ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мельницы для сверхтонкого измельчения из "Основные процессы и аппараты химической технологии" цевые мельницы используют для тонкого измельчения материалов малой и средней твердости (мел, тальк, красители и др.), для которых, иследстиие налипания материала на шары и футеровку, ме могут быть использованы барабанные шаровые мельницы более простой конструкции. Кольцевые мельницы компактны и могут измельчать материал при изменении степени измельчения в широких пределах. Недостатками мельииц этого типа являются сложность конструкции и большие эксплуатационные расходы. [c.699] При сверхтонком измельчении материала разрушение происходит не по [юверхпости трещин, пересекающих всю толщу частиц, а, главным образом, иутем отшелушивания (усталостного разрушения) вследствие понерхностиой трещиноватости измельчаемых частиц. При этом увеличивается доля затрат энергии на образование новых поверхностей по сравнению с энергией упругих деформаций частиц измельчаемого материала. Поэтому наиболее эффективно и с наименьшими затратами энергии сверхтонкое измельчение осуществляется прн высокочастотном воздействии иа материал посредством сравнительно слабых ударов. [c.699] Часто повторяющиеся, но относительно слабые воздействия на материал могут быть получены в мельницах с минимальной л1ассой мелющих тол или без них. Это позволяет значительно повысить энергонапря-ж е н и ость (отношение потребляемой энергии к весу машины), превратить явления износа в положительный фактор, обусловливающий измельчение материала, а также значительно увеличить скорости воздействия на измельчаемый материал при той же долговечности мельницы. [c.699] Сверхтонкое измельчение производят в вибрационных, струйных и коллоидных мельницах, в которых частицы материала измельчаются приблизительно от 10—0,1 мм до 75-10 —ЫО мм. [c.699] Вибрационные мельницы используют для сухого и мокрого измельчения периодическим и непрерывным способами. Применение вибрационных мельниц наиболее эффективно для сверхтонкого измельчения материалов небольшой твердости с размерами зерен от 1—2 мм до менее 60 мк. Вибрационные мельницы можно использовать и для тонкого измельчения, но при этом их эффективность не превышает эффективности обычных шаровых мельниц. [c.700] По сравнению с шаровыми барабанными мельницами вибрационные мельницы обладавэт большими энергонапряженностью и производительностью в расчете иа единицу объема барабана). Высокая энергонапряженность при малой внешней поверхности корпуса вибрационной мельницы приводит к сильному повышению температуры внутри нее. Поэтому вибрационные мельницы не применимы для измельчения материалов с низкими температурами размягчения и плавления. [c.700] Измельчение в вибрационных мельницах нмеет ряд существенных достоинств. Вследствие интенсивного ударно-истирающего воздействия на материал весьма быстро достигается высокая дисперсность продукта измельчения. Частицы материала в мельнице вибрируют во взвешенном состоянии, не слипаются и не спрессовываются. Этим обеспечивается большая однородность размеров частиц измельченного материала. [c.700] Относительно низкая производительность (корпус примерно на 80% заполнен мелющими телами), быстрый износ мелющих тел, тяжелые условия работы (вибрация) подшипников невыгодно отличают вибрационные мельницы от мельниц других типов для сверхтонкого измельчения. [c.700] Струйные мельницы, В струйных мельницах энергия, необходимая для измельчения материала, сообщается струей энергоносителя (воздуха, перегретого пара, инертного газа), подаваемой из сопел со звуковыми и сверхзвуковыми скоростями. [c.700] Для сверхтонкого измельчения применяются струйные мельницы с плоской и трубчатой помольными камерами. [c.700] В мельнице с плоской помольной камерой (рис. XVni-17) энергоноситель из распределительного коллектора 1 через сопла 2 отдельными струями поступает в помольно-разделительную камеру 3. [c.700] Оси сопел расположены под некоторым углом а относительно соответствующих радиусов камеры, вследствие чего струи газа пересекаются, образуя вокруг вертикальной оси камеры вращающийся с окружной скоростью 100—150 м/сек многоугольник. Материал на измельчение подается инжектором 4, увлекается струями газа, получает ускорение и измельчается под действием многократных соударений и частично истиранием частиц в точках пересечения струй. По мере уменьшения размера и массы частицы