RU2812103C2 - Technological complex for production of metal powders of scaly shape - Google Patents

Technological complex for production of metal powders of scaly shape Download PDF

Info

Publication number
RU2812103C2
RU2812103C2 RU2021123023A RU2021123023A RU2812103C2 RU 2812103 C2 RU2812103 C2 RU 2812103C2 RU 2021123023 A RU2021123023 A RU 2021123023A RU 2021123023 A RU2021123023 A RU 2021123023A RU 2812103 C2 RU2812103 C2 RU 2812103C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
mill
air
pipeline
centrifugal fan
Prior art date
Application number
RU2021123023A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021123023A (en
Inventor
Евгений Юрьевич Слукин
Валерий Дмитриевич Алексеев
Александр Дмитриевич Юдин
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов" (АО "ЦНИИМ")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов" (АО "ЦНИИМ") filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов" (АО "ЦНИИМ")
Publication of RU2021123023A publication Critical patent/RU2021123023A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2812103C2 publication Critical patent/RU2812103C2/en

Links

Abstract

FIELD: material processing.
SUBSTANCE: invention relates to the production of powder materials, namely to copper powder of a scaly shape, used in chemical purification and for production of paints. The complex contains a supplier for loading of granules, a supplier for loading of protective lubricant for granules, a mill with milling balls, a centrifugal fan, a pumping pipeline for air supply to an inner cavity of the mill from the centrifugal fan, equipped with an adjustable flap, an aspiration unit, a powder unloading unit, and a system of pipelines connecting listed units to a single aerodynamic ring consisting of parallel operating main and auxiliary contours for air circulation and transfer of a produced product. At the same time, its is equipped with an exhaust fan for direction of incoming surrounding air contaminated with fine dust-like particles for further purification and an exhaust probe connected to it by means of the pipeline, installed above the centrifugal fan unit and both flaps. The aspiration unit contains a primary purification cyclone and a secondary purification cyclone connected in series with pipelines, each of which communicates with a corresponding receiving hopper for collection of produced powder.
EFFECT: regulation of a fraction composition of produced powder and removal of fine dust-like particles of produced powder coming to an air medium.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологическому комплексу оборудования для производства металлических порошков чешуйчатой формы, в частности, медных порошков чешуйчатой формы, используемых при химической очистке хлорида титана от примесей, а также для производства красок.The invention relates to a technological complex of equipment for the production of flake-shaped metal powders, in particular, flake-shaped copper powders used in the chemical purification of titanium chloride from impurities, as well as for the production of paints.

Наиболее прогрессивной технологией является получение медного или медьсодержащего чешуйчатого порошка из медной шихты с частицами сферической или полиэдрической формы, включающее нанесение на частицы шихты гидрофобизирующей смазки, расплющивание и размол частиц в шаровой мельнице до образования смеси в виде чешуек из исходного порошка с расположенной по границам чешуек гидрофобизирующей смазкой с последующим извлечением из образующейся смеси продукта требуемых параметров. Реализация указанной технологии осуществляется посредством использования образующего технологический комплекс основного оборудования, обеспечивающего выполнение перечисленных операций, и вспомогательного оборудования, выполняющего сопутствующие операции. Известна конструкция технологического комплекса (.Ю.И. Химченко, Л.С. Радкевич, А.В. Лещенко, З.В. Литвишко, Л.Н. Дегтярева, Н.А. Лихачева и Е.А. Хайнакова. Способ получения металлического порошка чешуйчатой формы. Автооское свидетельство СССР SU 1395427 А1. 15.05.88. Бюл. 11 18 (71)), представляющего стальной барабан, вращающийся на валках шаровой мельницы и при комнатной температуре со скоростью 100 об/мин до 20 ч., куда загружается порошок измельчаемого металла, растворитель (этанол, ацетон) в соотношении 1:1, стальные шары диаметром 1-8 мм в соотношении 6:1 к весу порошка, соль двучетвертичного аммониевого основания в количестве 0,02-0,14 к весу порошка металла. Обработанный в барабане порошок вручную или с использованием средств малой механизации выгружается на металлическое сито, отделяется от шаров и промывается органическим растворителем до полного удаления соли. Такое техническое решение позволяет снизить содержание окислов на частицах порошка и увеличить степень дисперсности получаемого порошка чешуйчатой формы, которая характеризуется увеличением удельной поверхности в несколько раз по сравнению с удельной поверхностью исходных порошков, взятых в качестве шихты. Это позволяет получать высокодисперсный порошок металла чешуйчатой формы с низким содержанием окислов и увеличенным сроком хранения.The most advanced technology is the production of copper or copper-containing flake powder from a copper charge with particles of spherical or polyhedral shape, including applying a water-repellent lubricant to the charge particles, flattening and grinding the particles in a ball mill to form a mixture in the form of flakes from the original powder with a water-repellent lubricant located along the boundaries of the flakes lubricant, followed by extraction of the required parameters from the resulting product mixture. The implementation of this technology is carried out through the use of the main equipment that forms the technological complex, ensuring the implementation of the listed operations, and auxiliary equipment that performs related operations. The design of the technological complex is known (Yu.I. Khimchenko, L.S. Radkevich, A.V. Leshchenko, Z.V. Litvishko, L.N. Degtyareva, N.A. Likhacheva and E.A. Khainakova. Method of production metal powder of scaly form. Automatic certificate of the USSR SU 1395427 A1. 05.15.88. Bull. 11 18 (71)), representing a steel drum rotating on the rollers of a ball mill and at room temperature at a speed of 100 rpm for up to 20 hours, where the powder of the crushed metal is loaded, a solvent (ethanol, acetone) in a ratio of 1:1, steel balls with a diameter of 1-8 mm in a ratio of 6:1 to the weight of the powder, salt of a two-quaternary ammonium base in an amount of 0.02-0.14 to the weight of the metal powder . The powder processed in the drum, manually or using small-scale mechanization, is unloaded onto a metal sieve, separated from the balls and washed with an organic solvent until the salt is completely removed. This technical solution makes it possible to reduce the oxide content on the powder particles and increase the degree of dispersion of the resulting flake-shaped powder, which is characterized by an increase in the specific surface area several times compared to the specific surface area of the original powders taken as a charge. This makes it possible to obtain highly dispersed flake-shaped metal powder with a low oxide content and an increased shelf life.

