Uprawniony z patentu: Lone Star Industries, Inc., Greenwich (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób kruszenia materialów stalych i urzadzenie do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób kruszenia materialów stalych, szczególnie rud i urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane sa sposoby kruszenia materialów stalych przez zastosowanie kamiennych, stalowych lub ce- 5 ramicznych kul umieszczonych do obrotowego beb¬ na razem z materialem stalym przeznaczonym do kruszenia. Wada tych sposobów jest to, ze razem z kruszonym materialem nastepuje kruszenie ka¬ miennych stalowych lub ceramicznych materialów 10 co powoduje zanieczyszczenie mieliwa i obnizenie jego jakosci.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad. Aby osiagnac ten cel postanowiono, zgodnie z wynalaz¬ kiem wprowadzic ladunek materialu stalego do 15 ladunkowej strefy wprowadzajac przy tym ciecz przy wysokiej temperaturze pod cisnieniem az do czasu, gdy wstepnie dobrane cisnienie zostanie w strefie ladunkowej osiagniete, po czym dokonywa¬ ne jest skierowanie strumienia mieszaniny obrób- 20 czej cieczy i stalego materialu do rurowego prze¬ wodu, który jest rozszerzony od ladunkowej stre¬ fy, w którym to przewodzie czastki stalego mate¬ rialu poddawane sa wstrzasom, w czasie gdy ma¬ terial przesuwany jest z ladunkowej strefy do 25 rurowego przewodu, w celu zmniejszenia wymia¬ rów czastek materialu i wyladowania strumienia mieszaniny cieczy i materialu stalego do strefy rozladunkowej po przejsciu przez rurowy przewód.Zgodnie ze sposobem material jest poddawany 30 przyspieszonemu mieszaniu strumienia cieczy i cza¬ stek stalych, w celu utworzenia uderzeniowych sil podczas przeplywu przez rurowy przewód, w wy¬ niku czego nastepuje rozdrabnianie a nastepnie przesuwanie rozdrobnionego materialu do strefy drugiej lub tez kierowanie materialu przy utwo¬ rzeniu sil uderzeniowych o powierzchnie w drugiej strefie lub tez zastosowanie podwójnego systemu przez uderzenie strumienia cieczy i materialu sta¬ lego przy zastosowaniu wielkiej szybkosci podczas przejscia z jednego ukladu do ukladu drugiego.Tego rodzaju zderzenie wystepuje we wspólnej drugiej strefie, gdzie powstaja dodatkowe sily dzia¬ lania na material w celu powodowania jego dal¬ szego kruszenia i zmniejszania jego wymiarów.Znane sa równiez urzadzenia do kruszenia ma¬ terialu wykonane w postaci mlynów bebnowych, bijakowych, kulowych lub rurowych, które wypo¬ sazone sa w wolnoobracajace sie cylindryczne beb¬ ny, w których material, w czasie obrotów beb¬ nów, bedacy w stanie suchym lub wilgotnym jest mielony przez uderzenie lub tarcie kamiennych, stalowych lub ceramicznych kul lub tez wiekszych bryl materialu wzajemnie o siebie ocierajacego sie.Wada znanych urzadzen jest to, ze uderzenia cial mielacych maja stosunkowo mala energie, ze wzgledu na to, ze srednica bebnów jest zwykle 2 do 3 m i szybkosc rozdrabniania cial jest nie¬ wielka.Celem wynalazku jest zastosowanie urzadzenia, 78 20678 206 które eliminuje powyzsze wady. Aby osiagnac ten cel postanowiono zgodnie z wynalazkiem zastoso¬ wac urzadzenie o dwóch strefach mielenia, w któ¬ rym miedzy pierwsza a druga strefa umieszczony jest rurowy przewód przeznaczony do wytwarza¬ nia wstrzasów powodujacych rozdrabnianie mate¬ rialów przeznaczonych do mielenia.Szybko otwierajacy sie zawór, który umieszczo¬ ny jest na rurowym przewodzie miedzy pierwsza a druga strefa, który powoduje zatrzymanie ob- róbczej cieczy w pierwszej strefie która to ciecz jest doprowadzona do strefy pierwszej. Taki uklad obróbczej cieczy powoduje utrzymanie przewodu w stanie nienapelnionym materialem stalym przed otwarciem zaworu, który to material utrzymywa¬ ny jest w pierwszej strefie. Szybko otwierajacy sie zawór pozwala na raptowny przeplyw obrób¬ czej cieczy, która jest niezbedna na utworzenie szybkiego strumienia przeplywu i wytworzenia uderzen lub wstrzasów materialu stalego.