RU2803171C1 - Impact mill - Google Patents

Impact mill Download PDF

Info

Publication number
RU2803171C1
RU2803171C1 RU2023106627A RU2023106627A RU2803171C1 RU 2803171 C1 RU2803171 C1 RU 2803171C1 RU 2023106627 A RU2023106627 A RU 2023106627A RU 2023106627 A RU2023106627 A RU 2023106627A RU 2803171 C1 RU2803171 C1 RU 2803171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refractory metal
metal
impact
shavings
chips
Prior art date
Application number
RU2023106627A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Борисенко
Николай Николаевич Колесников
Андрей Александрович Жохов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2803171C1 publication Critical patent/RU2803171C1/en

Links

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: devices for impact grinding of metal powders. It can be used for processing shavings of refractory metals for reuse in electrometallurgy. The impact mill comprises a housing, a Laval nozzle, configured to supply a carrier gas under a pressure of 1 MPa and shavings made of refractory metal into it through the inlet nozzles, and a fixed baffle-reflector. In the area of the first Mach disk there are cascaded rod fenders made of the same refractory metal. The impact plate is located in the turbulence zone and is equipped with winglets with holes for crushed metal separation.
EFFECT: obtaining a material with a particle shape suitable for uniform movement in the screw conveyor when fed into the melting zone.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления металлических порошков способом ударного измельчения и служит, в частности, для переработки стружки тугоплавких металлов для повторного использования в электрометаллургии.The invention relates to the field of manufacturing metal powders by impact grinding and serves, in particular, for processing refractory metal shavings for reuse in electrometallurgy.

Из уровня техники известна ударная мельница, предназначенная для измельчения стружки тугоплавких металлов с минимальным содержанием пылевой фракции и нулевым содержанием продуктов износа для повторного использования в электрометаллургии [Борисенко Д.Н., Колесников Н.Н., Майстренко С.П., Редькин Б.С., Хамидов A.M. Ударная мельница. // Патент РФ №2738171 от 09.12.2020 г. Бюл. №34] - прототип. Принцип работы прототипа заключается в следующем: газ-энергоноситель через входной патрубок подается в сопло Лаваля и ускоряет стружку тугоплавкого металла до сверхзвуковых скоростей; в области первого диска Маха расположена отбойная плита, изготовленная из того же тугоплавкого металла, стружка сталкивается с отбойной плитой и разрушается; благодаря газодинамическим эффектам в области первого диска Маха струя газа-энергоносителя сжимается и, уменьшая область стагнации, увеличивает эффективность и однородность ударного разрушения. Для получения более мелких фракций требуется применение дополнительных циклов помола, что приводит к увеличению затрат на подготовку сырья для переплава. Благодаря применению "чистого удара" измельченный материал однороден по составу, но имеет характерную осколочную форму, что затрудняет применение измельченного материала в устройствах со шнековой подачей, например, в 3D-принтерах.An impact mill is known from the prior art, designed for grinding shavings of refractory metals with a minimum content of dust fraction and zero content of wear products for reuse in electrometallurgy [Borisenko D.N., Kolesnikov N.N., Maistrenko S.P., Redkin B. S., Khamidov A.M. Impact mill. // RF Patent No. 2738171 dated 12/09/2020 Bull. No. 34] - prototype. The principle of operation of the prototype is as follows: the energy carrier gas is supplied through the inlet pipe to the Laval nozzle and accelerates the shavings of refractory metal to supersonic speeds; in the area of the first Mach disk there is a fender plate made of the same refractory metal, the chips collide with the fender plate and are destroyed; Thanks to gas-dynamic effects in the region of the first Mach disk, the jet of energy-carrying gas is compressed and, reducing the stagnation region, increases the efficiency and uniformity of impact destruction. To obtain smaller fractions, additional grinding cycles are required, which leads to increased costs for preparing raw materials for remelting. Thanks to the use of “pure impact”, the crushed material is homogeneous in composition, but has a characteristic splintered shape, which makes it difficult to use the crushed material in screw-fed devices, for example, in 3D printers.