Недостатками данной конструкции оборудования технологического комплекса являются низкая производительность вследствие дискретности технологических операций выгрузки, отделения от мелющих шаров и промывки растворителем, большое количество ручного труда и связанная с этим обстоятельством сравнительно высокая стоимость порошка. Известна конструкция технологического комплекса (Будаков О.В., Варгасов Д.Д., Козицин А.А., Плеханов К.А. Способ получения медного или медьсодержащего чешуйчатого порошка из медного или медьсодержащего порошка с частицами сферической формы и установка для его осуществления. Патент РФ №2051009. От 20.03.1993. Опубл. 27.12.1997), содержащая питатель исходного сырья, питатель смазки, расположенную на горизонтальном валу центробежную шаровую мельницу с мелющими шарами, устройство для классификации измельченного порошка, узел подачи инертного газа в полости установки и систему сообщающих трубопроводов, ударно-центробежную мельницу на горизонтальном валу, расположенная между шаровой мельницей и устройством для классификации измельченного порошка, выполненным в виде линейно-инерционного сепаратора и центробежного сепаратора, полости которых сообщены между собой и с полостью питателя исходного порошка, и циклоном, при этом патрубок выхода газа из циклона сообщен с полостью ударно-центробежной мельницы, ее разгрузочное отверстие сообщено с патрубком ввода чешуйчатой смеси в линейно-инерционный сепаратор, а патрубок вывода высокодисперсной фракции чешуйчатой смеси из центробежного сепаратора сообщен с патрубком ее ввода в циклон. В рассматриваемом технологическом комплексе перенос получаемого порошка от одного агрегата к другому обеспечивается циркулирующим внутри него воздухом.The disadvantages of this design of equipment of the technological complex are low productivity due to the discrete technological operations of unloading, separation from grinding balls and washing with solvent, a large amount of manual labor and the associated relatively high cost of the powder. The design of the technological complex is known (Budakov O.V., Vargasov D.D., Kozitsin A.A., Plekhanov K.A. A method for producing copper or copper-containing flake powder from copper or copper-containing powder with spherical particles and an installation for its implementation. RF Patent No. 2051009. From 03/20/1993. Published on 12/27/1997), containing a feeder for raw materials, a lubricant feeder, a centrifugal ball mill with grinding balls located on a horizontal shaft, a device for classifying crushed powder, an inert gas supply unit in the cavity of the installation and a system of communicating pipelines, an impact centrifugal mill on a horizontal shaft, located between the ball mill and a device for classifying crushed powder, made in the form of a linear-inertial separator and a centrifugal separator, the cavities of which are connected to each other and with the cavity of the feeder of the original powder, and a cyclone, with In this case, the gas outlet pipe from the cyclone is connected to the cavity of the impact centrifugal mill, its discharge hole is connected to the pipe for introducing the flake mixture into the linear-inertial separator, and the pipe for outputting the highly dispersed fraction of the flake mixture from the centrifugal separator is connected to the pipe for its input into the cyclone. In the technological complex under consideration, the transfer of the resulting powder from one unit to another is ensured by air circulating inside it.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

1. - сложность состава оборудования комплекса, наличие двух мелющих устройств, у последнего из которых предполагается интенсивный износ вращающихся частей вследствие взаимодействия со смесью воздуха и производимого порошка, наличие двух разных по устройству типов сепараторов для выделения продукта требуемой фракции;1. - the complexity of the equipment of the complex, the presence of two grinding devices, the last of which is expected to have intensive wear of the rotating parts due to interaction with the mixture of air and the produced powder, the presence of two types of separators of different design to separate the product of the required fraction;

2. - низкая производительность по объему продукта вследствие двух причин:2. - low productivity in terms of product volume due to two reasons:

а) - наличия замкнутой системы трубопроводов, при которой циркуляция воздуха, обеспечиваемая центробежным вентилятором, затруднена. Для нее характерны малые скорости течения воздуха из-за больших внутренних объемов соединенных в единое аэродинамическое кольцо узлов комплекса, а также высоких аэродинамических сопротивлений его отдельных элементов, снижающих перепад давления воздуха между соседними участками аэродинамического кольца. Это затрудняет перенос образующихся в мельнице чешуйчатых частиц порошка, снижая КПД технологического комплекса и его производительность;a) - the presence of a closed pipeline system in which the air circulation provided by the centrifugal fan is difficult. It is characterized by low air flow velocities due to the large internal volumes of the complex units connected into a single aerodynamic ring, as well as the high aerodynamic resistance of its individual elements, which reduce the air pressure difference between adjacent sections of the aerodynamic ring. This makes it difficult to transfer flaky powder particles formed in the mill, reducing the efficiency of the technological complex and its productivity;

