Область техники:

[0001] Изобретение относится к средствам разрушения твердых тел горных пород, электромагнитным и механическим воздействием для получения порошков, суспензии, а также их активации, и может найти применение во многих отраслях промышленности.

Уровень техники:

[0002] Из уровня техники известен центробежно-роторный измельчитель, описанный в RU JVT» 2004118152 А, кл. В02С 13/22. Известный измельчитель состоит из корпуса, в котором размещены два ротора. Роторы насажены на валы и оснащены шкивами, которые обеспечивают вращение роторов в противоположные стороны. Измельчитель снабжен загрузочным патрубком. На роторах консольным ^' образом закреплены пальцы, которые расположены концентрическими рядами, а каждый ряд пальцев одного ротора расположен между двумя рядами пальцев другого ротора. На съемные пальцы туго посажены стаканы цилиндрической формы, изготовленные из твердосплавного материала. Ротор-диски вращаются в противоположные стороны. Через загрузочное отверстие подают измельчаемый материал, который поступает в центральную часть межроторного пространства. Частицы материала ударами пальцев первого ряда и приобретая соответствующую этому ряду пальцев скорость центробежной силой выбрасываются на движущийся навстречу второй ряд пальцев. Получив удар пальцев второго ряда, они отскакивают от него и, меняя вектор скорости, выбрасываются на третий ряд пальцев и т.д. Последним пальцевым рядом

1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) частицы обрабатываемого материала выбрасываются из зоны обработки и выгружаются из рабочей камеры через разгрузочное отверстие.

[0003] Известному измельчителю присущи некоторые недостатки, описанные далее. Низкая эффективность измельчения из-за постоянно действующих динамических нагрузок на пальцы ротора и втулки, и вследствие этого абразивного износа этих элементов. Недостаточный ресурс работы роторов конструкции измельчителя, снабженной съемными пальцами, на которые туго посажены съемные стаканы цилиндрической формы, изготовленные из твердосплавного материала, причем стаканы туго посажены на каждый палец двух роторов. Главным недостатком является отсутствие гарантированной фракции измельченного продукта, а в тех моделях, где можно получить такой продукт— это сопряжено с дополнительными функциями требующих отдельного оборудования и связанной с этой необходимостью введения дополнительных устройств классификации в технологический процесс измельчения. Высокий износ и связанные с ним частые работы по замене элементов устройства, низкая производительность, высокая металлоемкость, высокое энергопотребление.

Раскрытие изобретения:

[0004] Задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание непрерывного процесса измельчения для получения готового продукта с контролируемым пределом размеров частиц необходимой тонины, посредством встречного соударения потоков воздушно сырьевой смеси, а также посредством магнитных полей, воздействующих на упомянутые частицы.

[0005] Технический результат предлагаемого изобретения заключается в создании скоростного, мощного и в то же время энергоэффективного, простого, надежного устройства и способа для

2

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) разрушения исходного сырья с получением на выходе частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья.

[0006] В первом возможном варианте выполнения настоящего изобретения предусмотрен дезинтеграционный реактор исходного сырья, предназначенный для дезинтеграции и активации исходного сырья, имеющий корпус-коллектор, в котором содержатся: два вогнутых рабочих колеса, каждый из которых имеет по ступичному узлу на которых они закрепляются, где между упомянутыми рабочими колесами образуется полость, а сами рабочие колеса выполнены с возможностью бесконтактного нахождения друг на друга, образуя зазор между собой, при этом ступичные узлы и/или рабочие колеса имеют, по меньшей мере, одно отверстие для подачи исходного сырья, а, по меньшей мере, один ступичный узел или, по меньшей мере, одно рабочее колесо выполнено с возможностью генерирования электромагнитного поля; реакционная камера, образованная упомянутой полостью и упомянутым зазором, имеющая пространство, ограниченное упомянутыми рабочими колесами, и выполненная с возможностью дезинтеграции исходного сырья посредством электромагнитного поля и посредством вращения упомянутых рабочих колес, а также выполненная с возможностью активации исходного сырья, где под активацией подразумевается воздействие на поверхности частиц исходного сырья, после которого упомянутые частицы легче вступают в физико-химические реакции с другими частицами, где физико-химические реакции приводят к изменению физико-химических свойств исходного сырья; калибратор, выполненный с возможностью высвобождения частиц дезинтегрированного исходного сырья из реакционной камеры в полую зону между реакционной камерой и корпусом-коллектором, при этом калибратор расположен на контуре, по меньшей мере, одного рабочего

3

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) колеса; выходное отверстие, расположенное в корпусе-коллекторе и выполненное с возможностью вывода наружу частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья, при этом упомянутые рабочие колеса, калибратор и корпус-коллектор с выходным отверстием составляют единый орган в механизме дезинтеграционного реактора.

[0007] Дополнительно рабочие колеса выполнены с возможностью встречного вращения, содержат на своих вогнутых поверхностях радиальные ребра и установлены соосно на неподвижной полой оси с отверстиями для подачи исходного сырья или на двух неподвижных полых осях, содержащих, по меньшей мере, по одному отверстию для подачи исходного сырья.