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do wykonania spo¬ sobu kruszenia wedlug wynalazku, fig. 2 przed¬ stawia powiekszony uklad rurowego przewodu,/któ¬ ry polaczony jest ze zbiornikiem napelnionym w pierwszym etapie i zbiornikiem odbiorczym, fig. 3 przedstawia przekrój spiralny oslony zbiornika od¬ biorczego, fig. 4 przedstawia schematyczny widok podwójnego aparatu, w którym ladunek z kazdego urzadzenia jest kierowany do wspólnego odbior¬ czego zbiornika, fig. 5 przedstawia powiekszony przewód wspólnego odbiorczego naczynia dla pod¬ wójnego aparatu i fig. 6 przedstawia schemat pod¬ wójnego ukladu, który byl zastosowany w urza¬ dzeniu wedlug patentu Nr 3 257 080 Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki. Zgodnie z rysunkiem, litera A oznaczona jest pierwsza strefa, która jest polaczo¬ na rurowym przewodem B z druga strefa C.Przeplyw mielonego materialu przez rurowy prze¬ wód B jest kontrolowany za pomoca szybko otwie¬ rajacego sie zaworu D. Zbiezna dysza E jest po¬ laczona z wylotem z pierwszej strefy A do prze¬ wodu B, podczas gdy drugi koniec rurowego prze¬ wodu polaczony jest z druga strefa C za pomoca zbieznej dyszy F.Strefa A jest przystosowana do przyjecia sta¬ lych materialów, które przeznaczone sa do kru¬ szenia. Cisnieniowa obróbcza ciecz lub para dopro¬ wadzana jest do strefy A przez wlotowy przewód G, który polaczony jest z przewodem B miedzy zaworem D i zbiezna dysza E. Podczas doprowa¬ dzania obróbczej cieczy, zawór D jest w polozeniu zamknietym. Obróbcza ciecz wprowadzana jest do strefy A w sposób ciagly az do momentu gdy zo¬ stanie osiagniete pozadane cisnienie, stanowiace potencjalna energie zmagazynowana w tej strefie.Dobór cisnienia jest rózny i zalezy od przewidy¬ wanego zmniejszenia wymiaru materialu przezna¬ czonego do kruszenia. Szybko otwierajacy sie za¬ wór D jest regulowany w celu umozliwienia prze¬ plywu ze strefy A do strefy C. W przypadku gdy zawór zostanie otwarty to nastepuje raptowny przeplyw do rurowego przewodu strumienia mie¬ szaniny skladajacej sie z cieczy i stalych czastek materialu, który zostal zaladowany. Czastki ma¬ terialów stalych sa przy tym poddawane ciaglemu mieszaniu lub wstrzasom az do momentu gdy zo¬ stana one doprowadzone do dyszy E. 5 Rurowy przewód B jest o stosunkowo duzej dlu¬ gosci, w celu maksymalnego utworzenia czasu dzialania kinetycznej energii przenoszonej z cieczy na stale czastki materialu, w sposób taki, ze cza¬ stki te sa przesuwane ruchem przyspieszonym, w 10 czasie gdy sa one przesuwane do dyszy F. W cza¬ sie przeplywu przez rurowy przewód stale czastki poddawane sa dodatkowym wstrzasom wynikaja¬ cym z róznicy szybkosci ruchu materialów stalych i cieczy. W strefie zwezonej dyszy strumien mie- f 15 szaniny cieczy i stalych czastek jest poddawany ponaddzwiekowemu przyspieszeniu przeplywu cie¬ czy, która powoduje utworzenie dalszych wstrza¬ sów czastek stalych. Po czym polaczony strumien cieczy i stalych czastek jest kierowany do stre- 20 fy C Strefa wyplywu z drugiej strefy C jest stosun¬ kowo duza w wyniku czego nastapi w niej pod¬ cisnienie lub tez stan odmienny i uklad wykorzy¬ stania energii kinetycznej mieszanego strumienia 25 gdy jest on kierowany do tej strefy. Ze strefy C strumien mieszaniny jest kierowany przez zsypo¬ wa rynne H, która polaczona jest z oddzielajacym cyklonem J. Rynna ta jest wykonana ze zweze¬ niem w celu zmniejszenia szybkosci przeplywu do 30 oddzielajacego cyklonu. Ciecz bioraca udzial w ob¬ róbce jest odprowadzana z cyklonu J przez górny otwór, choc moze byc ona odprowadzana w ca¬ losci lub czesciowo przez dolny otwór w celu przy¬ spieszenia odprowadzania czastek