б) - невозможность изменения скорости вращения барабана мельницы, что делает оптимальным использование оборудования комплекса только для переработки сырья определенной марки. Переход на сырье с другими параметрами также приведет к снижению производительности оборудования;b) - the impossibility of changing the speed of rotation of the mill drum, which makes it optimal to use the complex equipment only for processing raw materials of a certain brand. Switching to raw materials with other parameters will also lead to a decrease in equipment productivity;

3. - невозможность изменять количество вырабатываемого размолом чешуйчатого порошка с учетом возможностей его переноса внутри комплекса циркулирующим там воздухом, что приводит в процессе работы комплекса к дополнительному измельчению частиц порошка, нежелательному с точки зрения потребительских свойств получаемого продукта.3. - the inability to change the amount of flake powder produced by grinding, taking into account the possibility of its transfer within the complex by the air circulating there, which leads during the operation of the complex to additional grinding of powder particles, which is undesirable from the point of view of the consumer properties of the resulting product.

Наиболее близкой по технической сущности изобретения является конструкция технологического комплекса (Алексеев В.Д., Вершинин С.В., Юдин А.Д., Слукин Е.Ю., Мотовилов П.А., Белов В.В., Хатьянов А.Л. Технологический комплекс по производству металлических порошков чешуйчатой формы. Патент РФ №2736121. От 03.04.2019. Опубл. 11.11.2020), имеющая в своем составе питатель для загрузки гранул, питатель для загрузки защитной смазки гранул, мельницу с мелющими шарами, вращающейся посредством электропривода с постоянной нерегулируемой частотой вокруг своей горизонтальной оси, узел подачи воздуха во внутреннюю полость мельницы, узел аспирации, узел выгрузки порошка, систему трубопроводов связывающих перечисленные узлы в единое аэродинамическое кольцо, по которому циркулирует воздух и осуществляется перенос производимого продукта, состоящее из работающих параллельно основного и вспомогательного контура, отличающийся тем, что трубопровод, соединяющий всасывающую часть узла подачи воздуха в мельницу и узел аспирации на выходе имеет возможность регулируемой подачи в него наружного воздуха (регулируемого подсоса наружного воздуха), а трубопровод, соединяющий нагнетающую часть узла подачи воздуха и мельницу, оснащен заслонкой, количество подаваемого во внутреннюю полость мельницы воздуха; привод мельницы для регулирования частоты ее вращения снабжен устройством позволяющей изменять бесступенчатого регулирования скорости электродвигателя.The closest in technical essence of the invention is the design of the technological complex (Alekseev V.D., Vershinin S.V., Yudin A.D., Slukin E.Yu., Motovilov P.A., Belov V.V., Khatyanov A. L. Technological complex for the production of metal powders of flake form. RF Patent No. 2736121. From 04/03/2019. Published on 11/11/2020), which includes a feeder for loading granules, a feeder for loading protective lubricant of granules, a mill with grinding balls, rotating by means of an electric drive with a constant unregulated frequency around its horizontal axis, an air supply unit into the internal cavity of the mill, an aspiration unit, a powder unloading unit, a pipeline system connecting the above units into a single aerodynamic ring through which air circulates and the transfer of the produced product is carried out, consisting of working in parallel main and auxiliary circuits, characterized in that the pipeline connecting the suction part of the air supply unit to the mill and the aspiration unit at the outlet has the possibility of controlled supply of outside air into it (adjustable suction of outside air), and the pipeline connecting the discharge part of the air supply unit and the mill , equipped with a damper, the amount of air supplied to the internal cavity of the mill; The mill drive for regulating its rotation frequency is equipped with a device that allows you to change the stepless speed control of the electric motor.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

- невозможность регулировать фракционный состав производимого порошка в процессе работы комплекса;- the inability to regulate the fractional composition of the produced powder during the operation of the complex;

- выделение в процессе работы комплекса на всасывающем участке главного вентилятора мелких пылевидных частиц производимого порошка, попадающих в небольших количествах через приоткрытую заслонку в воздушную среду при работе технологического комплекса, что требует от обслуживающего персонала применять индивидуальные средства защиты органов дыхания.- during the operation of the complex, at the suction section of the main fan, the release of small dust-like particles of the produced powder, which enter in small quantities through the slightly open damper into the air during operation of the technological complex, which requires the operating personnel to use individual respiratory protection.

