product along its entire length. Thus, by adjusting (changing, setting) the gap between the rotor knife and the stator knife, it is possible to ensure the predominance of a particular fraction and affect the specific surface of the prepared semi-finished product.
Во время процесса происходит соударение, разбивание, истирание, фибриллирование волокнистых полуфабрикатов в воздушной среде и разделение на пучки волокон и отдельные волокна благодаря интенсивному воздействию на материал.During the process, collision, breaking, abrasion, fibrillation of fibrous semi-finished products in the air occurs and separation into bundles of fibers and individual fibers due to the intense impact on the material.
Во второй зоне осуществляется размол в воздушной среде рабочей камеры размольной машины в зазоре между ножами ротора и поверхностью сепаратора, сопровождающийся аэродинамическими процессами. Попав в рабочую зону, полуфабрикат движется по касательной окружности ротора и ударяется о внутреннюю поверхность сепаратора, меняя направление вектора движения вектора. Дальнейшее направление вектора движения полуфабриката будет определяться точками столкновения с ножом ротора и сепаратора.In the second zone, grinding is carried out in the air of the working chamber of the grinding machine in the gap between the rotor knives and the surface of the separator, accompanied by aerodynamic processes. Once in the working area, the semi-finished product moves along the tangent circumference of the rotor and hits the inner surface of the separator, changing the direction of the vector's motion vector. The further direction of the semi-finished product motion vector will be determined by the points of collision with the rotor and separator knife.
Согласно законам аэродинамики происходит роспуск, мятие, разбивание и фибриллирование. В результате, предлагаемая размольная машина сочетает явления и процессы, протекающие как при размоле в быстроходных ножевых мельницах, так и ролле, только в воздушной среде.According to the laws of aerodynamics, dissolution, wrinkling, breaking and fibrillation occur. As a result, the proposed grinding machine combines phenomena and processes that occur during grinding in high-speed knife mills and rolls, only in the air.
В качестве сырья для размола, подготавливаемого сухим способом, возможно использовать растительные материалы: щепа, дробленка, опилки, макулатуру, картон, древесноволокнистые отходы, кору, отходы сельского хозяйства, тростник, камыш, однолетние растения, мискантус и др. и не растительные материалы: стекло, полиэтиленнафталат, отходы автомобильной промышленности, вермикулит и другие минералы.As raw materials for grinding prepared by the dry method, it is possible to use plant materials: wood chips, crushed wood, sawdust, waste paper, cardboard, wood fiber waste, bark, agricultural waste, reeds, reeds, annual plants, miscanthus, etc. and non-plant materials: glass, polyethylene naphthalate, automotive waste, vermiculite and other minerals.
Система расположения ножей на роторе обеспечивает минимальный рубящий эффект. В процессе измельчения происходит резание, рубка и раздирание кусковых отходов на мелкие фракции с последующим их истиранием и фибриллированием.The arrangement of knives on the rotor provides a minimal chopping effect. In the process of grinding, cutting, chopping and tearing lumpy waste into small fractions occurs, followed by their abrasion and fibrillation.
На чертеже изображено устройство для подготовки сырья в производстве строительных материаловThe drawing shows a device for the preparation of raw materials in the production of building materials
Способ разработки для подготовки сырья, таких как, кусковые отходы растительного и нерастительного происхождения с помощью сухого размола в производстве строительных и отделочных материалов заключается в следующем.The development method for the preparation of raw materials such as lumpy waste of plant and non-plant origin using dry grinding in the production of building and finishing materials is as follows.
Размол сырья происходит между ножами ротора и статора, а истирание, разбивание и фибрилирование осуществляется в размольной камере между ножом ротора и сепаратором. Кусковые отходы подвергаются одновременному измельчению, резанью, раздиранию, расчесыванию и раздавливанию в рабочей камере устройства вследствие аэродинамических явлений. Исключается процесс замачивания и пропаривания.Raw materials are milled between the rotor and stator knives, and abrasion, breaking and fibrillation are carried out in the grinding chamber between the rotor knife and the separator. Lump waste is subjected to simultaneous grinding, cutting, tearing, combing and crushing in the working chamber of the device due to aerodynamic phenomena. The process of soaking and steaming is excluded.
