Ударная мельница Российский патент 2023 года по МПК B22F9/04 B02C13/26 

Изобретение относится к области изготовления металлических порошков способом ударного измельчения и служит, в частности, для переработки стружки тугоплавких металлов для повторного использования в электрометаллургии.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для ударного измельчения металлических порошков. Может использоваться для переработки стружки тугоплавких металлов для повторного использования в электрометаллургии. Ударная мельница содержит корпус, сопло Лаваля, выполненное с возможностью подачи в него через входные патрубки газа-носителя под давлением 1 МПа и стружки из тугоплавкого металла, и неподвижный отбойник-отражатель. В области первого диска Маха расположены каскадом стержневые отбойники из того же тугоплавкого металла. Отбойная плита расположена в зоне турбулентности и снабжена винглетами с отверстиями для сепарации измельченного металла. Обеспечивается получение материала с формой частиц пригодной для равномерного перемещения в шнековом транспортере при подаче в зону плавления. 2 ил.

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.