Техническим задачей является обеспечение возможности регулирования фракционного состава производимого порошка в процессе работы комплекса и удаление мелких пылевидных частиц производимого порошка, попадающих в воздушную среду из внутреннего пространства технологического комплекса при его работе. Поставленная задача решается тем, что: 1. технологический комплекс для производства металлических порошков чешуйчатой формы, содержащий питатель для загрузки гранул, питатель для загрузки защитной смазки гранул, мельницу с мелющими шарами, выполненную с возможностью вращения посредством электропривода с регулируемой частотой вокруг своей горизонтальной оси, центробежный вентилятор, всасывающая часть которого выполнена с возможностью регулировки количества поступающего к нему воздуха посредством заслонки для регулируемого подсоса наружного воздуха, нагнетающий трубопровод для подачи воздуха во внутреннюю полость мельницы от центробежного вентилятора, снабженный регулируемой заслонкой, узел аспирации, узел выгрузки порошка и систему трубопроводов, связывающих перечисленные узлы в единое аэродинамическое кольцо, состоящее из работающих параллельно основного и вспомогательного контуров для циркуляции воздуха и осуществления переноса производимого продукта, отличающийся тем, что он снабжен вытяжным вентилятором для направления поступающего в него окружающего воздуха, загрязненного мелкими пылевидными частицами для дальнейшей очистки, и соединенным с ним посредством трубопровода вытяжным зондом, установленным над узлом центробежного вентилятора и обеими заслонками, при этом узел аспирации содержит соединенные последовательно трубопроводами циклон первичной очистки и циклон вторичной очистки, каждый из которых сообщается с соответствующим приемным бункером для сбора производимого порошка;The technical challenge is to provide the ability to regulate the fractional composition of the produced powder during the operation of the complex and to remove small dust particles of the produced powder that enter the air from the internal space of the technological complex during its operation. The problem is solved by the fact that: 1. a technological complex for the production of metal powders of flake form, containing a feeder for loading granules, a feeder for loading protective lubricant of granules, a mill with grinding balls, configured to rotate by means of an electric drive with an adjustable frequency around its horizontal axis, a centrifugal fan, the suction part of which is configured to regulate the amount of air supplied to it by means of a damper for adjustable suction of outside air, a discharge pipeline for supplying air into the internal cavity of the mill from a centrifugal fan, equipped with an adjustable damper, an aspiration unit, a powder unloading unit and a piping system, connecting the listed units into a single aerodynamic ring, consisting of main and auxiliary circuits operating in parallel for air circulation and transfer of the produced product, characterized in that it is equipped with an exhaust fan to direct the ambient air entering it, contaminated with small dust particles for further cleaning, and an exhaust probe connected to it through a pipeline, installed above the centrifugal fan assembly and both dampers, while the aspiration assembly contains a primary purification cyclone and a secondary purification cyclone connected in series by pipelines, each of which communicates with a corresponding receiving hopper for collecting the produced powder;

2. технологический комплекс, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью производства механоактивированных металлических порошков чешуйчатой формы.2. technological complex, characterized in that it is designed to produce mechanically activated metal powders of scaly form.

Схема технологического комплекса по производству металлических порошков чешуйчатой формы, включая механоактивированные, показана на Фиг. 1 и Фиг. 2.A diagram of the technological complex for the production of flake-shaped metal powders, including mechanically activated ones, is shown in Fig. 1 and Fig. 2.

Технологический комплекс состоит из мельницы барабанного типа с горизонтальной осью 1, снабженной снаружи зубчатым венцом и имеющей возможность вращаться посредством электропривода, включающего электродвигатель с возможностью бесступенчатого регулирования частоты вращения 2, редуктора 3 и находящейся в зацеплении с зубчатым венцом мельницы ведущей шестерни 4, соединенных в единую кинематическую цепь. В мельницу 1 предварительно загружены мелющие шары, количество и размеры которых определяются особенностями шихты и требованиями к готовому порошку. Расположенный выше мельницы центробежный вентилятор 5 соединяется с ее внутренней полостью трубопроводом 6, проходящим со стороны зубчатого венца через неподвижный относительно указанного трубопровода торец 7, снабженный уплотнительным устройством, взаимодействующим с вращающимся барабаном мельницы 1. Питатель 8 с шихтой, представляет собой бункер, снабженный вибратором для предотвращения слипания в нем шихты, и дозатор, располагающийся в нижней части бункера, для обеспечения требуемой величины подачи шихты в мельницу по трубопроводу 9. Шихта в виде гранул загружаться в бункер питателя 8, размещенного на площадке обслуживания 11. На площадке 11 также размещен смеситель 10, предназначенный для возможного смешивания исходных гранул и стеарина в определяемых технологией производства пропорциях. Трубопровод 9 для лучшего распределения в мельнице подаваемого порошка при входе в барабан мельницы проходит внутри нагнетающего воздух от вентилятора в мельницу трубопровода 6, имеющего больший диаметр.The technological complex consists of a drum-type mill with a horizontal axis 1, equipped with an external gear rim and capable of rotating by means of an electric drive, including an electric motor with the possibility of steplessly variable speed control 2, a gearbox 3 and a drive gear 4 meshed with the rim of the mill, connected into a single kinematic chain. Mill 1 is preloaded with grinding balls, the number and dimensions of which are determined by the characteristics of the charge and the requirements for the finished powder. The centrifugal fan 5 located above the mill is connected to its internal cavity by a pipeline 6 passing from the side of the gear rim through an end 7 that is stationary relative to the specified pipeline, equipped with a sealing device that interacts with the rotating drum of the mill 1. The feeder 8 with the charge is a hopper equipped with a vibrator for to prevent the charge from sticking in it, and a dispenser located in the lower part of the hopper to ensure the required amount of charge supplied to the mill through pipeline 9. The charge in the form of granules is loaded into the feeder hopper 8 located on the service platform 11. A mixer 10 is also located on the platform 11 , designed for possible mixing of the original granules and stearin in proportions determined by the production technology. Pipeline 9 for better distribution of the supplied powder in the mill at the entrance to the mill drum passes inside pipeline 6, which has a larger diameter, forcing air from the fan into the mill.