испытывают все меньшее воздействие центробежной силы инерции во вращающемся потоке и, измельчившись до определенного размера, попадают вместе с газовым потоком в кольцевую щель между трубами 5 и 6. В поле центробежных сил, возникающих в нисходящем викревом потоке в трубе 6, около 80% частиц осаждаются на внутренней поверхности трубы и удаляются в приемник 7. Наиболее мелкие частицы, составляющие 20%, уносятся по трубе 5 и улавливаются в дополнительных циклонах и матерчатых фильтрах (на рисунке XVIII-17 не показаны). [c.701] Мельница с вертикальной трубчатой помольной камерой (рис. XVHI-18) представляет собой замкнутый трубчатый контур /, в нижнюю часть которого через систему сопел 2 поступает энергоноситель. Материал на измельчение подается с помощью инжектора 3. Сопла устанавливают попарно таким образом, чтобы каждая пара струй пересекалась в вертикальной плоскости на некотором расстоянии от противоположной стенки трубы. [c.701] Для создания дополнительной циркуляции газа сопла располагают под некоторым углом к вертикальной плоскости. Как и в плоской помольной камере, материал измельчается при многократных соударениях частиц в точках пересечения струй и в общем вихревом потоке. Разделение измельченного материала по крупности частнц происходит в поле центробежных сил при поворотах потока в коленах 4 и 5 трубы. Крупные частицы отбрасываются к внешней стенке трубы и по правой вертикальной трубе вновь попадают в зону измельчения. Мелкие частицы, движущиеся у внутренней стенки трубы, выходят вместе с энергоносителем через жалюзи инерционного пылеразделителя в трубу 7 и далее во внешнюю систему улавливания (циклоны и матерчатый фильтр). В пылеразделителе крупные частицы, обладающие относительно большей кинетической энергией, отражаются лопатками жалюзей, а более мелкие частицы проходят между лопатками вместе с уходящим газовым потоком. По сравнению с мельницами с плоской камерой в трубчатых мельницах достигается большая однородность измельченного продукта. [c.701] Достоинства струйных мельниц высокая энергонапряженность и эф( )ективмость измельчения, отсутствие вращающихся деталей и мелющих тел, возможность сочетания помола и классификации с сушкой, окислением, восстановлением и другими технологическими процессами. Недостатки больиюй расход энергоносителя и, следовательно, высокая энергоемкость процессов, необходимость равномерного питания материалом и поддерживания постоянного аэродинамического режима работы мельницы. [c.701] Струйные мельницы, как весьма энергоемкие аппараты, применяют в основном для сверхтонкого измельчения дорогостоящих продуктов (например, двуокиси титана, карбида кремния, капрона и др.). В этом случае затраты на измельчение не сказываются заметно на стоимости продукта. [c.701] Коллоидные мельницы. В коллоидных мельницах, применяемых н основном для мокрого сверхтонкого измельчения, материал измельчается в весьма малом (до 0,05 мм) зазоре между быстро вращающимися (с окружной скоростью до 100 м/сек) дисковым ротором и неподвижным корпусом (статором). В вихревом потоке, образующемся в этом зазоре, частицы материала вращаются вокруг собственных осей с такими скоростями, что центробежные силы разрывают их. [c.701] В последнее время широко исслех,уются и внедряются в промышленную технологию взрывные, термические и электротермические, а также термомеханические способы дробления и измельчения твердых материалов. [c.702] Сущность гидровзрывного способа дробления заключается в том, что разрушение производится взрывом взрывчатых веществ в водной среде. При этом, кроме непосредственного действия весьма высоких давлений, возникающих при расширении продуктов взрыва, существенная роль в разрушении материала принадлежит ударной волне, распространяющейся в жидкости при взрыве (при электрогидравлическом дроблении разрушающие ударные волны инициируются электрическим разрядом). [c.702] При термических способах дробления производится местный нагрев анизотропной среды куска твердого материала. Возникающие при этом внутренние напряжения приводят к разрушению. Зона прогрева, таким образом, выполняет роль своеобразного теплового клина. Источниками тепла для местного нагрева могут быть электрическая дуга, сильно экзотермические реакции сгорания (железа в кислороде, алюминогерми-ческие), высокотемпературные газовые струи из реактивной горелки, высокотемпературная плазменная струя, лазерный луч. [c.702] Вернуться к основной статье