stalych. Czastki 35 stale odprowadzane sa przez dolny otwór cyklonu.Urzadzenie stosowane do wykonania sposobu za¬ wiera zaladowczy zbiornik 10, który tworzy stre¬ fe A. Przelotowy zawór 11 i zaladowczy lej 12 umieszczone sa w górnej czesci zbiornika. Prze- 40 lotowy zawór uruchamiany jest za pomoca usta¬ lajacego obciaznika lla, przy czym obciaznik ten moze byc uruchamiany pneumatycznie lub tez w inny dowolny sposób. Przekrój dolnego konca 13 zbiornika 10 jest zmniejszony, który posiada mi- 45 mosrodowy wylot 14 polaczony z wydluzonym kon¬ cem zbieznej dyszy E. Zwezony koniec tej dyszy jest polaczony z rurowym przewodem B.Material przeznaczony do kruszenia jest lado¬ wany do leja po uprzednim przygotowaniu zbior- 50 nika 10. Gdy zawór 11 zostanie otwarty, to ma¬ terial zostanie wprowadzony do zbiornika 10 two¬ rzacego strefe A. Po wprowadzeniu przewidzianej ilosci stalego materialu do strefy A ciecz lub para przeznaczona do obróbki materialu stalego jest 55 doprowadzana przez zasilajacy przewód 15 i kon¬ trolny zawór 16 do wlotowego przewodu G. Dwa wlotowe otwory 16a i 16b polaczone sa z otworem wlotowego przewodu G, który to przewód pola¬ czony jest z przewodem B diametralnie przeciwnie 60 skierowanym w stosunku do siebie w celu wpro¬ wadzenia obróbczej cieczy do przewodu B. Stoso¬ wanie przeciwlegle skierowanych otworów jest wskazane ze wzgledu na stosowany sposób obrób¬ ki. Wlotowe otwory 16a i 16b polaczone sa z otwo- 65 rem przewodu B miedzy szybko otwierajacym sie \78 206 5 zaworem D i dysza E w sposób taki, ze obróbcza ciecz jest wprowadzona przez przewód B i prze¬ plywa przez ten przewód w kierunku zbiornika 10, na skutek tego, ze zawór D jest w tym czasie w polozeniu zamknietym. Przy doprowadzaniu ob- 5 róbczej cieczy w powyzszy sposób przewód B jest czesciowo oczyszczony z zawartosci stalych mate¬ rialów i przez to obróbcza ciecz jest wprowadzona do dolnej czesci zbiornika 10 dzieki czemu naste¬ puje silne mieszanie cieczy doprowadzanej do 10 zbiornika. Wprowadzanie obróbczej cieczy do dol¬ nej czesci zbiornika dziala na przyspieszenie roz¬ drobnienia stalego materialu unoszonego czescio¬ wo w zbiorniku.Zgodnie z wynalazkiem doprowadzanie do zbiór- is nika materialów stalych i cieczy moze byc w sze¬ rokim zakresie zróznicowane. Na przyklad przy nasyconej parze wodnej o cisnieniu 32 kG/cm2 za¬ kres ten moze byc utrzymany w stosunku jak 200:1. Stosunek materialów stalych do cieczy jest 20 okreslony przez zakres pojemnosci zbiornika 10, który jest wypelniony materialem stalym przezna¬ czonym do obróbki i przez parametry doprowa¬ dzanej cieczy lub pary. Cisnienie cieczy, która jest doprowadzana do zbiornika 10 jest równiez 25 uzaleznione od róznych wspólczynników i moze byc zmieniane w szerokim zakresie w granicach od 3,5 do 140 kG/cm2. Dobór cisnienia uzalezniony jest od materialu przeznaczonego do obróbki i stop¬ nia jego rozdrobnienia. Zawór D jest przedstawio- 30 ny na rysunku jako zawór typu obrotowego, któ¬ ry posiada trzpien 17 polaczony z nastawczym ser- womotorem 18. Zawór ten jest zaworem pelno- otworowym, który gdy znajduje sie w polozeniu otwartym to jego przelotowy otwór jest przynaj- 35 mniej tak duzy jak srednica otworu w przewo¬ dzie B. Zawór ten jest zaworem szybko otwiera¬ jacym sie, dzieki czemu gdy doprowadzony do strefy A material znajdzie sie pod zawyzonym cisnieniem, to zawór ten natychmiast zostaje cze- 40 sciowo otwarty, w celu raptownego zmniejszenia cisnienia i spowodowania odprowadzenia miesza¬ niny cieczy i czastek stalych przez wylotowy otwór.Jedna z waznych wlasciwosci wynalazku jest 45 umieszczenie zaworu D ponizej strefy A w wy¬ starczajacej odleglosci, w wyniku czego, gdy za¬ wór zostanie calkowicie otwarty, to wszystkie czastki stalego materialu wejda do obudowy za¬ woru. W tym ukladzie szybkie otwarcie zaworu 50 przy umieszczeniu go ponizej zbiornika 10 zapew¬ nia to, ze zawór ten zostanie calkowicie otwarty przed tym nim jakakolwiek ilosc stalych czastek przez niego przejdzie. 