Проходящий со стороны, противоположной зубчатому венцу через неподвижный относительно трубопроводов торец 13, снабженный уплотнительным устройством и взаимодействующий с вращающимся барабаном мельницы 1, трубопровод 14 соединен с узлом аспирации 15. Узел аспирации 15, включает циклон первичной очистки, в котором происходит первичная очистка воздушного потока с выносимым из мельницы 1 металлическим порошком и установленный после него циклон вторичной очистки для доочистки воздушного потока. После узла аспирации 15 очищенный воздух поступает в главный вентилятор и далее вновь нагнетается в мельницу 1.Passing from the side opposite the gear rim through end 13, which is stationary relative to the pipelines, equipped with a sealing device and interacting with the rotating drum of the mill 1, pipeline 14 is connected to the aspiration unit 15. The aspiration unit 15 includes a primary cleaning cyclone, in which the primary cleaning of the air flow occurs with metal powder removed from mill 1 and a secondary purification cyclone installed after it to further purify the air flow. After the aspiration unit 15, the purified air enters the main fan and is then pumped back into the mill 1.

Мелкодисперсный медный порошок, уловленный циклоном первичной очистки, является готовым продуктом производства и через течку этого циклона 12 поступает в подготовленную тару. Порошок, уловленный циклоном вторичной очистки, представляет собой более мелкую фракцию, и пригоден в качестве готовой продукции. Он также затаривается в отдельную тару, для дальнейшего смешивания с основной массой порошка. Соединенные последовательно друг с другом трубопроводом оба циклона, располагается на отдельной площадке или иной несущей металлоконструкции выше верхней части барабана мельницы. Трубопровод 6 соединен с трубопроводом 14 трубопроводом меньшего сечения 16 для обеспечения возможности лучшей циркуляции воздуха, движущегося через барабан мельницы. Патрубок очищенного воздуха, выходящего из циклона узла аспирации 15, соединяется со всасывающей частью центробежного вентилятора 5 узла подачи воздуха в мельницу трубопроводом 17, в боковой поверхности которого имеется патрубок, к торцу которого крепится регулируемая заслонка 18 для изменения соотношения количества подаваемого в вентилятор 5 воздуха из узла аспирации 15 и подмешиваемого наружного воздуха (для изменения регулируемого подсоса наружного воздуха). Каждый циклон узла аспирации 15 своей нижней частью сообщаются с соответствующим приемным бункером для сбора производимого порошка. Каждый приемный бункер оснащен своим затвором: 12 - у циклона первичной очистки и 19 - у циклона вторичной очистки, перекрывающим подачу порошка в подготовленную тару по ее наполнению. Нагнетающий воздух в мельницу трубопровод 6 непосредственно за местом его соединения с центробежным вентилятором 5 снабжен регулируемой заслонкой 20, регулирующей давление направляемого центробежным вентилятором 5 в мельницу 1 воздуха. Пространство над центробежным вентилятором 5 и заслонками 18 и 20 сверху находится под вытяжным зондом 21, который соединен трубопроводом 22 с вытяжным вентилятором 23, направляющим поступающий в него окружающий главный вентилятор и обе заслонки 18 и 20 воздух для дальнейшей очистки.Fine copper powder, caught by the primary purification cyclone, is a finished product and, through the flow of this cyclone 12, enters the prepared container. The powder collected by the secondary purification cyclone is a finer fraction and is suitable as a finished product. It is also packaged in a separate container for further mixing with the bulk of the powder. Both cyclones are connected in series with each other by a pipeline and are located on a separate platform or other supporting metal structure above the top of the mill drum. The pipeline 6 is connected to the pipeline 14 by a pipeline of a smaller cross-section 16 to allow better circulation of air moving through the mill drum. The pipe of purified air leaving the cyclone of the aspiration unit 15 is connected to the suction part of the centrifugal fan 5 of the air supply unit to the mill by pipeline 17, in the side surface of which there is a pipe, to the end of which an adjustable damper 18 is attached to change the ratio of the amount of air supplied to the fan 5 from aspiration unit 15 and mixed outside air (to change the adjustable suction of outside air). Each cyclone of the aspiration unit 15, with its lower part, communicates with the corresponding receiving hopper for collecting the produced powder. Each receiving hopper is equipped with its own shutter: 12 for the primary purification cyclone and 19 for the secondary purification cyclone, which shuts off the supply of powder to the prepared container once it is filled. The pipeline 6 pumping air into the mill directly behind the point of its connection with the centrifugal fan 5 is equipped with an adjustable damper 20 that regulates the pressure of the air directed by the centrifugal fan 5 into the mill 1. The space above the centrifugal fan 5 and the dampers 18 and 20 on top is under the exhaust probe 21, which is connected by a pipeline 22 to the exhaust fan 23, which directs the air entering it from the surrounding main fan and both dampers 18 and 20 for further cleaning.

Устройство работает следующим образом. Перед запуском комплекса на основании накопленного опыта и имеющихся рекомендаций устанавливается для каждого вида шихты частота вращения барабана мельницы 1 при помощи его электропривода, включающего электродвигатель с возможностью бесступенчатого регулирования частоты вращения 2, редуктора 3 и находящейся в зацеплении с зубчатым венцом мельницы ведущей шестерни 4, соединенных в единую кинематическую цепь. При запуске мельницы барабан, с находящимися в нем мелющими шарами начинает вращаться с заданной частотой, а шары перекатываться внутри барабана, что обеспечивает последующий размол шихты. После запуска электродвигателя мельницы 1, последовательно запускаются центробежный вентилятор 5, обеспечивающий циркуляцию воздуха внутри рабочего пространства комплекса и вытяжной вентилятор 23, обеспечивающий улавливание и отвод загрязненного продуктами размола наружного воздуха.The device works as follows. Before launching the complex, based on the accumulated experience and available recommendations, the rotation speed of the mill drum 1 is set for each type of charge using its electric drive, which includes an electric motor with the possibility of steplessly variable speed control 2, a gearbox 3 and a drive gear 4 meshed with the rim of the mill, connected into a single kinematic chain. When the mill starts, the drum with the grinding balls in it begins to rotate at a given frequency, and the balls roll inside the drum, which ensures subsequent grinding of the charge. After starting the electric motor of the mill 1, the centrifugal fan 5 is sequentially started, providing air circulation inside the working space of the complex, and the exhaust fan 23, which ensures the capture and removal of outside air contaminated with grinding products.