Устройство для подготовки сырья в производстве строительных материалов, включает размольную камеру 1, ротор 2, размольные ножи ротора 3 и статора 4. Нож статора 4 имеет два угла скоса и крепится на боковых крышках корпуса регулировочными удерживающими устройствами (на чертеже не показано), при этом может быть установлено несколько ножей. На чертеже показан только один нож 4. В корпусе размольной камеры 1 с торцов установлены сепараторы 5 для фракционирования по гранулометрическому составу. Внутри размольной камеры 1 по образующей цилиндра (улитка) устанавливается еще один сепаратор 6 для фибриллирования - обеспечения процесса начеса и шероховатости на поверхности частиц и разделения полуфабрикатов по фракциям. Сепаратор 6 представляет собой перфорированную металлическую сетку с разными размерами ячеек, выполняющую роль сортировочного устройства разработанного материала по фракциям и его фибриллирования.A device for preparing raw materials in the production of building materials, includes a
Ротор 2, с закрепленными на нем цапфами 7, установлен внутри сепаратора 6. На цапфах 7 в шахматном порядке, по очерковой, закреплены ножи ротора 3, с возможностью регулирования их по высоте, для регулирования величины зоны размола в зависимости от технологического режима размола, а ножи статора 4 установлены по образующей сепаратора 6.The
Размольные ножи ротора 3 и ножи статора 4 могут быть выполнены различного геометрического исполнения в зависимости от того, какое сырье подвергается размолу. Весь размольный орган приводиться в движение трехфазным электродвигателем посредством клиноременной передачи (на чертеже не показано).The grinding knives of the
Пример 1. Кусковые материалы биобрак - отходы производства ДВП разрабатывают на предлагаемом устройстве. Кусковые материалы непрерывно подают через загрузочное устройство и подвергают одновременному измельчению, резанью, раздиранию, расчесыванию и раздавливанию ножами ротора и статора. Рабочий зазор регулируется ножом статора 4. Разработанный древесноволокнистый (растительный) полуфабрикат непрерывно удаляется из устройства, проходя через калиброванные отверстия сепараторов 6 и 5.Example 1. Bulk materials bio-marriage - waste production of fiberboard is developed on the proposed device. Bulk materials are continuously fed through a loading device and subjected to simultaneous grinding, cutting, tearing, combing and crushing with knives of the rotor and stator. The working gap is regulated by the
Сепарированный волокнистый материал подается в емкости с рабочей массой и далее поступает на изготовление древесноволокнистых плит. Полученное волокно фибриллировано, способно к связеобразованиям, фракционный показатель качества вторичного волокна 42 г., длинна волокна 17 мкм, удельная поверхность 345800 см2/г, плотность плиты 850 кг/м3.Separated fibrous material is fed into containers with a working mass and then goes to the manufacture of fiberboards. The resulting fiber is fibrillated, capable of binding, fractional quality index of secondary fiber 42 g, fiber length 17 μm, specific surface area 345800 cm 2 / g,
Пример 2. Кусковые материалы полиэтилентерефталат (пищевые и технические бутылки) разрабатывают на предлагаемом устройстве. Кусковые материалы непрерывно подают через загрузочное устройство и подвергают одновременному измельчению ножами ротора и статора. Рабочий зазор регулируется ножом статора 4. Измельченный (нерастительный) полуфабрикат в виде полиэтилентерефталатовой крошки непрерывно удаляется из устройства, проходя через отверстия сепараторов 6 и 5. Сепарированная полиэтилентерефталатовая крошка подается в емкости с рабочей пресс-массой и далее подается на изготовление древесноволокнистых плит или арболитовых блоков. Фракционный показатель крошки 0,5 мм.Example 2. Bulk materials polyethylene terephthalate (food and technical bottles) are developed on the proposed device. Bulk materials are continuously fed through a loading device and subjected to simultaneous grinding with knives of the rotor and stator. The working gap is regulated by the
В таблице показана оценка эффективности процесса подготовки вторичных древесноволокнистых полуфабрикатов с использованием различного размольного оборудования.The table shows the assessment of the effectiveness of the preparation of secondary wood fiber semi-finished products using various grinding equipment.