55 Ta korzystna cecha uwypukla sie szczególnie tym, ze obróbcza ciecz jest wprowadzana przez otwór B w kierunku przeciwnym do kierunku usu¬ wania materialu ze zbiornika 10. Takie doprowa¬ dzanie obróbczej cieczy w punkcie powoduje szyb- 6g ki odplyw czastek stalych. W wyniku tego gdy zawór jest czesciowo otwarty i zapoczatkowany jest przeplyw, to material który winien byc od¬ prowadzony ze zbiornika 10 do zaworu jest od¬ prowadzany w szybkim czasie na skutek jego cal- 65 6 kowitego otwarcia przed doplywem stalych czastek do zaworu.W ukladzie tym wykonanym wedlug niniejszego wynalazku zadowalajace wyniki uzyskiwane sa przy otwarciu zaworu, który otwierany jest w cza¬ sie krótszym niz 0,02 sek. Gdy zawór D zostanie ustawiony w polozeniu otwartym to strumien mie¬ szaniny przejdzie ze zbiornika 10 tworzac pierwsza strefe przeplywu jicrzez zwezona dysze do ruro¬ wego przewodu B.Gdy strumien mieszaniny przejdzie przez zbiez¬ na dysze E to dysza ta spowoduje przyspieszenie rozdrabniania czastek, podczas przeplywu miesza¬ niny, przy wysokiej szybkosci, w wyniku czego nastepuje zmiana czesci entalpii podczas pracy przeplywu na energie kinetyczna. Usuwane czastki stale uzyskuja przy tym przyspieszenie tylko sli¬ zgowe, podczas gdy ciecz osiaga swa maksymalna szybkosc na skutek zastosowania dyszy. Szybki przeplyw cieczy w stosunku do szybkosci czastek stalych powoduje tworzenie sie miejscowych stref ultradzwiekowych przeplywów, co powoduje roz¬ drobnienie czastek stalych.Poniewaz tego rodzaju miejscowe strefy ultra¬ dzwiekowych przeplywów sa bardzo ze soba po¬ mieszane to fale wstrzasów o wielkiej sile sa wy¬ wolywane w tych strefach. Ze wzgledu na to, ze ultradzwiekowe strefy sa ze soba polaczone, to wynikajace stad wstrzasy sa równiez ze soba po¬ laczone, którym podlegaja stale czastki w czasie, gdy przeplywaja one przez dysze. Przykladowo od¬ nosnie szybkosci przez dysze E do przewodu B wynosza dla cieczy 350 do 400 m/sek, podczas gdy szybkosc czastek stalych wynosi 10 m/sek. Ponie¬ waz szybkosc cieczy w stosunku do szybkosci cza¬ stek stalych jest wieksza w przyblizeniu o 350 m/sek, to wstrzasy fal, które powstaja na powierz¬ chni powoduja rozkruszenie czastek stalych. Ze wzgledu na to, ze ilosc wstrzasów wzrasta na nie¬ regularnych powierzchniach czastek stalych to wstrzasy te sa scisle polaczone ze stala powierz¬ chnia i sa przenoszone na stale czastki, co po¬ woduje ich uszkodzenie lub pekanie wzdluz prze¬ rywanych plaszczyzn.Zbiezna dysza E jest wykonana ze znaczna zmia¬ na przekroju w zaleznosci od jej wymiaru dlu¬ gosci i kata nachylenia w wyniku czego, zgodnie z wynalazkiem stosunek powierzchni najwieksze¬ go przekroju do przekroju najmniejszego wynosi jak 3:1 do 8:1 przy czym najlepiej gdy jest jak 4:1. Konstrukcja dyszy winna byc wykonana z ma¬ lym przelotem i dobrze wykonanym obwodem zbieznej czesci, rozszerzonej w kierunku przewo¬ du B. Lepiej jest przy tym, gdy dysza jest ufor¬ mowana w ukladzie mimosrodowym tak jak to uwidoczniono na fig. 2, to jest tak aby dolny od¬ cinek scianki dyszy lezal na tej samej plaszczyz¬ nie co i dolna sciana odcinka mimosrodowego wy¬ lotu 14 i dolna sciana odcinka przewodu B, co zabezpiecza gladki i niezaklócony przeplyw mie¬ szaniny cieczy i czastek stalych strumienia z dol¬ nego poziomu zbiornika 10 przez dysze E i do przewodu.Gdy strumien mieszaniny przechodzi przez prze¬ wód B to czastki stale poddawane sa dalszym78 206 7 wstrzasom w wyniku tego, ze ciecz w dalszym cia¬ gu przeplywa znacznie szybciej niz doprowadzane czastki stale i zmiana miejscowych stref powstaje na skutek utrzymywania