устройство для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ВЯЖУЩЕЙ СУСПЕНЗИИ, содержащее цилиндрический корпус с приемной воронкой в верхней части, с расширяющимся к низу неподвижным коническим раструбом в нижней части корпуса и размещенный внутри корпуса по его оси шнековый питатель, соединенный с полым конусом, расположенным в раструбе, отличающееся тем, что оно снабжено по крайней мере тремя веретенообразными коническими элементами, свободно установленными вершинами в сторону основания конуса в полости, образованной вутренней поверхностью раструба и наружной поверхностью конуса, причем величина угла между образующими раструба и конуса превышает величину угла при вершине веретенообразного конического элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и касается промышленности строительных материалов.

Известны установки для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии на основе кремнезема (ВКВС) [1] В таких установках для активации исходных высококерамических материалов путем их диспергирования в гидравлической основной среде используется устройства в виде барабанных шаровых мельниц.

Недостатками указанных устройств являются: большая удельная энергоемкость, большая удельная металлоемкость, большая трудоемкость при цикличной работе, повышенный шум.

Наиболее близким известным решением к предлагаемому изобретению является установка для переработки сырьевых материалов с одновременным их измельчением во влажной среде и получения гомогенной смеси [2] Устройство представляет собой неподвижный корпус, внутри которого размещен вращающийся рабочий орган со шнековым питателем. Разгрузочные части корпуса и рабочего органа выполнены в виде соосных конусов с одинаковыми внутренним диаметром основания раструба, и наружным диаметром основания конуса и с различными углами в вершинах.

Недостатком такой установки является невозможность получения необходимых объемов тонкодисперсной фракции перерабатываемого кремнийсодержащего материала, что является обязательным условием для получения ВКВС, вследствие большого зазора рабочей зоны.

Целью изобретения является увеличение объемов тонкодисперсной фракции в перерабатываемых высококремниевых материалах.

Указанная цель достигается за счет того, что в сходящейся книзу рабочей зоне устройства, образуемой коническим раструбом и внутренним вращающимся конусом, свободно установлены, по крайней мере, три веритенообразных конических элемента своими вершинами к основаниям раструба и вращающегося конуса, причем угол в вершине веритенообразного конического элемента меньше угла схождения рабочей зоны.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для приготовления ВКВС.

Предлагаемая установка включает неподвижный вертикальный корпус 1 с приемной воронкой 2 в верхней части и раструбом 3 в нижней части. Внутри корпуса 1 размещен вращающийся рабочий орган со шнековым питателем 4 и конусом 5, ось вращения которого соосна раструбу 3 корпуса 1.

Диаметры основания вращающегося конического рабочего органа 5 и раструба 3 корпуса имеют одинаковые диаметры оснований, а угол в вершине образующей полого конуса 5 больше, чем угол в вершине образующей внутренней конической части раструба 3. В результате чего между конусами образована рабочая зона 8, сходящаяся книзу от вершины к основанию конусов 3 и 5. Рабочая зона заканчивается регулируемой выходной кольцевой щелью 10 для выхода готового продукта.

В рабочей зоне 8 свободно установлены по крайней мере, три веритенообразных конических элемента 6 своими вершинами к основанию вращающегося конуса 5 и раструба 3. Угол в вершине, образующей коническую часть веритенообразных элементов 6, меньше угла схождения рабочей части 8. В результате созданы зазоры 9 между внутренней поверхностью неподвижного раструба 3 и внешней поверхностью вращающегося конуса 6 с одной стороны и поверхностями веритенообразных конических элементов 6. При этом зазоры 9 имеют сужение по направлению к вершинам веритенообразных элементов 6.

Положение вращающегося конуса 5 на валу рабочего органа регулируется при помощи затяжного приспособления 7, а следовательно, регулируется и величина зазора выходной кольцевой щели 10.

Рабочий орган снабжен приводом 12 и концевой опорой 11 вала.

Количество веритенообразных элементов 6 в рабочей зоне определяется конкретными условиями применения устройства, так же как и его габариты, скорость вращения конуса 5, конструкционные материалы, шнековое давление и др.

При вращении конуса 5 веритенообразные конические элементы 6, соприкасающиеся своими вершинами с поверхностями органов рабочей зоны, обретут планетарное движение, т.е. вращение вокруг своих продольных осей, причем с гораздо более высокой скоростью и в противоположном направлении, чем вращающийся конус 5, с одновременным перемещением по коническим поверхностям органов рабочей зоны. При этом линейная скорость перемещения веритенообразных конических элементов 6 по поверхностям вращающегося конуса 5 и раструба 3 у их оснований будет значительно выше линейной скорости передвижения их оснований. Линейная скорость вращения веритенообразных элементов 6 вокруг своей оси у их основания будет значительно выше, чем у их вершин. Кроме того, разности линейных скоростей вращения и скоростей перемещения вершин и оснований веритенообразных элементов 6 обуславливают значительную долю их движения в рабочей зоне устройства "юзом" по поверхностям вращающегося конуса 5 и раструба 3.

Сложность планетарного движения веритенообразных элементов 6 в рабочей зоне, сужающейся по высоте в направлении технологического потока, воздействие истирающего эффекта веритенообразными элементами и конусами, широкий механический и химический контакт перерабатываемых частиц исходных компонентов между собой и рабочими органами, разность скоростей перемещения компонентов в различных точках рабочей зоны и разность давления обеспечивают высокодисперсность измельчения составляющих компонентов, соответствующую достижению высокой активности высококонцентрированной вяжущей суспензии. При этом процесс измельчения твердых компонентов будет осуществляться преимущественно путем преодоления минимальных их сопротивлений разрушению, т.е. путем сдвига, излома растяжения, раскалывания и раздавливания при минимальных энергозатратах, что достигается конструктивными достоинствами устройства.

Приготовление высококонцентрированной вяжущей суспензии на предлагаемой установке осуществляется следующим образом.

Отдозированные высококремнеземистые компоненты (песок), химические добавки и вода загружаются в корпус 1 через приемную воронку 2 и шнековым питателем 4 подаются под большим давлением в сужающуюся по высоте рабочую зону между вращающимся конусом 5 и раструбом 3 и в уменьшающиеся по высоте зазоры между веритенообразными коническими элементами 6 и коническими поверхностями конуса 5 и раструба 3.

При вращательно-поступательном продвижении через шнековую часть корпуса 1 и при продвижении по спиральной траектории в рабочей зоне под воздействием давления смесь компонентов претерпит первичную степень смешения, а попав в зону расположения веритенообразных конических элементов 6, подвергнется интенсивному измельчению и дальнейшему смешению.

Непрерывно получаемая таким образом ВКВС выдается через кольцевую регулируемую щель 10 у основания конуса 5 и раструба 3.

Таким образом, предлагаемая установка для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии на предлагаемом устройстве обеспечивает достижение поставленной цели.