Предложенный способ использования кусковых отходов растительного и нерастительного происхождения в производстве строительных и отделочных материалов является эффективной мерой утилизации отходов и снижения себестоимости готовой продукции и решает технологические, экономические и экологические задачи:The proposed method for the use of lumpy waste of plant and non-plant origin in the production of building and finishing materials is an effective measure of waste disposal and reducing the cost of finished products and solves technological, economic and environmental problems:
1) отсутствие необходимости использования пара и воды. Снижение потребления электроэнергии и трудозатрат;1) no need to use steam and water. Decrease in electricity consumption and labor costs;
2) экономия исходного сырья в производстве строительных и отделочных материалов;2) saving of raw materials in the production of building and finishing materials;
3) возможность эффективно использовать отходы, способствуя решению проблемы их утилизации, улучшая экологическое состояние промышленных площадок предприятий, исключая загрязнение сточных промышленных вод;3) the ability to effectively use waste, contributing to solving the problem of their disposal, improving the environmental condition of industrial sites of enterprises, eliminating pollution of industrial wastewater;
4) снижение расходов предприятий на очистку промышленных площадок и вывозку отходов на полигоны.4) reducing the costs of enterprises to clean industrial sites and waste collection at landfills.
Таким образом, размол сырья растительного и не растительного происхождения позволит значительно снизить затраты на получение полуфабрикатов и снизить себестоимость готовой продукции, сохранив при этом качественные характеристики получаемых готовых изделий с учетом используемых материалов.Thus, the grinding of raw materials of plant and non-plant origin will significantly reduce the cost of obtaining semi-finished products and reduce the cost of finished products, while maintaining the quality characteristics of the finished products taking into account the materials used.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство 2008135314/12, 29.01.2007, МПК D21D 1/30.1. Copyright certificate 2008135314/12, 01.29.2007,
2. Авторское свидетельство SU 257291 А, кл. D21B 1/02, 10.04.1970.2. Copyright certificate SU 257291 A, cl.
3. Авторское свидетельство СССР № 798218, МКИ D21D 1/30, 23.01.81, бюл. № 3.3. USSR Author's Certificate No. 798218,
4. Патент WO 2008/135267 А1, МПК В02С 13/18, В02С 13/284, В02С 13/286, опубликован 13.11.2008.4. Patent WO 2008/135267 A1, IPC B02C 13/18, B02C 13/284, B02C 13/286, published November 13, 2008.
5. Шитов Ф.А. Технология бумаги и картона. М. "Высшая школа", 1973 г., стр. 61.5. Shitov F.A. Paper and paperboard technology. M. "Higher School", 1973, p. 61.