naddzwiekowego prze¬ plywu. Podczas przeplywu zmieszanego strumienia przez rurowy przewód szybkosc ruchu czastek stalych wzrasta podczas gdy szybkosc przeplywu cieczy maleje. W przewodzie o najbardziej korzy¬ stnej dlugosci ciecz doplywajaca ma te sama szyb¬ kosc w koncu przewodu co i 'na jego poczatku.Gdy strumien mieszaniny osiagnie rozpraszajaca dysze E to szybkosc cieczy dalej wzrasta w tej dyszy a przeplyw czastek stalych odbywa sie w sposób przyspieszony, na skutek przekazywania do¬ datkowej ilosci energii kinetycznej, uzyskiwanej rzez adjabatyczne rozszerzanie cieczy w rozpra¬ szajacej dyszy. Z dyszy F strumien przeplywa do drugiej strefy C, która jest utworzona w ksztalcie spirali tworzacej odbiorcze naczynie lub komo¬ re 19.Druga strefa jest przedstawiona w formie za¬ wartej komory, w której umieszczony jest pla¬ skownik 20, oznaczony za pomoca przerywanych linii na fig. 1 i który ustawiony jest na drodze przejscia strumienia mieszaniny powiekszonego w komorze 19. Zbiezna dysza F jest zasadniczo stoz¬ kowa i jej wymiar, ksztalt i dlugosc uzaleznione sa od pewnych zmian. Na przyklad stosunek jej powierzchni wylotowej do powierzchni wlotowej moze zmieniac sie w zakresie jak 2:1 do 10:1, przy czym jej dlugosc winna byc taka ze stopien na¬ chylenia nie powinien byc wiekszy niz 15°. Czesc wlotowa posiada ta sama srednice co i otwór przewodu B, a poniewaz wlotowy przeplyw jest przyspieszony, to powstawanie zatykania sie w czesci wlotowej stozkowej dyszy jest wykluczone.Gdy strumien mieszaniny tworzy zatory w ot¬ worze to naddzwiekowy przeplyw strumienia mie¬ szaniny, który jest osiagniety w celu spowodowa¬ nia zmiany szybkosci wstrzasów w dyszy F na¬ tychmiast je niweluje. Czastki stale poddawane sa takim wstrzasom, ze powstaje dodatkowe zmniej¬ szanie ich wymiarów.Z dyszy F strumien mieszaniny przeplywa przez wlotowa tube 21, która jest odwrócona wiekszym odcinkiem do kierunku przeplywu, gdzie drobny material jest kierowany w kierunku prawego kata w stosunku do. wiekszej osi dyszy. Wlotowy stru¬ mien mieszaniny wprowadzany jest do spirali two¬ rzacej komore 19, która tworzy strefe C. Plaska tarcza 20 moze byc zastosowana w strefie C, któ¬ ra ustawiona jest swa plaska powierzchnia na przeciw osi otworu przewodu B.Ustawienie we wlasciwej odleglosci plaskiej tar¬ czy od dyszy F powoduje to, ze nie bedzie ona przeszkadzala przy swobodnym kierowaniu i prze¬ plywie zmieszanego strumienia, który jest czescio¬ wo zamkniety, w celu zabezpieczenia tego by srod¬ kowa czesc strumienia o wysokiej szybkosci wpro¬ wadzona byla naprzeciw plaskiej tarczy. W ten sposób powstaje dodatkowy lub inny rodzaj wstrza¬ sów, przy których czastki poddawane sa dalszemu rozdrabnianiu, przy czym czastki te podawane sa uderzeniom sil, które powoduja dalsze ich rozdrab¬ nianie i zmniejszanie. Stwierdzono przy tym, ze 8 czastki stale przesuwane przez otwór przewodu B tworza obwodowe uksztaltowanie materialu ze skupieniem wiekszych czastek skoncentrowanych w poblizu srodka lub osi danego przewodu, pod¬ czas gdy drobne czastki przesuwane sa wzdluz scianek przewodu.Przy zastosowaniu plaskiej tarczy, która po¬ wierzchnia swa ustawiona jest tak, ze wieksze czastki które sa kierowane z dyszy, przy zastoso¬ waniu wysokiej szybkosci uderzaja o nia podda¬ jac te czastki dzialaniu szybkim zwartym silom.Taki uklad powoduje dodatkowe rozdrabnianie lub rozbijanie czastek i uderzanie ich jedna o druga.!