НИ ИрГТУ получил в Германии сертификат на полезную модель «Конусный ударный истирающий измельчитель». Авторами перспективной разработки являются Николай Лебедев, Николай Иванов, Сергей Кузнецов и Виктор Кондратьев. Сертификат выдан на основе российского патента на изобретение, полученного авторами в этом году.
Ведущий инженер физико-технического института ИрГТУ, к. ф.-м. н. , технический руководитель научно-исследовательской лаборатории анализа кремниевых структур Николай Лебедев рассказал, что полезная модель, предложенная учеными университета, найдет применение во многих отраслях промышленности, где требуется качественное скоростное измельчение. Конусный ударный истирающий измельчитель может работать с широким классом веществ - как с твердыми материалами (кварц, полиметаллические руды), так и с хрупкой керамикой, в зависимости от материалов, из которых изготовлена мельница. Установку можно изготовить любой величины в соответствии с объемами переработки. Однако и при небольших размерах измельчитель способен обеспечить высокую производительность. Материалы для деталей измельчителя должны быть подобраны из специальных сплавов, обладающих большой ударной вязкостью.
Главная особенность изобретения в том, что принцип работы измельчителя в отличие от традиционны струйных мельниц основан на контролируемом высокоскоростном ударе.
«Перед сотрудниками университета стояла задача получить особо чистые кварцевые микрогранулы. Кварц – это очень крепкая порода, являющаяся абразивом. При его измельчении стандартными методами оборудование мельницы быстро изнашивается, заражая продуктами износа исходное сырье. При этом стандартное измельчение происходит методом сдавливания и истирания, где прилагаются очень большие усилия за длительное время. Исходя из того, что если кусочек кварца сильно ударить об стенку, он развалится, мы придумали особый способ измельчения с помощью мощного удара за короткое время. В качестве источника удара служит так называемая ударная машина, которая широко применяется при бурении. Ударная машина может быть пневматической, электрической или пневмогидравлической. Конус является рабочим телом измельчителя. Порода поступает сверху, и в момент нанесения удара материал раскалывается. Если ударная вязкость материала, из которого сделаны «молот» и «наковальня», выше, чем у материала, который измельчается, то нашему прибору практически не будет износа. Кроме того, в измельчителе происходит сочетание вращения и ударов, а материал ударяется в разных местах, тем самым обеспечивая равномерный износ оборудования. Подбирая режимы, мы можем контролировать технологический процесс - силу удара, продолжительность работы», - рассказал Н. Лебедев.
Ученый также отметил, что чем сильнее удар, тем меньше энергии тратится на бесполезные действия. В обычных мельницах большие потери энергии происходят из-за того, что материал многократно измельчается, КПД резко падает. А при ударе происходит мощное локальное воздействие и КПД растет. «Глыбу камня можно раздавить под прессом, а опытный геолог своим молоточком легко расколет ее на две части, используя минимум энергии. В нашем изобретении тот же принцип. Мы предусмотрели, чтобы скорость измельчения возрастала, но в то же время не было многократного измельчения», - сказал Н. Лебедев.
Разработчики намерены улучшить технические характеристики измельчителя и воплотить его в «железе».
