CS260119B1

CS260119B1 - Equipment for jet counter-dimming

Info

Publication number: CS260119B1
Application number: CS866185A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Kupka; Vilem Slechan
Original assignee: Frantisek Kupka; Vilem Slechan
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1988-12-15
Also published as: CS618586A1

Abstract

gařízení pro trysková protiproude zdrobnování slouží k velmi Jemnému mletí pevných anorganiokýoh a organických látek, např, rud, uhlí a dalších nerostných surovin jako jsou suroviny keramické.a stavební, pigmenty, farmaoeutiokj a blologloké preparáty, potravinářská suroviny aj. Podstatou zařízení je autogenní protiproudy způsob mletí, u něhož je zvýšeného účinku dosaženo použitím dvojice pomocných trysek a výměnných olon s možnosti regulace velikosti cástic výsledného produktu. Tímto uspořádáním lze dosáhnout velikosti částic v rozmezí <1awi až <25/um a to bez ohledu na tvrdost materiálu, s možnosti zvýšit horní hranioi velikosti částio i nad tuto hranioi. Výsledky, kterých toto zařízení dosahuje, Jsou o půl řádu lepší než u ktérýohkollv jiných zařízení, pracujících na podobném principu. Možnost využití je rozsáhlá a týká se všech oborů chemie, biologie a technologie, u nichž jsou kladeny mimořádné požadavky na jemnost surovin.The jet countercurrent grinding device is used for very fine grinding of solid inorganic and organic substances, e.g. ores, coal and other mineral raw materials such as ceramic and construction raw materials, pigments, pharmaceutical and biologic preparations, food raw materials, etc. The essence of the device is an autogenous countercurrent grinding method, in which an increased effect is achieved by using a pair of auxiliary nozzles and replaceable nozzles with the possibility of regulating the particle size of the resulting product. This arrangement allows you to achieve particle sizes in the range of <1/2 to <25/um, regardless of the hardness of the material, with the possibility of increasing the upper limit of the particle size even above this limit. The results achieved by this device are half an order of magnitude better than in any other devices operating on a similar principle. The possibilities of use are extensive and apply to all fields of chemistry, biology and technology, where extraordinary requirements are placed on the fineness of raw materials.

Description

Vynález se týká zařízení pro tryskové protiproudé zdrobňování s pomocnými urychlovacími tryskami a výměnnými clonami pro regulaci maximální velikosti částic mletého materiálu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for jet countercurrent milling with auxiliary acceleration nozzles and replaceable orifices for controlling the maximum particle size of the ground material.