* Drobny material i warstwy, które sa wyladowy-l wane z przewodu przy wysokiej szybkosci kiero-l wane sa na przylegla wewnetrzna stozkowa po¬ wierzchnie dyszy F i na krzywa wlotowa po¬ wierzchnie 21, w wyniku czego skierowana prze¬ ciwnie czesc cieczy i drobne czastki cial stalych przechodza z kierunku osiowego podczas gdy stru¬ mien mieszaniny przechodzi do zbiornika 19. Ciez¬ kie czastki sa wprowadzane ponownie na plaska tarcze 20 i kierowane sa do dalszego rozdrabnia¬ nia.Zgodnie z fig. 3, na której przedstawiono w przekroju spiralna oslone umieszczona w zbiorni¬ ku 19 staje sie jasnym, ze mieszany strumien wchodzi do naczynia równolegle do osi, tworza¬ cej spirale. Ciecz i czastki stale przemieszczane sa we wszystkich kierunkach na poczatku wejscia do spiralnej obudowy, przy czym niektóre z cza¬ stek uderzaja o wewnetrzna sciane komory w celu przygotowania ich do dalszego rozdrabniania. Spi¬ ralne uksztaltowanie zbiornika pozwala na wy¬ tworzenie obrotowego ruchu i rozdrabnianie sta¬ lych czastek w sposób taki, ze ciecz i czastki stale kierowane sa do wylotowego konca 19a komory.Zbiornik 19 dziala w formie ukladu zmieniajace¬ go o trójwymiarowym przeplywie, który jest usta¬ wiony w szeregu w kierunku wzdluznym z po¬ chyla zsypowa rynna H. Jest przy tym widoczne, ze w czasie gdy stale czastki zostana przetrans¬ portowane przez uklad do strefy drugiej to ich wymiary lub stopien sproszkowania zostana w bar¬ dzo znacznym stopniu osiagniete. Z uksztaltowa¬ nego spiralnie zbiornika 19, który powoduje roz¬ bicie w strefie C obróbcza ciecz i sproszkowany material staly przenoszone sa w dól przez zsypo¬ wa rynne H i do cyklonu J.Oddzielanie czastek stalych nastepuje w urza¬ dzeniu osadowym podczas przechodzenia czastek stalych przez odprowadzajaca rure 24 i odplywu cieczy przez wylotowa górna rure 25. Przy obrób¬ ce rudy lub innych materialów przeznaczonych do rozdrabniania, materialy te wprowadzane sa przez zaladowczy lej 12 i przelotowy zawór 11, który jest normalnie w stanie zamknietym, gdy obrób¬ cza ciecz jest doprowadzana przez zawór 16 w celu doprowadzenia jej przez rurowy przewód G do rurowego przewodu B a nastepnie do dolnego ukladu zbiornika 10. W przypadku potrzeby czesc obróbczej cieczy moze byc doprowadzona przez pomocniczy przewód 15a, który polaczony jest z gór¬ nym ukladem zbiornika 10 i który to przewód wyposazony jest w kontrolny zawór 15b. Dopro- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6078 206 10 wadzanie obróbczej cieczy jest kontynuowane az do czasu gdy wewnatrz zbiornika 10 osiagnie sie cisnienie niezbedne dla wykonania przebiegu kru¬ szenia materialów, po czym zawory 16 i 15b zo¬ staja zamkniete. W przypadku doprowadzania pary 5 winna byc ona doprowadzana w mozliwie jak najkrótszym czasie, w celu zapobiezenia jej kon¬ densacji. Szybko otwierajacy sie zawór D na prze¬ wodzie B jest otwierany albo równoczesnie przy zamykaniu zaworów 16 i 15a albo bezposrednio 10 przed zamknieciem tych zaworów, w celu utwo¬ rzenia polaczenia miedzy dolna strefa A i prze¬ wodem B.Gdy zawór D bedzie otwarty jako pierwszy, to czastki stale z dolnej czesci zbiornika 10 beda w 15 czesciowym spoczynku, podczas gdy ciecz obrób- cza przeplywa bezposrednio przez dysze i do prze¬ wodu przeplywajac wokól stalych czastek z wiel¬ ka szybkoscia. Odpowiednio dostosowana szybkosc obróbczej cieczy wokól stalych czastek wytwarza 20 ponaddzwiekowy przebieg, który moze byc okres¬ lony w jednej z miejscowych stref ponaddzwieko¬ wych, dzwiekowych lub poddzwiekowych przy przeplywie razem ze strumieniem czastek stalych.Strefa naddzwiekowa utworzona przy przeplywie 25 nad powierzchnia stalych czastek powoduje roz¬ bicie czastek podczas przeplywu obróbczej cieczy.Wstrzasy fal przeplywajacej obróbczej cieczy po¬ woduja zjawisko utworzenia strefy ponaddzwieko- wej, ze wzgledu na to, ze przeplyw sklada sie z 30 rozprezajacych sie fal rozchodzacych sie wokól i tworzacych fale rozchodzace sie przeciwnie do kierunku przeplywu cieczy. Cisnienie fal wytwa¬ rza energie ruchu jednej fali w kierunku prze¬ ciwnym do drugiej, powodujac przy tym wstrzasy 35 fal w sposób taki, ze stale czastki materialu pod¬ dawane sa