Российская Академия Наук
Отделение энергетики, машиностроения
механики и процессов управления
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова
Российской академии наук
Процессы измельчения широко используются для производства строительных материалов. Наиболее сложной и энергозатратной стадией является сверхтонкое измельчение частиц размером от 0,1-1,0 мм до размера менее 0,01 мм. Получаемые на данной стадии измельчения наполнители применяются при производстве лакокрасочной продукции, гидравлических и воздушных вяжущих (портландцемент, алюминатный цемент, гипс полугидрат и т.д.), шпаклевок, декоративных отделочных материалов, пигментов, модифицирующих добавок, строительных пластиков и керамики.
Реализованная в роторно-волновой мельнице, запатентованная система измельчения, основана на новом принципе комбинированного воздействия, сочетающем механическое воздействие со стороны ротора с волновой турбулизацией среды.
Результаты измельчения некоторых материалов на волновой мельнице.
Дисперсность после помола
|
От 10 до 560 нм
|
До 1 мкм
|
До 5 мкм
|
До 10 мкм
|
До 25 мкм
|
Известняк
(волновая обработка)
|
10 %
|
30 %
|
85 %
|
90 %
|
99 %
|
Известняк
(шаровые мельницы)
|
|
|
|
|
90 %
|
Каменный уголь
(волновая обработка)
|
|
|
21,9 %
|
43,8 %
|
75 %
|
Доменный шлак
(волновая обработка)
|
|
|
20 %
|
30 %
|
55 %
|
Процессы смешения материалов широко используются во многих отраслях промышленности, в том числе, при крупнотоннажном производстве удобрений, красителей, моющих средств, резинотехнических изделий, сухих строительных смесей, пластмасс, пищевых добавок, строительных материалов и т.д.
Реализованные в волновых смесителях-активаторах сухих смесей идеи смешения и активации за счет применения резонансных режимов движений в сыпучих средах, позволяют сократить время перемешивания и получать высокооднородные смеси. Процесс перемешивания в данном случае строится не на известном принципе перемещающихся в смеси лопастей, а реализуется за счет резонансных режимов, при этом организуется трехмерное движение каждой частицы по индивидуальной траектории отдельно от остальных, в результате чего смешиваемые материалы «кипят» в рабочей камере аппарата, т.е. происходит интенсивное турбулентное движение. В результате этого не требуется длительного перемешивания лопастями – сам процесс протекает практически мгновенно. Перемешиваясь, частицы постоянно сталкиваются между собой, при этом резонансная накачка энергией усиливает процессы перемешивания частиц, их взаимодействие, за счет чего обеспечивается механохимическая активация исходных материалов и их тонкое измельчение.
Малые габариты, высокая производительность, работа в непрерывном (проточном) режиме обеспечивают высокоэффективные возможности применения волновых смесителей-активаторов в автоматизированных технологических линиях по производству многокомпонентных продуктов, в частности, сухих строительных смесей.
Преимущества, получаемые за счет применения волновых смесителей-активаторов в производстве строительных материалов, только в промышленности сухих строительных смесей позволяют повысить производительность существующих технологических линий до 50%, (благодаря сокращению времени перемешивания многокомпонентных продуктов).
Применение волновых смесителей активаторов в строительной промышленности позволит существенно повысить качество различных видов цемента, за счет повышения однородности и активации цементов с минеральными добавками, и обеспечить стабильность строительно-технологических свойств бездобавочных и тампонажных цементов. При модернизации уже имеющихся цементных заводов возможно увеличение выпуска продукции на 30-40%.