Спосіб дезінтегрування матеріалу

Спосіб дезштегрування матеріалу, який включає формування високошвидкісного струменя з частками подрібнюваного матеріалу та спрямування його під гострим кутом на периферійну частину поверхні диску, що обертається в напрямку назустріч обертанню диску, який відрізняється тим, що високошвидкісний струмінь з частками Винахід стосується способів дезштегрування та подрібненню сипких матеріалів, наприклад металевих часток перерізом 1 - Змм, руди, вугілля, клінкера і т д та може бути використаним в порошкової металургії для отримання металевих порошків, при збагаченні мінеральної сировини, в будівельній промисловості для механічного активування різних сипких матеріалів Відомий спосіб дезінтегрування матеріалу, який включає формування високошвидкісного струменя подрібнюваного матеріалу та спрямування його на переферістну частину поверхні диску, що обертається [1] Недоліком способу є низька ефективність подрібнення матеріалу, оскільки в момент дотику частин матеріалу до поверхні диску на неї діють дві сили одна - сила інерції, спрямована перпендикулярно поверхні диску, друга - сила тертя, спрямована паралельно поверхні диску Ці дві сили і зумовлюють руйнування часток Відносно одна одної ці сили спрямовані під прямим кутом, що зменшує ефективність руйнування часток за рахунок деформування зсувом, яке забезпечує максимальний руйнівний ефект Відомий також спосіб дезінтегрування матеріалу, який включає формування високошвидкісного струменя подріблюваного матеріалу, спрямування матеріалу попередньо закручують навколо повздовжної осі, при цьому витримують співвідношення 2 2 W Г 2 2 v (1-tg a) = 0,3 4-1,5, де w - кутова частота обертання газового струменя з частками матеріалу, с \ г - радіус обертання газового струменя, м, , vx a = a r c t g ^ ^ - кут атаки, градуси, vy Vx, Vy - швидкість газового струменя перпендикулярно та ВЗДОВЖ ОСІ, ВІДПОВІДНО, МС / його на переферійну частину поверхні диску, що обертається під гострим кутом в напрямку назустріч обертанню диска [2] Подрібнення часток відомим способом здійснюється за рахунок деформування зсуненням Однак, недоліком способу є низька ефективність подрібнення матеріалу В основу способу дезінтегрування матеріалу поставлена задача, шляхом попереднього закручення струменя подрібнюваного матеріалу забезпечити підвищення ефективності подрібнення матеріалу Поставлена задача досягається тим, що в способі дезінтегрування матеріалу, який включає формування високошвидкісного струменя з частками подрібнюваного матеріалу та спрямування його під гострим кутом на переферійну частину поверхні диску, що обертається, в напрямку назустріч обертанню диску, новим є те, що високошвидкісний струмінь з частками матеріалу попередньо закручують навколо повздовжної осі, при цьому витримується співвідношення 2 2 W Г 2 = 0,3 ч v (1-tg 2 a) де w - кутова частота обертання газового (О ю 45671 струменя з частками матеріалу, с , г - радіус обертання газового струменя м, л. V X wr xy w де 2 2 W Г v (1-tg 2 a) 2 2 W Г 2 1 2 2 v (1-tg a) 15 , Wxy навпаки переважає обертання часток та не забезпечується досить сильний прямий удар Приклад Подрібнювали кварцовий пісок з вихідним розміром часток 0,2мм Пісок подрібнювали до утворення часток менше 0,020мм Тиск повітря створювали до утворення часток меньше 0,020мм Тиск повітря створювали 0,2МПа При цьому витримували співвідношення 2 2 W Г v 2 (1-tg 2 a) = 1,0 Закручений повітряний струмінь з часток кварцового піску спрямовували під кутом 40° на переферійну частину поверхні диску, що обертається, в напрямку назустріч обертанню диску Диск діаметром 300мм обертали з частотою 3000 об/хв Продуктивність склала 7,5 кг/год Для порівняння подрібнення кварцового піску здійснювали на такому ж млині за способомпрототипом без закручення повітряного струменя з частками матеріалу Продуктивність склала 6,2 кг/год Порівняльні випробування пропонованого способу дезінтегрування матеріалу при різних режимах наведені в таблиці 3 аналізу результатів випробувань випливає, що пропонований спосіб дезінтегрування матеріалу забезпечує підвищення ефективності подрібнення матеріалу, що призводить до росту продуктивності процесу на 12 - 27% a = a r c t g — - кут атаки, vy vx, vy - швидкість газового струменя перпендикулярно та ВЗДОВЖ Й Г ОСІ, ВІДПОВІДНО ОО Обертання газового струменя навколо його осі викликає додаткову потужність струменя № п/п = 0,3 4-1,5 При значеннях -тесові витрати газу-енергоносія, 2 (3) 2 v (1-tg a) 2 v 2 (1-tg 2 a), dt 2 2 W Г 2 Експериментальне з'ясовано, що найбільш висока продуктивність при подрібненні речовини досягається при Суттєве значення для подрібнення речовини має співвідношення потужностей обертового та поступового газового струменів Потужність газового струменя, що рухається поступально, визначається за формулою vv (2) dt де г - радіус обертання струменя Можно записати співвідношення г а = arctg—У - кут атаки, градуси, vx, vy - швидкість газового струменя перпендикулярно та ВЗДОВЖ ОСІ, ВІДПОВІДНО, МС / - на фіг 1 зображена принципова схема дезінтегрування матеріалу, вид зверху, - на фіг 2 - вид А на фіг 1, - на фіг 3 - схема руйнування частки Сипкий матеріал, наприклад подрібнену мінеральну масу, подають за допомогою сопла 1 струменевого млина в струмені поветря на поверхню диску 2, що обертається (фіг 1) Вісь 3 сопла 1 розміщують під гострим кутом до поверхні на диску 2 (фіг 2) Цей кут може складати ЗО - 60° Диск 2 обертається в напрямку зустрічному струменю матеріалу Газовий струмінь з частками матеріалу попередньо, за допомогою сопла спеціальної конструкції закручують навколо осі сопла 3 (фіг 1, 2) Пляма дії струменя матеріалу знаходиться на переферм поверхні диску 2, що обертається Закручена навколо осі 3 сопла 1 частка 4 на високій швидкості наближається до поверхні диску 2 В момент дотику частки 4 до поверхні диску 2 на неї діє сила інерції 5, притискуюча частку 4 до поверхні диску 2 та діюча під гострим кутом відносно цієї поверхні Окрім того, на притиснену до поверхні диску 2 частку 4 діє сила тертя 6, спрямована паралельно поверхні диска 2, що обертається, то на неї діє також момент сили 7, а в МІСЦІ контакту частки 4 з поверхнею диску 2 на неї діє протинаправлена моменту сили 7 сила тертя 8 (фіг 3) Наявність цих сил створює інтенсивні зсувні напруження та деформування в частці 4, яка руйнується Обертання частки 4 при переміщенні м по поверхні диску 2 забезпечує також и інтенсивне руйнування зтиранням, що особливо важливо для отримання дрібних дисперсних порошкових матеріалів Wx y " . W2r2 Wr= Таблиця w r 2 Продуктивність, од 2 v5d-tg a) 0,2 0,3 (Од 0,9 1,12 45671 Продовження табл 2 № п/п 3 4 5 6 (прототип) w r 2 Продуктивність, од 2 v5d-tg a) (Од 1,0 1,5 1,7 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1 Авторське свідоцтво СРСР № 1346242, кл В02Е19/06, 1985 р 2 Авторське свідоцтво СРСР № 1784277, кл В02С19/06, 1990 р ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 1,27 1,15 1,0 1,0