wstrzasom, które wzrastaja w strefach ponaddzwiekowego przeplywu i które wplywaja na rozbicie powierzchni materialów stalych.W wyniku tego, ze zawór D zostanie otwarty, to 40 powstaje uklad taki, ze stale czastki na skutek utworzonego strumienia poddawane sa wstrzasom cieczowej fali. Gdy wstrzasy przenoszone sa na czastki stale, to wywoluja one ich rozdzielenie w sposób taki — ze krystaliczna powierzchnia pod- 45 lega przelamaniu i utworzeniu nowej powierzchni, przy czym nowy wstrzas powoduje dalsze przela¬ manie, podczas gdy nowopowstajacy wstrzas jest przenoszony przez staly material.Amplituda wstrzasów powstalych na skutek od- 50 bicia lub przenoszenia uzalezniona jest od rodzaju powstajacych przerw w przebiegajacym ukladzie, przy czym w przypadku wstrzasów, które stano¬ wia odbicie tworzone sa naprezenia, które powo¬ duja pekniecia w krysztalowych warstwach ma- 55 terialów. Taki uklad nietylko tworzy zewnetrzne rozbicie, lecz ze wzgledu na to, ze sily, które po¬ woduja oddzielenie stalych czastek od pojedyn¬ czych krysztalów lub ziarn tworza w przewazaja¬ cym stopniu naprezenia, które maja tendencje do 60 rozdrabniania i przelamywania a nastepnie cal¬ kowitego oddzielania sie krysztalów ze soba po¬ laczonych. W wyniku tego dokonywany jest pro¬ ces oczyszczania i czastkowego oddzielania ziarn od czastek stalych. Tego rodzaju czastkowe oddzie- 65 lanie jest korzystne ze wzgledu na to, ze pozwala na zmniejszenie wymiarów lub sproszkowanie wie¬ lu stalych substancji.Przy wlocie do przewodu B szybkosc obróbczej cieczy jest raptownie zwiekszona, podczas gdy przeplyw czastek stalych odbywa sie tylko przy zapoczatkowanym przyspieszeniu. Szybkosc prze¬ plywu obróbczej cieczy w stosunku do stalych czastek jest ponaddzwiekowa, przy czym miejsco¬ we strefy przeplywu tworzone sa przy przeplywie ponaddzwiekowym i poddzwiekowytn. Ponaddzwie- kowe strefy, które tworza sie na powierzchni sta¬ lych materialów, powoduja powstawanie wstrza¬ sowych fal, które przenoszone sa na stale czastki powodujac ich pekniecia na oddzielajacych sie po¬ wierzchniach. Przy zastosowaniu rurowego prze¬ wodu o odpowiedniej dlugosci i o tym samym prze¬ kroju energia przenoszona jest z obróbczej cieczy na czastki stale a przeplyw mieszaniny cieczy i stalych czastek odbywa sie przy wysokiej szyb¬ kosci. W przypadku potrzeby przyspieszenia ruchu strumienia mieszaniny do wysokiej szybkosci do¬ konywane jest w sposób taki — ze jest ona wy- tryskiwana do rozpraszajacej dyszy F, w której powstaje zjawisko drgan.Oprócz tego gdy wstrzasowa plaszczyzna 23 jest umieszczona w odbiorczej strefie C, to wysoka szybkosc uderzenia powoduje zwiekszenie ilosci rozdrobnionych czastek. Strumien mieszaniny osia¬ ga w przewodzie B szybkosc dzwieku. W wyniku tego . przeplyw przez dysze F uzyskuje szybkosc naddzwiekowa a fale, które sa przy tym osiagane wytwarzaja dalsze sily dzialajace na stale czastki, których wielkosc, jest w dalszym ciagu zmniej¬ szona. Gdy strumien przeplywa przez dysze, to ciecz objetosciowo powieksza sie, przy czym jest ona kierowana przy uzyskaniu naddzwiekowej szybkosci do strefy C. Gdy uderzeniowa plaska powierzchnia 23 zastosowana jest w strefie C, to najwieksze czastki znajdujace sie w strumieniu mieszaniny, które daza do skoncentrowania w po¬ blizu osi strumienia sa na skutek uzyskanej szyb¬ kosci rozdrabniane o ta powierzchnie.Takie rozdrobnienie nie tylko powoduje dalsze rozszczepienie lub rozdzielenie stalych czastek, lecz równiez zmiane naprezen wynikajacych z mie- dzyczasteczkowego zderzenia, gdy czastki te od¬ skakuja z powrotem od uderzeniowej plaskiej po¬ wierzchni. Zwieksza to ilosc zderzen czastek jed¬ na o druga i przyczynia sie do dodatkowego zmniejszenia ich wymiarów. Spiralnie uksztalto¬ wana komora 19 tworzy strefe C przystosowana do obrotowego