Устройство для измельчения материала Советский патент 1986 года по МПК B02C19/18 

i/e.f

Изобретение относится х измельчению и истиранию различных пороижовых материалов и может найти применение для тонкого измельчения проб при проведении спектрального, рентгеноспектрального, химического и других видов анализа материалов.

Цель изобретения -- повышение производительности работы устройства.

На фиг.1 схематически изображено устройство для измельчения, общий вид; на фиг.2 - расположение магнитов на держателе (заштрихованный полюс магнита - северный, незаштрихованный - южный).

Устройство для измельчения содержит корпус 1 с электродвигателем 2, на валу которого установлен держатель 3 в виде диска из железа толщиной 3-5 мм с маг- нитопроводом в виде симметрично установленных постоянных магнитов 4 прямоугольной формы с чередующимися полюсами. Постоянные магниты 4 в держателе 3 расположены на периферии в виде цепочек развернутых спиралей, в которых каждый постоянный магнит 4 относительно предыдущего смещен относительно центра держателя 3 на 1/2 щирины постоянного магнита 4 и повернут к радиусу держателя 3 на угол 80-85°. В центральной части дер- жателя 3 установлены симметрично оси держателя 3 и параллельно друг другу два дополнительных постоянных магнита 5 разной мен но и пол яр кости.

Корпус 1 снабжен столиком 6 из материала с низкой магнитной проницаемостью, например стекла, фарфора, минералокера1ми- ки, на который устанавливают в центральной части рабочую камеру 7, в которой вместе с измельчаемой пробой размещают размольные элементы в виде мелющих стержней 8 и 9 из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из стали, длиной 7-13 мм и диаметром 1-3 .м.м. При этом по крайней мере один мелющий стержень 9 должен иметь длину, превышающую длину остальных в 3-4 раза, например длиной 20-60 мм. Расстояние между близлежащими постоянными магнитами 4 не должно превышать длины мелющих стержней 8, а расстояние между постоянными магнитами 5 должно быть больше длины мелющих стержней 8 (например, длиной 15-20 м.м), чтобы мелющие стержни 8 не могли притянуться к постоянным магнитам 5 одновременно своими концами, поскольку в этом случае они не смогут взаимодействовать с постоянны.ми магнитами 4 и, следовательно, не будет истирания материала.

Длина маленьких мелющих стержней 8, равная 7-13 мм, выбирается в зависимости от мощности постоянных магнитов 4 (в данном случае длина постоянных магнитов 4 60 мм, ширина 25 мм и толщина 10 мм), которая (мощность) обеспечивает мелющим стержням 8 (длиной 7-13 мм) возможность занимать вертикальное положе

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ние в центральной части постоянного магнита 4 за счет вертикальной составляющей магнитного поля постоянных магнитов 4.

Диаметр большого мелющего стержня 9 равен диаметру маленьких мелющих стержней 8, а его длина выбирается в 3-4 раза больше длины последних для того, чтобы больщой .мелющий стержень 9 одновременно своими концами был притянут парой постоянных магнитов 5. Использование второго большого мелющего стержня 9 необходимо в случае использования больщих рабочих камер 7 или больщих навесок порошка. При использо- узании двух мелющих стержней 9 они притягиваются друг к другу не по всей длине, а со смещением, что как бы удлиняет стержень 9 и создает при работе устройства требуемую кольцевую зону для истирания порошка. Большой мелющий стержень 9 предназначен для разбрасывания порошка на периферию рабочей камеры 7 к ее стенкам, где маленькие мелющие стержни 8 за счет взаимодействия с постоянными магнитами 4 истирают порошок, так как они движутся к стенкам рабочей камеры 7 по цепочкам развернутых спиралей магнитопро- вода.

Устройство для измельчения материала работает следующим образом.

Согласно методическим указаниям, например, для спектрального анализа в случае использования .метода просыпки, необходимо измельчение навесок от 300 мг до 50-100 г крупностью менее 20 мк. Для этого в рабочую камеру 7 помещают навеску измельчаемой пробы и размольные элементы - мелюп,ие стержни 8 и 9 (несколько десятков мелющих стержней 8 длиной, например, 7-13 мм и один-два мелющих стержня 9 длиной 20-60 мм) и устанавливают рабочую камеру 7 на столик 6, включают электродвигатель 2, вал которого приводит в движение держатель 3 с постоянными магнитами 4 и 5 магнитопровода.

Под действием магнитного поля постоянных магнитов 5 большой мелющий стержень 9 притягивается к ним и осуществляется его вращательное движение в горизонтальной плоскости по дну рабочей камеры 7. При этом за счет центробежной силы, создаваемой большим мелющим стержнем 9, .материал истираемой пробы из центральной части рабочей камеры 7 выбрасывается к стенкам, т. е. на периферию. Маленькие мелющие стержни 8, которые под действием постоянных магнитов 4, расположенных по разворачивающимся спиралям, двигаются от одного постоянного магнита 4 к другому, пере.мещаясь от центра рабочей ка.меры к периферии, где сосредоточен истирае.мый материал. Процесс истирания в периферийной части рабочей камеры 7 происходит за счет попадания частичек истираемого .материала между мелющими стержнями 8 и 9 и дном

рабочей камеры 7, поскольку каждый мелющий стержень 8 и 9 при движении держателя 3 попадает между двумя разноименными, постоянными магнитами 4 и 5 и на некоторое время захватывается И1ми, при этом каждый мелющий стержень 8 и 9 движется по дну рабочей камеры 7 и истирает попадающиеся между ним и дном рабочей камеры частицы истираемого материала. Поскольку скорость движения постоянных магнитов достаточно высока, а мелющие стержни испытывают трение о дно рабочей камеры, то движение мелющих стержней, прижатых магнитным полем к дну рабочей камеры, происходит лишь определенное время. Когда на мелющий стержень действует магнитное поле одного постоянного магнита, то он (мелющий стержень) занимает вертикальное положение. При этом мелюиик стержни как бы кувыркаются в истираемой среде. Такое движение мелющих стержней приводит не только к истиранию порошкового материала, но и к его интен

сивному перемешиванию по объему порошкового материала.

Повышение производительности работы предлагаемого устройсгва обеспечивается за счет создания кольцевой зоны с помощью

большого мелющего стержня, взаимодействующего с парой постоянных магнитов, в которой (в кольцевой зоне) происходит интенсивное измельчение и истирание noponj- ка, а также за счет упорядоченного движения маленьких мелющих стержней по спирали от центра к периферии рабочей камеры по криволинейной траектории.

4

(риг. 2