Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ ШЛИКЕРОВ В ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦАХ

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано при изготовлении керамических изделий методом водного шликерного литья в пористые формы.

Известен способ получения водных шликеров из кварцевого стекла [1], включающий загрузку в шаровую мельницу предварительно дробленного кварцевого стекла, мелющих тел и расчетного количества дистиллированной воды, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием.

К недостаткам данного технического решения относится длительность помола (более 24 часов), вызванная в первую очередь низкой начальной температурой. Саморазогрев системы при данном способе до температуры 40-50°C, при которых происходит уменьшение вязкости шликера и, как следствие, существенно облегчается процесс перемещения мелющих тел в получаемой суспензии, что и приводит к интенсификации процесса измельчения, наступает через 6÷8 часов после начала помола. Таким образом, первый этап помола характеризуется в основном саморазогревом системы, а основная фаза помола начинается только после повышения температуры в шликере.

Наиболее близким техническим решением является способ получения водных шликеров [2], включающий нагрев исходного материала, мелющих тел и расчетного количества дистиллированной воды до температуры 70÷80 градусов С, их загрузку в шаровую мельницу, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием.

Использование предварительного нагрева сырья, мелющих тел и дистиллированной воды позволяет сократить длительность помола с 20÷30 до 8÷10 градусов С.

К недостаткам известного технического решения следует отнести его трудновыполнимость, т.к. для обеспечения нагрева исходного сырья и мелющих тел, масса которых исчисляется несколькими сотнями килограмм, требуется наличие достаточно крупного нагревательного оборудования. Кроме того, возникает проблема загрузки разогретого материала через узкую горловину мельницы в ее рабочий объем.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности при приготовлении водных шликеров в шаровых мельницах.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ получения водных шликеров в шаровых мельницах, включающий загрузку исходного материала и мелющих тел, мокрый помол и стабилизацию механическим перемешиванием, отличающийся тем, что перед мокрым помолом в мельницу вводят расчетное количество дистиллированной воды, нагретой до температуры 90-95 градусов С.

Авторы экспериментально установили, что нагрев дистиллированной воды до температуры 90÷95 градусов С перед введением ее в мельницу до начала мокрого измельчения позволяет нагреть внутренний объем мельницы с находящимся там сырьем и мелющими телами до температуры 55÷65 градусов С, что уже в начальный период времени позволяет достичь благоприятных для помола условий. При этом длительность помола сокращается на 8÷10 часов.

Установлено, что нагрев воды до температуры ниже 90 градусов С не позволяет прогреть загруженную мельницу до температуры больше 45 градусов С. Увеличение же температуры дистиллированной воды выше 95 градусов С приводит к кипению воды и, как следствие, к ее испарению, что может привести к уменьшению расчетного количества воды и, как следствие, к замедлению помола.

Реализация предложенного технического решения показана на следующих примерах.

Пример 1 (прототип). В шаровую мельницу загружали бой кварцевого стекла, мелющие тела из кварцевого стекла в соотношении 1:1,5, дистиллированную воду в количестве 14% от веса кварцевого стекла. Начали мокрый помол. Параметры шликера через 32 часа от начала помола приведены в таблице.

Пример 2. В шаровую мельницу загружали бой кварцевого стекла, мелющие тела из кварцевого стекла в соотношении 1:1,5. Рассчитали дистиллированную воду в количестве 14% от веса кварцевого стекла. Произвели ее нагрев до температуры 93 градусов С. Залили в ее в мельницу и начали мокрый помол. Параметры шликера через 24 часа от начала помола приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предложенное техническое решение обеспечивает получение водных шликеров в шаровой мельнице с существенно большей производительностью, при сохранении их параметров на прежнем высоком уровне.

Источники информации

1. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. - М.: «Металлургия», 1974 - 264 с.

2. Пивинский Ю.Е. Технологические аспекты технологии керамики и огнеупоров. - СПб.: Стройиздат СПб, 2003. - 544 с.