ruchu cieczy, rozdrabniania mate¬ rialu oraz kierowania go w kierunku wylotu 19a.Ze strefy C ciecz i czastki stale odprowadzane sa za pomoca zsypowej rynny H do oddzielajacego cyklonu J. Wewnatrz cyklonu czastki sa oddzie¬ lane i usuwane przez wylotowa rure 24, podczas gdy obróbcza ciecz kierowana jest przez górna wylotowa rure 25.Odmiana urzadzenia przedstawiona jest na fig. 4 i 5, gdzie zgodnie z wynalazkiem przedstawiono dwa osobne urzadzenia podobne do uwidocznione¬ go na fig. 2 lecz skierowane przeciwnie jeden w stosunku do drugiego.78 206 11 Zgodnie z fig. 4 pierwszy uklad oznaczony licz¬ ba I jest identyczny w stosunku do ukladu przed¬ stawionego na fig. 1 i zawiera on te same ele¬ menty jak na przyklad uklad oznaczony litera A, za pomoca której oznaczona jest pierwsza strefa E 5 zbiezna dysza, rurowy przewód B, szybko otwiera¬ jacy sie zawór D i zbiezna dysza F. Drugi uklad oznaczony liczba II zawiera te same elementy A, B, D, E i F.Podwójny uklad jest przystosowany do jednej 10 odbiorczej strefy lub komory, która jest oznaczo¬ na litera C Uklad I i II wyposazony jest w ru¬ rowe przewody B polaczone przez dysze F ze wspólna odbiorcza strefa C. Odbiorcza strefa C jest uformowana za pomoca spiralnie uksztalto- 15 wanej komory 19b, która konstrukcyjnie podobna jest do komory 19, z wyjatkiem tego, ze przewidzia¬ no w niej dwie dysze ustawione po przeciwleg¬ lych stronach spirali. Wewnatrz komory 19a umie¬ szczone sa dwie plaskie tarcze 26 i 27 (fig. 5), któ- 20 re ustawione sa w pewnej od siebie odleglosci i w okreslonej odleglosci od konców dysz F. Kaz¬ da tarcza jest przewidziana ze srodkowym otwo¬ rem 28, który moze byc wyposazony w pierscie¬ niowa wkladke, z utwardzonego materialu, umie- 25 szczona wewnatrz otworu. Plaskie tarcze 26 i 27 wyposazone w otwory 28, które ustawione sa w linii osiowej w stosunku do osi otworów w prze¬ wodach B, doprowadzajacych mieszanine do stre¬ fy C. Odleglosci plaskich tarcz sa takie, ze nie 30 wywoluja one przeciwnie skierowanego strumie¬ nia w stosunku do strumienia kierowanego do strefy C. Jednakze tarcze te tworza pewne zam¬ kniecia na koncu dysz na skutek czego srodkowa czesc strumienia przechodzi przez otwory 28 co 35 powoduje zderzenie strumieni skierowanych z prze¬ ciwleglych kierunków. Odleglosc miedzy tarczami nie jest niebezpieczna lecz winna ona byc taka aby nastepowal miedzy tarczami swobodny przeplyw materialu po zaistnieniu zderzenia. 40 Przeplyw materialu przez kazdy rurowy prze¬ wód B odbywa sie przy wysokiej szybkosci, w celu oddzielenia wiekszej czesci materialu, przy czym najwieksze czastki sa w poblizu osi lub srodkowej czesci rurowego przewodu. Przy wlas- 45 ciwym ustawieniu plaskich tarcz 26 i 27 w sto¬ sunku do rurowych przewodów srodkowa czesc kazdego strumienia winna przechodzic przez ot¬ wór 29 w plaskiej tarczy i zderzac sie w prowa¬ dzeniu jednego strumienia o drugi. Poniewaz stru- 50 mienie sa przepuszczane przy wysokiej szybkosci, gdy wchodza one do strefy C, to mozna zauwazyc, ze zderzenia miedzy dwoma srodkowymi strumie¬ niami beda wytwarzaly wielka ilosc dodatkowej energii przeznaczonej do zmniejszenia wymiarów 55 czastek.Plaskie tarcze dzialaja równiez przy zmianie kie¬ runku malych czastek, które uderzaja o plasz¬ czyzny w kierunku promieniowym skierowane na zewnatrz osi. Urzadzenie, przy którym dwa stru- 60 mienie czastek o wysokiej szybkosci skierowane sa jeden przeciwko drugiemu sa bardziej przydat¬ ne w porównaniu z urzadzeniem wedlug fig. 1 gdyz pojedynczy uklad nie zawiera wszystkich elementów zastosowanych w ukladzie podwójnym. 65 12 Gwaltowne uderzenia dwóch strumieni powoduja niezwykle silny turbulentny ruch w strefie C, co przyczynia sie do gwaltownego zderzenia czastek skierowanych przeciwko sobie i zmniejszenia ich 5 wymiarów. PL PL