6. Авторское свидетельство 2008137697/12, 19.09.2008, МПК D21B 1/04.6. Copyright certificate 2008137697/12, 09/19/2008,
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128330A RU2671141C1 (en) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128330A RU2671141C1 (en) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671141C1 true RU2671141C1 (en) | 2018-10-29 |
Family
ID=64103148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016128330A RU2671141C1 (en) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671141C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212847U1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-08-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Grinding device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU257291A1 (en) * | П. С. Симигин | METHOD OF OBTAINING FIBER MASS | ||
| SU597764A2 (en) * | 1976-11-04 | 1978-03-15 | Kravchenko Ivan | Waste paper disintegrating unit |
| US4227653A (en) * | 1976-06-14 | 1980-10-14 | Gewerbebank Baden Aktiengesellschaft | Method of processing waste materials |
| SU1715912A1 (en) * | 1989-07-27 | 1992-02-28 | Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности | Apparatus for final disintegration, cleaning and sorting of waste paper pulp |
| JP2000237616A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-05 | Nishi Nippon Gijutsu Kaihatsu Kk | Vertical type coarsely pulverizing apparatus for fiber- containing material and cutter structure thereof |
| RU2158182C2 (en) * | 1996-04-09 | 2000-10-27 | Эйн Инджиниринг Ко., Лтд. | Method and apparatus for recovering laminate film |
| RU2379398C1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" | Device for grinding of wood-fiber material |
-
2016
- 2016-07-12 RU RU2016128330A patent/RU2671141C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU257291A1 (en) * | П. С. Симигин | METHOD OF OBTAINING FIBER MASS | ||
| US4227653A (en) * | 1976-06-14 | 1980-10-14 | Gewerbebank Baden Aktiengesellschaft | Method of processing waste materials |
| SU597764A2 (en) * | 1976-11-04 | 1978-03-15 | Kravchenko Ivan | Waste paper disintegrating unit |
| SU1715912A1 (en) * | 1989-07-27 | 1992-02-28 | Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности | Apparatus for final disintegration, cleaning and sorting of waste paper pulp |
| RU2158182C2 (en) * | 1996-04-09 | 2000-10-27 | Эйн Инджиниринг Ко., Лтд. | Method and apparatus for recovering laminate film |
| JP2000237616A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-05 | Nishi Nippon Gijutsu Kaihatsu Kk | Vertical type coarsely pulverizing apparatus for fiber- containing material and cutter structure thereof |
| RU2379398C1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" | Device for grinding of wood-fiber material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212847U1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-08-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Grinding device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6202946B1 (en) | Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material | |
| RU2373314C2 (en) | Unit for producing thermomechanical pulp (versions), method of thermomechanical refinement of wood chips (versions) and a composite board for refiner disk | |
| US20130221140A1 (en) | Method for processing biomass | |
| RU2046165C1 (en) | Device for processing the wooden chips | |
| DK2788544T3 (en) | Procedure for processing old paper. | |
| CA1108969A (en) | Method and apparatus for rechipping wood chips | |
| DE102015223333B4 (en) | Process and plant for processing high-strength paper products | |
| US2374046A (en) | Method of disintegrating cellulosecontaining structures | |
| RU2671141C1 (en) | Method and device for preparation of raw materials for manufacture of construction materials | |
| RU2372433C2 (en) | Disc refiner (versions), two refining elements for disc refiner (versions), combined plate of disc refiner and method of thermal mechanic refining of arboreal refuse wood | |
| FI62150B (en) | ANORDING VIDEO MALAPPARAT FOER FIBROEST LIGNOCELLULOSAHALTIGT MATERIAL | |
| RU2483150C2 (en) | Method of obtaining lignocellulosic semi-finished goods and device for its implementation | |
| Reczulski | Analysis of the construction and operation of system wood chipping and transfer chips | |
| US3773267A (en) | Method and apparatus for the comminution of wood | |
| DE3111517A1 (en) | Process for producing wood pulp | |
| US1883876A (en) | Preparation of fiber and fiber pulp | |
| RU156722U1 (en) | MILLING HEADSET | |
| US3154464A (en) | Plants for washing and defiberizing fibrous material | |
| US3254847A (en) | Method for treatment of barking waste | |
| US1711706A (en) | Method of making wood pulp | |
| RU2515230C2 (en) | Processing of wood wastes in production of fibreboards | |
| US2703533A (en) | Apparatus for treating paper stock | |
| FI68269C (en) | ANORDNING FOER DESINTEGRERING AV FIBERMATERIAL | |
| US1869082A (en) | Paper manufacture | |
| RU2520038C2 (en) | Loose vegetable stock grinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190713 |