Dosud známá provedení příslušných zařízení a způsob mletí závisí na požadavcích, kladených na kvalitu konečného produktu. V poslední době se zvyšuje zájem o velmi jemné mletí, tj. dosažení velikosti částic menších než 10yun^ a tím i produktu s vysokým měrným povrchem o vysokou reaktivností. K získání částic tak nepatrných rozměrů je zapotřebí speciálního zařízení, tryskových mlýnů. Tryskové mlýny se od ostatních typů odlišují tím, že pracují na principu autogenního mletí, a že nemají proto žádné pohyblivé součásti. Vlastní proces mletí probíhá v mlecí komoře, kam je rozemílaný materiál dopravován velmi rychle proudícím médiem - stlačeným vzduchem, přehřátou vodní párou apodé přičemž jednotlivá zrna na sebe narážejí rychlostí 100 až 1000 m/s, otírají se navzájem, i o stěny mlecích komor, a tím dochází k dalšímu zjemňování. Mlýny pracují s tlakem nosného média až 1,5 MPa (15 kg/cm ), případně i s předehřívánínv a Částice dosahují rychlosti až 500 m/s. Podle polohy mlecí komory rozeznáváme tryskové mlýny s komorou vodorovnou a s ko morou svislou. U prvního typu má mlecí komora tvar plochého válce, do něhož ústí řada tangenciálně umístěných trysek. Mletý materiál, přiváděný injektorovým podavačem, je účinkem nosného média, proudícího tryskami, uváděn do vířivého pohybu, přičemž se vzájemným tříštěním a otíráním zjemňuje. Účinkem odstředivých sil se oddělují hrubší podíly, které se hromadí v zásobníku, zatímco jemnější částice jsou unášeny k odlučovači s tkaninovým filtrem. Pro mlýny se svislou mlecí komorou je charakteristickým znakem uzavřený mlecí okruh. Rozemílaný materiál 3e přivádí injektorovým podavačem do spodní části mlecí komory, v níž je soustava tangenciálně umístěných trysek. Trysky jsou umístěny tak, aby se proudy vzduchu mezi sebou křížily a docházelo tak ke vzájemným srážkám unášených částic. Oddělování hrubých a jemných podílů probíhá v horní Části mlecí komory. Jemnější částice, které mají malou hmotnost, jsou strhávány proudem vzduchu a unášeny z mlecí komory do odlučovače. Nedostatečně rozemleté částice obíhají podél obvodu mlecí komory a vracejí se znovu do mlecího procesu tak dlouho, dokud není dosaženo požadovaného stupně jemnosti mletého materiálu. Zvláštním případem tryskových mlýnů je protiproudý tryskový mlýn. Jeho základ tvoří dvě protisměrné trysky, které usměrňují materiál do mlecí komory, kde nastává vzájemné tříštění částic a jejich postupné zjemňování. Odlučování produktu mletí probíhá podobným způsobem jako u tryskových mlýnů s vertikální. mlecí komorou.The known embodiments of the respective devices and the method of grinding depend on the quality requirements of the final product. Recently, there has been an increasing interest in very fine grinding, i.e. to achieve a particle size of less than 10 µm, and hence a high surface area product of high reactivity. To obtain particles of such small dimensions, a special jet mill device is required. Jet mills differ from other types in that they operate on the principle of autogenous grinding and therefore have no moving parts. The actual grinding process takes place in the grinding chamber, where the ground material is transported by a very fast flowing medium - compressed air, superheated steam and the like. The individual grains hit each other at a speed of 100 to 1000 m / s. further refining occurs. The mills operate with a carrier medium pressure of up to 1.5 MPa (15 kg / cm), optionally with preheating, and the particles reach speeds of up to 500 m / s. Depending on the position of the grinding chamber we distinguish jet mills with a horizontal chamber and a vertical chamber. In the first type, the grinding chamber is in the form of a flat cylinder into which a plurality of tangentially positioned nozzles orifices terminate. The ground material fed by the injector feeder is swirled by the carrier medium flowing through the nozzles, while refining and rubbing with respect to one another. As a result of the centrifugal forces, the coarser fractions are separated and accumulate in the container, while the finer particles are carried to the fabric filter separator. For mills with a vertical grinding chamber, the characteristic feature is a closed grinding circuit. The ground material 3e is fed through the injector feeder to the bottom of the grinding chamber in which the set of tangentially positioned nozzles is. The nozzles are positioned so that the air flows cross each other and collide with the entrained particles. Separation of coarse and fine fractions takes place in the upper part of the grinding chamber. The finer particles, which are light in weight, are entrained in a stream of air and carried from the grinding chamber to the separator. Insufficiently ground particles circulate along the periphery of the grinding chamber and return to the grinding process until the desired degree of fineness of the ground material is reached. A special case of jet mills is a countercurrent jet mill. It is based on two opposing nozzles, which direct the material into the grinding chamber, where the particles break apart and their gradual refinement occurs. Separation of the grinding product proceeds in a similar manner as with vertical jet mills. grinding chamber.

Podstata předloženého zařízení pro tryskové protiproudé zdrobňování spočívá v tom, že je tvořeno tělesem mlýnu s mlecí komorou, do níž směřuje vstupní tryska o násypkou, protitryska a výstupní kanál s pomocnými urychlovacími tryskami 3 přívodem tlakového vzduchu, odlučovací komorou s odlučovacím kanálem a výstupním tubusem, opatřeným výměnnými clonami.The essence of the present device for jet countercurrent disintegration consists in that it consists of a mill body with a grinding chamber, into which the inlet nozzle about the hopper, the nozzle and the outlet channel with the auxiliary acceleration nozzles 3 are supplied with compressed air, the separation chamber with the separation channel and the outlet tube. equipped with exchangeable orifice plates.

Popsané zařízení pro tryskové protiproudé zdrobňování dle tohoto vynálezu je založeno na použití pomocných urychlovacíchThe described jet countercurrent diminishing device according to the present invention is based on the use of auxiliary accelerators

I trysek a výměnných clon a jeho předností je, že lze tímto uspořádáním bez'ohledu na tvrdost materiálu dosáhnout velikosti částic v rozmezí <1 yarn až <25 yum s možností regulace horní hranice velikosti částic výsledného produktu. Dosažené výsledky jsou o půl řádu lepší než na kterémkoliv jiném podobném zařízení.Nozzles and exchangeable orifices and its advantages are that this arrangement, regardless of the hardness of the material, can achieve a particle size in the range of < 1 yarn to < The results are half the order of magnitude better than any other similar device.

Na výkresu je v nárysu uveden příklad konstrukce popsaného zařízení.The drawing shows a front view of an example of the construction of the described device.