[0008] Дополнительно калибратор, выполнен с возможностью высвобождения дезинтегрированных частиц относительно их дисперсности и/или консистенции, а также выполнен с возможностью дополнительной дезинтеграции частиц исходного сырья.

[0009] Дополнительно процесс забора исходного сырья в реакционную камеру, процесс выдачи частиц дезинтегрированного исходного сырья в полую зону, а также выброс наружу через выходное отверстие частиц измельченного исходного сырья происходит при вращении упомянутых рабочих колес.

[0010] Дополнительно в качестве исходного сырья используется сырье, по меньшей мере, в одном из следующих агрегатных состояний: твердое агрегатное состояние, жидкое агрегатное состояние, газообразное агрегатное состояние или их комбинации.

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [ООП] Дополнительно корпус-коллектор выполнен, по меньшей мере, одной полостью литьевой конструкции и/или состоит из нескольких составных частей.

[0012] Дополнительно дезинтеграционный реактор может содержать элементы нагнетания и ускорения воздуха и/или жидкости и исходного сырья.

[0013] Дополнительно задаваемая дисперсность и/или консистенция исходного сырья имеет возможность регулировки скоростью вращения двух вогнутых рабочих колес с калибратором.

[0014] Дополнительно в реакционной камере в процессе дезинтеграции частиц исходного сырья образуется, по меньшей мере, одно из: активированные смеси, растворы, пульпа, суспензии или их комбинации.

[0015] Во втором возможном варианте выполнения настоящего изобретения предусмотрен способ дезинтеграции и активации исходного сырья, включающий следующие этапы: этап подачи исходного сырья в реакционную камеру, образованную двумя вогнутыми рабочими колесами; этап дезинтеграции и активации упомянутого исходного сырья в реакционной камере посредством электромагнитного поля и посредством вращения упомянутых рабочих колес, где электромагнитное поле генерируется, по меньшей мере, одним упомянутым рабочим колесом, а под активацией подразумевается воздействие на поверхности частиц исходного сырья, после которого упомянутые частицы легче вступают в физико-химические реакции с другими частицами, где физико-химические реакции приводят к изменению физико-химических свойств исходного сырья; этап высвобождения частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья из

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) реакционной камеры в полую зону между реакционной камерой и корпусом-коллектором; и этап вывода наружу частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья посредством выходного отверстия, расположенного в корпусе-коллекторе.

[0016] Дополнительно способ включает этап дополнительной дезинтеграции частиц исходного сырья посредством калибратора, расположенного на контуре, по меньшей мере, одного рабочего колеса.

[0017] Дополнительно высвобождение дезинтегрированных частиц происходит посредством калибратора относительно дисперсности и/или консистенции частиц исходного сырья.

[0018] Дополнительно дисперсность и/или консистенция исходного сырья имеет возможность регулировки скоростью вращения двух вогнутых рабочих колес с калибратором.

[0019] Дополнительно этапы подачи, дезинтеграции и активации, высвобождения и вывода наружу частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья происходит при вращении упомянутых рабочих колес.

[0020] Дополнительно в качестве исходного сырья используется сырье, по меньшей мере, в одном из следующих агрегатных состояний: твердое агрегатное состояние, жидкое агрегатное состояние, газообразное агрегатное состояние или их комбинации.

[0021] Очевидно, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание даны лишь для примера и пояснения и не являются ограничениями данного изобретения.

Краткое описание чертежей:

[0022] На фиг. 1 показан общий вид дезинтеграционного реактора.

6

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [0023] На фиг. 2А и 2В показан общий вид калибратора, входящего в состав дезинтеграционного реактора.

Осуществление изобретения:

[0024] Далее будут приведены определения терминологии, используемой в настоящем описании изобретения. Вещество — это то, из чего состоит физическое тело, которому присуще иметь массу и объем. Вещество может быть представлено в трех агрегатных состояниях— твердом, жидком и газообразном. Вещества, применяемые при производстве предметов, машин и устройств, а также в строительстве и прочих сферах, принято называть материалами. В горном деле материалы (порода) — это частицы, состоящие из зерен полезного ископаемого, или любого его компонента, которые подчиняются закономерностям поведения им подобных зерен и в процессе разделения (дезинтеграции, обогащения), в зависимости от их величины, плотности и формы. На сегодняшний день известно более 20 млн. веществ. Многие из них представлены в природе. Реактор это— устройство, действующее на основе различных типов реакций (физических, химических и т.п.). В своем составе реактор имеет реакционную камеру, которая создает циркуляционный поток, для процессов активации, дезинтеграции и диспергации, повышая эффективность работы в рабочих зонах, интенсифицируют процесс перемещения, обеспечивает активацию и дезинтеграции частиц исходного сырья. Реакционная камера — это механически созданная среда в устройстве, с генерирующими элементами или механизмом (с химическим элементом, по меньшей мере, с одинаковым зарядом атомных ядер) для создания магнитного поля, под влиянием двух рабочих колес встречного вращения с воздействием на магнитные моменты частиц и тел, на движущиеся заряженные частицы в процессе активации и дезинтеграции частиц исходного сырья. Магнитное