1. Загрузка мельницы 1 шихтой осуществляется с площадки обслуживания 11, располагающейся выше верхней части барабана мельницы 1 через питатель 8, представляющий собой бункер, куда загружается подготовленная шихта, снабженный вибратором для предотвращения слипания шихты в бункере, и дозатором, располагающемся в нижней части бункера, обеспечивающим требуемую величину подачи шихты в мельницу 1 по трубопроводу 9. Трубопровод 9 для лучшего распределения в мельнице подаваемого порошка при входе в барабан мельницы проходит внутри нагнетающего воздух от вентилятора в мельницу трубопровода 6, имеющего больший диаметр, что обеспечивает более равномерное распределение шихты внутри барабана мельницы. Для подготовки шихты может применяться предварительное смешивание исходных гранул шихты и стеарина в определяемых технологией производства пропорциях, осуществляемое во вращающемся смесителе 10, куда в этом случае загружается исходный продукт. Смеситель 10, расположен с питателем 8 на одной и той же площадке обслуживания 11 и обеспечивает подготовку шихты со стеарином для подачи в последний. Подача подготовленной шихты от питателя 6 в мельницу 1 осуществляется через неподвижный снабженный уплотнительным устройством со стороны зубчатого венца торец 9, взаимодействующий с вращающимся барабаном мельницы 1. Загружаемая во вращающуюся шаровую мельницу 1 шихта размалывается мелющими шарами при постоянно движущемся внутри барабана с потоке воздуха. При этом, величина воздушного напора обеспечивается при помощи регулирования положения задвижки 20, а трубопровод 16, работающий параллельно с трубопроводом 6, полостью мельницы и трубопроводом 14 стабилизирует циркуляцию воздуха внутри аэродинамического контура при работе комплекса независимо от степени наполнения циклонов узла аспирации 15 получаемым порошком. Трубопровод 14 проходит через неподвижный торец 13, находящийся со стороны, противоположной зубчатому венцу мельницы 1, снабжен уплотнительным устройством, взаимодействующим с ее вращающимся барабаном. Через приоткрытую заслонку 20 возможно попадание в окружающий воздух наиболее мелких неулавливаемых узлом аспирации 15 частиц порошка из внутренней полости аэродинамического контура.1. Loading of mill 1 with charge is carried out from the service platform 11, located above the upper part of the drum of mill 1 through feeder 8, which is a hopper into which the prepared charge is loaded, equipped with a vibrator to prevent the charge from sticking together in the hopper, and a dispenser located at the bottom of the hopper, providing the required amount of charge supply to mill 1 through pipeline 9. Pipeline 9 for better distribution of the supplied powder in the mill at the entrance to the mill drum passes inside pipeline 6, which forces air from the fan into the mill, having a larger diameter, which ensures a more uniform distribution of the charge inside the mill drum . To prepare the charge, preliminary mixing of the original charge granules and stearin can be used in proportions determined by the production technology, carried out in a rotating mixer 10, where in this case the source product is loaded. The mixer 10 is located with the feeder 8 on the same service platform 11 and ensures the preparation of the mixture with stearin for feeding into the latter. The prepared charge is supplied from feeder 6 to mill 1 through a stationary end 9 equipped with a sealing device on the side of the gear rim, interacting with the rotating drum of mill 1. The charge loaded into the rotating ball mill 1 is ground by grinding balls with an air flow constantly moving inside the drum. In this case, the amount of air pressure is ensured by adjusting the position of the valve 20, and pipeline 16, operating in parallel with pipeline 6, the mill cavity and pipeline 14, stabilizes the air circulation inside the aerodynamic contour during operation of the complex, regardless of the degree of filling of the cyclones of the aspiration unit 15 with the resulting powder. The pipeline 14 passes through the fixed end 13, located on the side opposite the gear rim of the mill 1, and is equipped with a sealing device that interacts with its rotating drum. Through the slightly open damper 20, it is possible that the smallest particles of powder that are not captured by the aspiration unit 15 from the internal cavity of the aerodynamic contour can enter the surrounding air.