Nosnou část konstrukce tvoří těleso mlýnu 1, v jehož dolní části se nachází mlecí komora 3, do níž směřuje vstupní tryska £ s násypkou 4, protitryska 6 a výstupní kanál 8, opatřený dvěma pomocnými urychlovacími tryskami 9. Všechny trysky jsou napojeny na přívod tlakového vzduchu. Výstupní kanál 8 je vyveden do odlučovací komory 2, v níž je tangenciálně umístěn odlučovací kanál smě' rujíeí do prostoru protitrysky 6. Ve středu odlučovací komory 2 je výstupní tubus 10, opatřený výměnnými clonami 11, napojený na vývod do filtračního zařízení.The supporting part of the structure is formed by the mill body 1, in the lower part of which there is a grinding chamber 3, into which the inlet nozzle 4 with hopper 4, the antislip 6 and the outlet channel 8 are provided with two auxiliary acceleration nozzles 9. . The outlet duct 8 is led to a separating chamber 2 in which a separating duct is directed tangentially towards the space of the jet 6.

Rozemílaný materiál se přivádí násypkou 4, upevněnou na tě260119The ground material is fed through a hopper 4 mounted on the body 260119

lese mlýnu 1, do prostoru vstupní trysky 5 ⁹ rychlým proudem tlakového vzduchu, případně jiného nosného média o tlaku 0,7 MPa (7 kg/cm^), případně jiného vhodně zvoleného tlaku, je strháván a unášen do mlecí komory 3» kde se rychlostí větší než 100 m/s střetává s materiálem, přiváděným odlučovacím kanálem 2 ^a urychlovaným do protisměru protitryskou 6, který již prošel jedním nebo více mlecími cykly. Při srážkách nastává vzájemné tříštění (mletí) zrn a výsledný produkt se kontinuálně přetlakem vzduchu (nosného me'dia) transportuje výstupním kanálem 8 do odlučovací komory 2, kde probíhá další mletí vzájemným tříštěním částic a otěrem o její stěny. Ve výstupním kanálu 8, kterým se odvádí částečně rozemletý materiál do odlučovací komory 2, jsou umístěny pomocné urychlovací trysky 9, jejichž funkce spočívá v tom, že v dolní části výstupního kanálu 8 vyvolávají podtlak (sání), který brání zahlcení mlecí komory zatímco v hopni části kanálu naopak tlak proudícího vzduchu (média) zvyšují. Tím dochází ke zvýšení rychlosti, a tedy i kinetické energie pohybujících se částic, takže každý další mlecí cyklus probíhá se zvýšenou intenzitou. Úměrně se zvýšením rychlosti částic ae zvyšuje i .odstředivá sílo, která na ně působí, a tím dochází i k posunutí horní hranice jejich velikosti směrem k nižším hodnotám. Odlučování hrubších a jemnějších částic probíhá kontinuálně. Hrubší, částice se na základě uvedených principů vracejí znovu do mlecího procesu, zatímco jemnější částice jsou přetlakem vzduchu unášeny výstupním tubusem 10 odlučovací komory 2 do filtračního zařízení s jímačem rozemletého materiálu. Výstupní tubus 10 odlučovací komory 2 je opatřen výměnnými clonami 11, jež dovolují regulaci horní velikosti částic mletého materiálu v rozmezí 25 yUm (případně i více) až 10 yum.in the inlet nozzle 5 ^{9 with a} rapid jet of compressed air or other carrier medium at a pressure of 0.7 MPa (7 kg / cm @ 2), or another suitably selected pressure, is entrained and carried into the grinding chamber 3 where at a velocity greater than 100 m / s it interferes with the material fed by the separation channel 2 ^and accelerated in the opposite direction by the anti-jet 6 which has already undergone one or more milling cycles. During the collisions, the grain is broken down and the resulting product is continuously transported by the overpressure of air (carrier medium) through the outlet channel 8 to the separation chamber 2, where further grinding is carried out by mutual particle separation and abrasion against its walls. Auxiliary acceleration nozzles 9 are located in the outlet channel 8, which discharges the partially ground material into the separation chamber 2, whose function is to cause a vacuum (suction) in the lower part of the outlet channel 8 to prevent congestion of the grinding chamber portions of the duct, on the other hand, increase the pressure of the flowing air (medium). This increases the velocity and hence the kinetic energy of the moving particles, so that each subsequent grinding cycle proceeds with increased intensity. The centrifugal force acting on them increases proportionally with the increase in the particle velocity ae, thus shifting the upper limit of their size towards lower values. Separation of coarser and finer particles takes place continuously. The coarser particles are returned to the grinding process on the basis of these principles, while the finer particles are carried by the overpressure of the air 10 through the outlet tube 10 of the separation chamber 2 to the filtering device with the ground material collector. The outlet tube 10 of the separation chamber 2 is provided with replaceable orifices 11 which allow the upper particle size control of the ground material to be regulated in the range of 25 µm (or more) to 10 µm.

Claims

A device for jet countercurrent disintegration consisting of a mill body, a hopper, a grinding chamber, an inlet nozzle and an anti-jet nozzle, an outlet channel, a separation chamber with a separation channel and an outlet tube, characterized in that the outlet channel (8) is provided with two auxiliary acceleration nozzles (9) connected to the source of the carrier medium and that the outlet tube is provided with replaceable orifices (11) for controlling the upper limit of the particle size.