Спосіб здрібнювання

Винахід відноситься до області здрібнювання твердих тіл і найбільше близький до способу газострумінного здрібнювання. Відомі способи газострумінного здрібнювання (1), що включають наступні операції: створюють потік газу, вводять у цей потік куски твердого матеріалу, прискорюють куски потоком газу, і подрібнюють їх при ударі об нерухоме тверде тіло чи при ударі кусків одного друг об другого. Прототипом пропонованого винаходу є винахід (2), відповідно до якого енергоносій, яким є потік газу, подають імпульсне. Недоліком відомих способів газострумінного здрібнювання є малий коефіцієнт корисної дії, причиною чого є майже вільне обтікання потоком газу навколо кусків, які вводять у потік газу на великій відстані один від одного. При звичайно використовуваних режимах L>10R, де, L — середня відстань між кусками, R — середній розмір куска. У цих умовах передача енергії від енергоносія - потоку газу до кусків, що прискорюються, відбувається малоефективно з поганим коефіцієнтом корисної дії, що приводить до великої енергоємності процесу газострумінного здрібнювання в цілому. Недоліком звичайних способів газострумінного здрібнювання є також використання для здрібнювання електроенергії чи інших дорогих видів енергії. Метою пропонованого винаходу є зменшення енергії, яка потрібна для процесу здрібнювання. Додатковою метою є відмовлення від використання електроенергії чи інших дорогих видів енергії для одержання потоків газу і наступного здрібнювання, що призводить до зменшення вартості енергії, потрібної для здрібнювання. Поставлені цілі досягаються тим, що призначені для здрібнювання тверді куски матеріалу під час проміжків між імпульсами потоків газу розташовують у виді компактного згустку кусків, які знаходяться в контакті один із одним, а імпульсний потік газу створюють при вибуху газової суміші пального й окислювача. Розташувавши куски щільно, так що вони торкаються один одного і середня відстань між кусками порядку середнього розміру кусків L-R, тим самим значно зменшують е фективний поперечний переріз каналу і сильно утр удняють протікання газу по вузьких вигн ути х щілинах між кусками. Цим самої збільшують місцевий гідравлічний опір згустку кусків, що прискорюються, і, відповідно, наближають робочий перепад тиску газу на куски до повного початкового тиску газу. Передачу енергії від газу, що розширюється, розташованим у такий спосіб кускам, що прискорюються, відповідно збільшують, що дозволяє одержати максимальну їхню швидкість . Кінцевим результатом є зниження енергії, яка потрібна для здрібнювання. Імпульсний потік газу для прискорення твердих кусків пропонується створювати при вибуху пальної суміші газів, наприклад при детонації суміші природного пального газу і повітря. Це дозволяє відмовитися від електроенергії, яка у кілька разів дорожче і, незважаючи на це, звичайно використовується для створення потоку робочого газу в газострумних млинах звичайного типу. Кінцевим результатом є зниження вартості здрібнювання, тому що вартість енергії базового енергоносія — природного пального газу в кілька разів менше вартості електроенергії. Суть винаходу ілюструється фігурою, на якій показана загальна схема пристрою для газодетонаційного здрібнювання. Куски оброблюваного матеріалу 1 з бункера 2 через клапан 3 засипають у трубу 4 до утворення щільного згустку 5 в інтервалі часу між імпульсними потоками газу . Відкривають клапани 8 і 9 і заповнюють спеціальну вибухову камеру 6 вибуховою сумішшю пального газу й окислювача. На запальну свічу 7 подають електричну іскру і підпалюють у вибуховій камері 6 пальну суміш газів. У результаті детонації збільшують тиск газу на згусток кусків 5, утворений із оброблюваного матеріалу, і прискорюють ці куски по трубі 4 у напрямку, зазначеному на фігурі стрілкою. Прискорені куски подрібнюють при ударі їх з великою швидкістю об тверду стінку 10 чи при ударі шматків між собою. Відомості, що підтверджують можливість реалізації пропонованого способу полягають у наступному. У проведених досвідах порція магнетитових кварцитів (залізна руда) вагою 100г розташовувалася у вигляді щільного насипного згустк у в тр убі і робився вибух сте хіометричної суміші пропану з киснем з виділенням енергії 20кДж. У таблиці приведені результати гранулометричного аналізу проби до здрібнювання і після здрібнювання. Клас величини, мм -10 +5 -5 +3 -3 +2 До здрібнювання, % Після здрібнювання, % 100 0 0 49,59 13,55 8,03 -2 +1 -1 -0,63 +0,63 +0,4 -0,4 +0,2 -9,3 +0,1 0 5,91 0 5,04 0 4,04 0 2,54 0 3,71 -0,1 +0,06 3 0 2,60 -0,063 +0,05 -0,05 0 0,80 0 4,20 У результаті однократної обробки матеріалу з'явилися дрібні фракції, які були відсутні в пробі до її здрібнювання, включаючи фракцію меншу за 50мкм. Це є підтвердженням працездатності способу здрібнювання, який запропоновано. Заявлений спосіб здрібнювання має винахідницький рівень, тому що заявником не знайдені в способах аналогічного призначення ознаки, що відрізняють заявлене рішення задачі від прототипу. Вищевказані відомості інформують щодо пропонованого способу, як він охарактеризований у незалежному пункті формули винаходу, про можливість його виконання за допомогою зазначених у заявлених матеріалах операцій. Вони свідчать також про те, що запропоноване рішення задачі здатне забезпечити досягнення передбаченого заявником результату. Перевага винаходу полягає в тому, що запропонований спосіб здрібнювання забезпечує більш повне використання енергії газу для прискорення твердих кусків, і в тому, що електроенергія для здрібнювання не використовується. Джерела інформації: 1. Ак унов В. И. Струйные мельницы. М. Машиностроение. 1967. 2. Изобретение СССР а. с. № 1468587, М. кл. В 02 С 19/06.