2. По достижении определенного размера размолотых в мельнице 1 частиц чешуйчатой формы они захватываются потоком воздуха, проходящим через барабан мельницы 1 и генерируемым центробежным вентилятором 5 с регулируемым задвижкой 20, по трубопроводу 14 попадают в циклон первичной очистки узла аспирации 15, где происходит отделение из смеси частиц требуемой фракции и накапливанием их в бункере этого циклона. Более мелкие частицы порошка с движущимся воздухом попадают в циклон вторичной очистки узла аспирации 15, где аккумулируются в соответствующем бункере. Очищенный от порошка воздух, двигаясь далее по воздуховоду, которым является трубопровод 17, направляется центробежным вентилятором вновь в мельницу 1, при этом, центробежным вентилятором 5 забирается дополнительный объем воздуха из окружающей среды через регулируемое по сечению задвижкой 18 отверстие во впускном, соединяющем циклон с вентилятором, трубопроводе 17, что делает возможным попадание в окружающий воздух наиболее мелких неулавливаемых узлом аспирации 15 частиц порошка из внутренней полости аэродинамического контура рассматриваемого устройства. 3.Выделенная из сепаратора узла аспирации 15 крупная фракция порошка попадает в разгрузочный бункер, снабженный затвором 12, узла разгрузки, откуда по мере накопления пересыпается персоналом в готовую тару. Порошок, уловленный циклоном вторичной очистки, представляет собой более мелкую фракцию, пригодную к использованию в качестве готовой продукции. Он также попадает в разгрузочный бункер этого циклона, снабженный затвором 19, узла разгрузки, откуда по мере накопления пересыпается персоналом в готовую тару, для дальнейшего смешивания с основной массой произведенного порошка.2. Upon reaching a certain size of flake-shaped particles ground in mill 1, they are captured by the air flow passing through the mill drum 1 and generated by a centrifugal fan 5 with an adjustable valve 20, through pipeline 14 they enter the primary cleaning cyclone of the aspiration unit 15, where separation from the mixture occurs particles of the required fraction and accumulating them in the bunker of this cyclone. Smaller powder particles with moving air enter the secondary cleaning cyclone of the aspiration unit 15, where they are accumulated in the corresponding hopper. The air, cleared of powder, moving further along the air duct, which is pipeline 17, is directed by a centrifugal fan again into the mill 1, while an additional volume of air is taken from the environment by a centrifugal fan 5 through an adjustable cross-section by a valve 18 in the inlet connecting the cyclone to the fan , pipeline 17, which makes it possible for the smallest particles of powder not captured by the aspiration unit 15 to enter the surrounding air from the internal cavity of the aerodynamic contour of the device in question. 3. The large fraction of powder separated from the separator of the aspiration unit 15 enters the unloading hopper, equipped with a shutter 12, of the unloading unit, from where, as it accumulates, it is poured by the personnel into the finished container. The powder collected by the secondary purification cyclone is a smaller fraction suitable for use as a finished product. It also enters the unloading hopper of this cyclone, equipped with a shutter 19, of the unloading unit, from where, as it accumulates, it is poured by personnel into finished containers for further mixing with the bulk of the produced powder.

4. Наиболее мелкие и неулавливаемые узлом аспирации 15 частицы порошка, попавшие в окружающий воздух через находящиеся поблизости от центробежного вентилятора 5 приоткрытые в процессе работы комплекса заслонки 18 и 20, под действием разряжения, создаваемого вытяжным вентилятором 23, попадают в находящимся над ними вытяжной зонд 21 и по трубопроводу 22 проходят вместе с отсасываемым из-под зонда 21 наружным воздухом через вытяжной вентилятор 23 для последующей очистки более эффективными, чем циклоны устройствами.4. The smallest powder particles that are not collected by the aspiration unit 15, which have entered the ambient air through the dampers 18 and 20, located close to the centrifugal fan 5, which are slightly open during operation of the complex, under the influence of the vacuum created by the exhaust fan 23, fall into the exhaust probe 21 located above them. and through pipeline 22 they pass together with the outside air sucked from under the probe 21 through the exhaust fan 23 for subsequent cleaning with devices that are more effective than cyclones.

Техническим результатом является регулирование фракционного состава производимого порошка и удаление мелких пылевидных частиц производимого порошка, попадающих в воздушную среду из внутреннего пространства технологического комплекса при его работе через заслонки на всасывающем и нагнетающем узле центробежного вентилятора.The technical result is the regulation of the fractional composition of the produced powder and the removal of small dust particles of the produced powder that enter the air environment from the internal space of the technological complex during its operation through the dampers on the suction and discharge units of the centrifugal fan.

Для расширения технологических возможностей комплекса он может снабжаться системой подачи внутрь мельницы инертного газа, что обеспечит снижение окисления частиц производимого порошка.To expand the technological capabilities of the complex, it can be equipped with a system for supplying inert gas inside the mill, which will reduce the oxidation of particles of the produced powder.

Для работы комплекса в благоприятном с точки зрения получения его наивысшей производительности температурном диапазоне (от +5 до +30 градусов Цельсия) и отвода лишнего тепла, образующегося при размоле шихты, желательно снабдить комплекс автономной системой охлаждения наружной поверхности вращающегося барабана мельницы.To operate the complex in a temperature range that is favorable from the point of view of obtaining its highest productivity (from +5 to +30 degrees Celsius) and to remove excess heat generated during grinding of the charge, it is advisable to equip the complex with an autonomous cooling system for the outer surface of the rotating drum of the mill.

Claims (2)

