Конструкция шаровой мельницы

Иллюстрации

Показать все

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.

Реферат

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 1
Химический состав кварцевой керамики
Наименование примесейСодержание примесей
Требования 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 2
Физико-технические свойства кварцевой керамики
Наименование свойствУровень свойств
Требования 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/см31,94-2,051,97
2Открытая пористость. %7,0-11,09,0
3Прочность при изгибе, кгс/мм23,5-8,55,3
4Прочность на сжатие, кгс/мм210-3013,8
5Модуль упругости, стат., кгс/мм22700-55003950
6КТР, в интервале 20-900°С, град-1не более 9×10"77,2×10-7
7Ударная вязкость, кг·см/см20,8-1,51,3
8Диэлектрическая проницаемость при 20°С3,3-3,53,4
9Увеличение диэлектрической проницаемости в интервале тем-р 200-1200°Сне более 5,04,0
10Тангенс угла диэлектрических потерь
при 20°С -не более 0,0040,0005
при 1200°С -не более 0,010,0028
11Расход 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.

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.