Задачей настоящего изобретения является разработка ударной мельницы для дробления стружки тугоплавких металлов и получения материала с формой частиц пригодной для равномерного перемещения в шнековом транспортере при подаче в зону плавления.The objective of the present invention is to develop an impact mill for crushing shavings of refractory metals and obtaining a material with a particle shape suitable for uniform movement in a screw conveyor when fed into the melting zone.

Технический результат достигается за счет использования стержневых отбойников, расположенных каскадом в области первого диска Маха, а отбойная плита расположена в зоне турбулентности и снабжена винглетами с отверстиями для сепарации измельченного металла. Кинематическая схема каскадной ударной мельницы представлена на фиг. 1. Цифрами обозначены: (1) - корпус; (2) - сопло Лаваля; (3) - стержневые отбойники; (4) - отбойная плита; (5) - винглеты с отверстиями; (6) - подача газа-энергоносителя; (7) - подача стружки.The technical result is achieved through the use of rod fenders arranged in a cascade in the area of the first Mach disk, and the fender plate is located in the turbulence zone and is equipped with winglets with holes for separating crushed metal. The kinematic diagram of the cascade impact mill is shown in Fig. 1. The numbers indicate: (1) - body; (2) - Laval nozzle; (3) - rod bumpers; (4) - impact plate; (5) - winglets with holes; (6) - supply of energy carrier gas; (7) - chip supply.

Устройство работает следующим образом: газ-энергоноситель (аргон) подается в сопло Лаваля (2) под давлением 1 МПа через входной патрубок (6) и на выходе сопла приобретает скорость ~400 м/с; стружка тугоплавкого металла подается в сопло по патрубку (7); приобретая ускорение и разгоняясь до сверхзвуковых скоростей, стружка сталкивается со стержневыми отбойниками, выполненными из того же тугоплавкого металла и расположенными каскадом в области первого диска Маха; испытывая многократные соударения с отбойниками, стружка разрушается и попадает в зону турбулентности, где стоит отбойная плита (4); испытывая вихревое движение вдоль поверхности отбойной плиты, частицы подвергаются абразивному износу и приобретают более округлую топологию поверхности, пригодную для равномерного перемещения в шнековом транспортере; достигая винглетов с отверстиями (5), частицы измельченного металла сепарируются и оседают на дно корпуса (1). Цикл измельчения закончен. На фиг. 2 представлена стружка после однократного размола. С помощью предложенного устройства значительно снижаются энергетические затраты, и повышается эффективность переработки вторичного сырья.The device operates as follows: the energy carrier gas (argon) is supplied to the Laval nozzle (2) under a pressure of 1 MPa through the inlet pipe (6) and at the nozzle exit it acquires a speed of ~400 m/s; refractory metal shavings are fed into the nozzle through the pipe (7); acquiring acceleration and accelerating to supersonic speeds, the chips collide with rod bumpers made of the same refractory metal and cascaded in the area of the first Mach disk; experiencing repeated collisions with the fenders, the chips are destroyed and fall into the turbulence zone, where the fender plate (4) is located; experiencing vortex motion along the surface of the impact plate, the particles are subject to abrasive wear and acquire a more rounded surface topology, suitable for uniform movement in a screw conveyor; reaching the winglets with holes (5), particles of crushed metal are separated and settle to the bottom of the housing (1). The grinding cycle is completed. In fig. Figure 2 shows the chips after a single grinding. With the help of the proposed device, energy costs are significantly reduced and the efficiency of processing secondary raw materials is increased.

Claims (1)

Ударная мельница для измельчения стружки из тугоплавкого металла, содержащая корпус, сопло Лаваля, выполненное с возможностью подачи в него через входные патрубки газа-носителя под давлением 1 МПа и стружки из тугоплавкого металла для обеспечения ускорения стружки до сверхзвуковой скорости, и неподвижный отбойник-отражатель, отличающаяся тем, что в области первого диска Маха расположены каскадом стержневые отбойники из того же тугоплавкого металла, а отбойная плита расположена в зоне турбулентности и снабжена винглетами с отверстиями для сепарации измельченного металла.Impact mill for grinding chips made of refractory metal, containing a housing, a Laval nozzle configured to supply carrier gas under a pressure of 1 MPa and chips of refractory metal through the inlet pipes to ensure acceleration of chips to supersonic speed, and a stationary bumper-reflector, characterized in that in the area of the first Mach disk there are cascaded rod fenders made of the same refractory metal, and the fender plate is located in the turbulence zone and is equipped with winglets with holes for separating crushed metal.
RU2023106627A 2023-03-20 Impact mill RU2803171C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803171C1 true RU2803171C1 (en) 2023-09-07

