конструкция шаровой мельницы

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 примесей	Содержание примесей
	Требования технических условий на кварцевую керамику ТУ 1-596-195-84	Футеровка цилиндрической части мельницы из диоксида кремния с торцами из нержавеющей стали (фиг.2)
SiО2	не менее 99,7%	99,825%
Суммарное содержание примесей окислов (MgO, Fе2O 3, Аl2О3, TiO 2, СаО, Na2O, K 2O)	не более 0,3%	0,175%

Таблица 2
Физико-технические свойства кварцевой керамики
Наименование свойств		Уровень свойств
		Требования технических условий на кварцевую керамику ТУ 1-596-195-84	Футеровка цилиндрической части мельницы из диоксида кремния с торцами из нержавеющей стали (фиг.2)
1	Кажущая плотность, г/см3	1,94-2,05	1,97
2	Открытая пористость. %	7,0-11,0	9,0
3	Прочность при изгибе, кгс/мм2	3,5-8,5	5,3
4	Прочность на сжатие, кгс/мм2	10-30	13,8
5	Модуль упругости, стат., кгс/мм2	2700-5500	3950
6	КТР, в интервале 20-900°С, град -1	не более 9×10" 7	7,2×10-7
7	Ударная вязкость, кг·см/см2	0,8-1,5	1,3
8	Диэлектрическая проницаемость при 20°С	3,3-3,5	3,4
9	Увеличение диэлектрической проницаемости в интервале тем-р 200-1200°С	не более 5,0	4,0
10	Тангенс угла диэлектрических потерь
	при 20°С -	не более 0,004	0,0005
	при 1200°С -	не более 0,01	0,0028
11	Расход материала футеровки на 1 литр шликера, кг	0,25	0,10

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.