1. Технологический комплекс для производства металлических порошков чешуйчатой формы, содержащий питатель для загрузки гранул, питатель для загрузки защитной смазки гранул, мельницу с мелющими шарами, выполненную с возможностью вращения посредством электропривода с регулируемой частотой вокруг своей горизонтальной оси, центробежный вентилятор, всасывающая часть которого выполнена с возможностью регулировки количества поступающего к нему воздуха посредством заслонки для регулируемого подсоса наружного воздуха, нагнетающий трубопровод для подачи воздуха во внутреннюю полость мельницы от центробежного вентилятора, снабженный регулируемой заслонкой, узел аспирации, узел выгрузки порошка и систему трубопроводов, связывающих перечисленные узлы в единое аэродинамическое кольцо, состоящее из работающих параллельно основного и вспомогательного контуров для циркуляции воздуха и осуществления переноса производимого продукта, отличающийся тем, что он снабжен вытяжным вентилятором для направления поступающего в него окружающего воздуха, загрязненного мелкими пылевидными частицами для дальнейшей очистки, и соединенным с ним посредством трубопровода вытяжным зондом, установленным над узлом центробежного вентилятора и обеими заслонками, при этом узел аспирации содержит соединенные последовательно трубопроводами циклон первичной очистки и циклон вторичной очистки, каждый из которых сообщается с соответствующим приемным бункером для сбора производимого порошка.1. A technological complex for the production of flake-shaped metal powders, containing a feeder for loading granules, a feeder for loading protective lubricant of granules, a mill with grinding balls, configured to rotate by means of an electric drive with adjustable frequency around its horizontal axis, a centrifugal fan, the suction part of which is with the ability to regulate the amount of air supplied to it by means of a damper for adjustable suction of outside air, a discharge pipeline for supplying air into the internal cavity of the mill from a centrifugal fan, equipped with an adjustable damper, an aspiration unit, a powder unloading unit and a pipeline system connecting the above units into a single aerodynamic ring , consisting of main and auxiliary circuits operating in parallel for air circulation and transfer of the produced product, characterized in that it is equipped with an exhaust fan to direct the ambient air entering it, contaminated with small dust particles for further cleaning, and an exhaust probe connected to it through a pipeline , installed above the centrifugal fan unit and both dampers, while the aspiration unit contains a primary purification cyclone and a secondary purification cyclone connected in series by pipelines, each of which communicates with a corresponding receiving hopper for collecting the produced powder. 2. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью производства механоактивированных металлических порошков чешуйчатой формы.2. The technological complex according to claim 1, characterized in that it is designed to produce mechanically activated metal powders of scaly form.
RU2021123023A 2021-07-29 Technological complex for production of metal powders of scaly shape RU2812103C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021123023A RU2021123023A (en) 2023-01-30
RU2812103C2 true RU2812103C2 (en) 2024-01-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB737598A (en) * 1953-03-09 1955-09-28 Emil Podszus Process and apparatus for the production of finely divided materials
SU1395427A1 (en) * 1986-11-28 1988-05-15 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Method of producing metallic powder of flake shape
RU2051009C1 (en) * 1993-03-23 1995-12-27 Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения Method and device for manufacturing copper or copper containing scaled powder from copper or copper containing powder with globular-shaped particles
CN103599829B (en) * 2013-11-20 2016-04-13 兖矿集团有限公司 Electrolgtic aluminium vacuum ladle aluminium slag piece-rate system
RU2736121C2 (en) * 2019-04-03 2020-11-11 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов" (АО "ЦНИИМ") Technological complex for production of metal powders of flaky form
US20210060653A1 (en) * 2016-12-09 2021-03-04 Michael T. Stawovy Tungsten heavy metal alloy powders and methods of forming them

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB737598A (en) * 1953-03-09 1955-09-28 Emil Podszus Process and apparatus for the production of finely divided materials
SU1395427A1 (en) * 1986-11-28 1988-05-15 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Method of producing metallic powder of flake shape
RU2051009C1 (en) * 1993-03-23 1995-12-27 Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения Method and device for manufacturing copper or copper containing scaled powder from copper or copper containing powder with globular-shaped particles
CN103599829B (en) * 2013-11-20 2016-04-13 兖矿集团有限公司 Electrolgtic aluminium vacuum ladle aluminium slag piece-rate system
US20210060653A1 (en) * 2016-12-09 2021-03-04 Michael T. Stawovy Tungsten heavy metal alloy powders and methods of forming them
RU2736121C2 (en) * 2019-04-03 2020-11-11 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов" (АО "ЦНИИМ") Technological complex for production of metal powders of flaky form

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2595117A (en) Method and apparatus for grinding
US7967226B2 (en) Drying mill and method of drying ground material
WO2021093256A1 (en) Raw material vertical mill external circulation system and process
CN205414308U (en) Casting sand cooler
JPH07163895A (en) Method and device for crushing material of different granular size
RU2490066C1 (en) Disintegrator
CN109745919A (en) A kind of stalk material particles process equipment and stalk material particles processing method
RU2812103C2 (en) Technological complex for production of metal powders of scaly shape
US2350737A (en) Apparatus for treating cement
CN104923330B (en) Wholemeal processing unit (plant) and whole wheat flour producing process
EP3812046B1 (en) Grinding system
WO2012141009A1 (en) Coke charging apparatus
DK2718028T3 (en) DYNAMIC SEPARATOR FOR POWDER-MATERIALS AND PROCEDURE FOR SIMILAR SEPARATION
CN106040356A (en) Micron-grade wheat bran powder producing and processing device
CN104923795B (en) A kind of magnetic material flouring technology
CN106269148A (en) Crush drying machine and broken, dry, separating one-piece and method of work thereof
CN210497245U (en) High dispersion vortex powder separator
RU2736121C2 (en) Technological complex for production of metal powders of flaky form
CN204892373U (en) High dispersivity vortex selection powder machine
CN106536086A (en) Metal fiber manufacturing system
CN106944231A (en) A kind of medicinal material pulverizer of high-efficiency precision refinement
CN207371669U (en) A kind of bleaching powder refining device
CN104781207B (en) Use the method and apparatus of the gas dry solids waste material from clinker cooler
CN105195292B (en) A kind of full-automatic power production equipment and its technological process
CN208642907U (en) A kind of air current classifying equipment