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1565509A1 (en) * 1988-07-07 1990-05-23 Белгородский технологический институт строительных материалов им.И.А.Гришманова Jet-disintegration mill
RU2013134C1 (en) * 1993-03-10 1994-05-30 Владимир Константинович Артемьев Fine grinding gas dynamic device
CN202498211U (en) * 2012-02-29 2012-10-24 上海应用技术学院 Atomizer with nozzle and honeycomb duct prevented from being blocked
RU2514716C1 (en) * 2012-11-26 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Centrifugal percussion mill
CN104399995B (en) * 2014-12-05 2016-06-08 爱科科技有限公司 A kind of sintered neodymium-iron-boron air stream millby powder process adds the method for agent
CN104399993B (en) * 2014-10-17 2016-08-24 成都泰美克晶体技术有限公司 A kind of tumbling mill of cylinder type band blowing device
RU2738171C1 (en) * 2020-03-11 2020-12-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Percussion mill

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1565509A1 (en) * 1988-07-07 1990-05-23 Белгородский технологический институт строительных материалов им.И.А.Гришманова Jet-disintegration mill
RU2013134C1 (en) * 1993-03-10 1994-05-30 Владимир Константинович Артемьев Fine grinding gas dynamic device
CN202498211U (en) * 2012-02-29 2012-10-24 上海应用技术学院 Atomizer with nozzle and honeycomb duct prevented from being blocked
RU2514716C1 (en) * 2012-11-26 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Centrifugal percussion mill
CN104399993B (en) * 2014-10-17 2016-08-24 成都泰美克晶体技术有限公司 A kind of tumbling mill of cylinder type band blowing device
CN104399995B (en) * 2014-12-05 2016-06-08 爱科科技有限公司 A kind of sintered neodymium-iron-boron air stream millby powder process adds the method for agent
RU2738171C1 (en) * 2020-03-11 2020-12-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Percussion mill

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4538764A (en) Method and apparatus for providing finely divided powder
WO2015041236A1 (en) Surface treatment method for powdered metal material
RU2803171C1 (en) Impact mill
KR20180065412A (en) A combination system of gas atomizer for metal powder production, collection and gas recycling
JP2007275849A (en) Jet mill and jet pulverizing method
CN210022402U (en) Air flow crushing device protected by gas
CN201596966U (en) Inner circulation type silicon carbide micro powder shaping equipment
RU2738171C1 (en) Percussion mill
RU2522674C1 (en) Gas centrifugal classification and grinding of powders
EP0211117A2 (en) Method and apparatus for providing finely divided powder
CN1086962C (en) Automatically controlled multifunctional superfine pulverizer
RU2132242C1 (en) Method and installation for aerodynamically separating metal powders
RU70822U1 (en) JET MILL
RU72873U1 (en) DEVICE FOR THE ENRICHMENT OF MINERAL RAW MATERIALS OF SCREW AND TECHNOGENIC DEPOSITS
SU944683A1 (en) Dispersed material classifier
SU1384334A1 (en) Gas/jet mill
SU118693A1 (en) Jet mill for fine grinding of materials
RU2103069C1 (en) Pneumopercussive vortex mill
JPS6242753A (en) Method and apparatus for producing fine powder
CN212120279U (en) Crusher for producing small-particle sodium metasilicate crystals
RU2093U1 (en) ROTARY-VORTEX DEVICE
RU2764440C1 (en) Method for producing spherical graphite based on natural graphite
EP4247562B1 (en) Jet mill
RU36267U1 (en) Installation for grinding and sorting materials of increased hardness, for example, metallic chromium
JP2528348B2 (en) Airflow type crusher