КОНСТРУКЦИЯ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 2005 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к конструкции шаровой мельницы для получения высокоплотных водных суспензий кварцевого стекла при производстве радиопрозрачных изделий и может быть использовано в различных областях науки и техники для получения высокочистых водных суспензий и порошков.

Известна конструкция шаровой мельницы для помола исходных материалов, включающая металлический барабан и футеровку. Однако при выборе материала футеровки первостепенное значение имеет возможная степень загрязнения материала от ее износа в процессе эксплуатации (см., например, Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1972).

Наиболее близким по технической сущности и требованиям сохранения высокой чистоты кварцевой керамики в производстве радиопрозрачных изделий является шаровая мельница, в которой в качестве футеровки при помоле кварцевого стекла используют замкнутый сосуд из непрозрачного кварцевого стекла (см.: Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. - М.: Металлургия, 1974 - прототип).

К недостатку шаровой мельницы, представленной на фиг.1, включающей металлический барабан 1, футерованной замкнутым сосудом из непрозрачного кварцевого стекла 2, относится большой расход материалов футеровки. Это объясняется тем, что по действующей в настоящее время технологии производства радиопрозрачных изделий (ТУ 25.11004-89) для футеровки мельниц используют два стандартных сосуда из непрозрачного кварцевого стекла. При этом к открытому торцу первого целого сосуда с помощью клеевого соединения 3 присоединяют отрезанную со стороны дна часть второго сосуда. Оставшиеся 60% второго сосуда в виде открытого цилиндра выбрасывают в отходы. Более того, вследствие большой разнотолщинности стенок сосудов из непрозрачного кварцевого стекла (8-30 мм), связанной с технологией производства, срок их службы невелик (10-12 циклов помола), что вызывает необходимость частой замены футеровки мельниц и высокий расход материала сосудов в расчете на 1 литр приготовленного шликера (0,2-0,3 кг/л).

Целью изобретения является сокращение расхода кварцевого стекла и утилизация отходов кварцевых сосудов при футеровке мельниц.

Данная цель достигается тем, что в предложенной конструкции шаровой мельницы для получения высокоплотных водных суспензий кварцевого стекла, включающей металлический барабан и футеровку, цилиндрическая часть футеровки выполнена из одной или нескольких полых цилиндрических частей из непрозрачного кварцевого стекла или плотноспеченного диоксида кремния, а торцы футеровки - из нержавеющей стали или плотноспеченного диоксида кремния. Соединение отдельных цилиндрических частей футеровки между собой, а также с торцами футеровки осуществляют клеевым соединением, например эпоксидной смолой. При этом торцы футеровки, выполненные из нержавеющей стали, используют многократно.

На фиг.2 представлена конструкция шаровой мельницы, состоящей из металлического барабана 1 и футеровки 2, в виде одной или нескольких соединенных клеевым соединением 3 цилиндрических полых частей 4 из непрозрачного кварцевого стекла или плотноспеченного диоксида кремния. Торцы футеровки 5 выполнены из нержавеющей стали или плотноспеченного диоксида кремния и соединены с цилиндрической частью футеровки клеевым соединением 3.

Использование в качестве футеровки мельниц оставшихся цилиндрических частей сосудов из непрозрачного кварцевого стекла или из плотноспеченного диоксида кремния, выполненных по керамической технологии с разнотолщинностью стенок не более 1,0 мм, в совокупности с футеровкой торцов сосудов нержавеющей сталью в 2,0-2,5 раза сокращает расход материала футеровки в расчете на 1 л приготовленного шликера.

В таблицах 1, 2 приведены основные свойства кварцевой керамики, полученной при различных вариантах футеровки шаровой мельницы.

Из приведенных данных следует, что шаровая мельница с футеровкой в предлагаемом изобретении обеспечивает сохранность чистоты материала при его переработке и уровень свойств керамики, необходимый для производства радиопрозрачных изделий.

Таблица 1Химический состав кварцевой керамикиНаименование примесейСодержание примесейТребования технических условий на кварцевую керамику ТУ 1-596-195-84Футеровка цилиндрической части мельницы из диоксида кремния с торцами из нержавеющей стали (фиг.2)SiО₂не менее 99,7%99,825%Суммарное содержание примесей окислов (MgO, Fе₂O₃, Аl₂О₃, TiO₂, СаО, Na₂O, K₂O)не более 0,3%0,175%

Таблица 2Физико-технические свойства кварцевой керамикиНаименование свойствУровень свойствТребования технических условий на кварцевую керамику ТУ 1-596-195-84Футеровка цилиндрической части мельницы из диоксида кремния с торцами из нержавеющей стали (фиг.2)1Кажущая плотность, г/см³1,94-2,051,972Открытая пористость. %7,0-11,09,03Прочность при изгибе, кгс/мм²3,5-8,55,34Прочность на сжатие, кгс/мм²10-3013,85Модуль упругости, стат., кгс/мм²2700-550039506КТР, в интервале 20-900°С, град^-1не более 9×10"⁷7,2×10^-77Ударная вязкость, кг·см/см²0,8-1,51,38Диэлектрическая проницаемость при 20°С3,3-3,53,49Увеличение диэлектрической проницаемости в интервале тем-р 200-1200°Сне более 5,04,010Тангенс угла диэлектрических потерь   при 20°С -не более 0,0040,0005при 1200°С -не более 0,010,002811Расход материала футеровки на 1 литр шликера, кг0,250,10

Источники информации.

1. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1972.

2. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. - М.: Металлургия, 1974 - прототип.

Изобретение предназначено для получения в шаровой мельнице высокоплотных водных суспензий из диоксида кремния при производстве радиопрозрачных изделий. Целью изобретения является сокращение расхода кварцевого стекла и утилизация отходов кварцевых сосудов при футеровке мельниц. Шаровая мельница для получения высокоплотных водных суспензий кварцевого стекла включает металлический барабан и футеровку, при этом цилиндрическая часть футеровки выполнена из одного или нескольких полых цилиндрических частей из непрозрачного кварцевого стекла или плотноспеченного диоксида кремния, а торцы футеровки - из нержавеющей стали или плотноспеченного диоксида кремния. Изобретение позволяет сократить расходы кварцевого стекла и утилизировать отходы кварцевых сосудов при футеровке мельниц. 2 ил., 2 табл.

Шаровая мельница для получения высокоплотных водных суспензий кварцевого стекла, включающая металлический барабан и футеровку, отличающаяся тем, что цилиндрическая часть футеровки выполнена из одного или нескольких полых цилиндрических частей из непрозрачного кварцевого стекла или плотно спеченного диоксида кремния, а торцы футеровки - из нержавеющей стали или плотно спеченного диоксида кремния.