7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поле создается магнитными моментами химических элементов в конструкции динамических частей, с возможностью применения и на статических частях включительно. Элементы, создающие магнитное поле, могут быть выполнены как в виде дополнительных деталей, которые вставляются в рабочие органы, а также сами рабочие органы могут быть выполнены из сплавов или с составом химического элемента для создания необходимых магнитных полей. Магнитное поле— силовое поле, действующее на движущиеся заряженных частиц и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения магнитными моментами электронов в атомах. Под магнитным полем принято подразумевать определенное энергетическое пространство, в котором проявляются силы магнитного взаимодействия. Электромагнитное поле, взаимодействует с электрическими зарядами и телами, обладающими магнитными моментами, представляя собой совокупность двух полей, электрического и магнитного. Они взаимосвязаны, представляют собой совокупность друг друга и при изменении в течение времени одного происходят определенные отклонения в другом. По отношению к взаимодействию с внешним магнитным полем вещества подразделяют на: Антиферромагнетики, с уравновешенными магнитными моментами. Диамагнетики, со свойством намагничивания внутреннего поля против действия внешнего. Парамагнетики, со свойствами намагничивания внутреннего поля по направлению действия внешнего. Ферромагнетики, обладающие магнитными свойствами без приложенного внешнего поля при температурах. Ферримагнетики, с неуравновешенными по величине и направлению магнитными моментами. Все эти свойства веществ нашли разнообразное применение в современной технике. Магнитные цепи, этим термином называют совокупность различных магнитных

8

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) материалов, по которым пропускают магнитный поток. Они являются аналогом электрических цепей. На основе расчетов магнитных цепей работают все трансформаторы, индуктивности, электрические машины и многие другие устройства. Например, у работающего электромагнита магнитный поток проходит по магнитопроводу из ферро магнитных сталей и воздуху с выраженными не ферро магнитными свойствами. Совокупность этих элементов и составляет магнитную цепь.

[0025] Заявленное решение имеет технические возможности, которые позволяют создавать как сухие порошки с последующим погружением в жидкую среду, а также обеспечивает производство суспензий (жидких продуктов) в процессе разлома горных пород, с погружением исходного сырья как в мокром, так и в сухом состоянии. Наличие в реакционной камере области калибратора, позволяет воздействовать на частицы микро- разрывами, приводящими к финальному разлому частиц. Основная область реакционной зоны приводит к начальным трещинам и микро- разрывам, влияющим на разлом (в жидкой среде расклинивающий эффект), на частицы исходного сырья, и выдача мелкодисперсных частиц в виде пыли, газа, (или суспензии, бетона, смеси для мокрого продукта помола) в полость корпуса-коллектора, который обеспечивает вывод сырья передела из рабочих областей реактора. В совокупности технологическая линия объединенных узлов механизма находится в едином устройстве для получения готового продукта в воздушной (или жидко-воздушной среде) с задаваемой тониной частиц, посредством встречного ударения потоков сырья при электромагнитном воздействии. При этом, затрачиваемая энергия, для создания механической разрушительной среды с электромагнитными полями, обеспечивает технологическую эффективность и достигается благодаря разлому частиц под влиянием расклинивающего (разрывающего) действия на исходное

9

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сырье, с снижением действий напряжений, исключая силы компрессии. В соответствии с данным решением отсутствует необходимость в мелющих телах. В заявленном решении функцию мелющих тел выполняют детали корпуса реакционной камеры с функцией закручивания и ударного воздействия сырьевого потока при воздействии магнитного поля. Ниже со ссылками на сопровождающие чертежи дано подробное описание, предназначенное для того, чтобы сделать вышеуказанные цели, технические решения и преимущества изобретения более очевидными.

[0026] Далее со ссылкой на фиг. 1 будет описан дезинтеграционный реактор 100. Дезинтеграционный реактор 100 содержит корпус-коллектор 101, в котором находится два вогнутых рабочих колеса 102, расположенных на двух ступичных узлах 103 (по одному рабочему колесу на одном ступичном узле). Между упомянутыми рабочими колесами 102 расположена реакционная камера 104 (основная рабочая зона), образованная полостью между двумя рабочими колесами 102. По меньшей мере, один ступичный узел 103 и/или, по меньшей мере, одно рабочее колесо 102 имеют, по меньшей мере, одно отверстие 105 для подачи исходного сырья в реакционную камеру 104. На контуре, по меньшей мере, одного рабочего колеса 102 располагается калибратор 106 (вспомогательная рабочая зона). Более подробно калибратор 106 будет раскрыт со ссылкой на фиг. 2а и 2Ь ниже. Между рабочими колесами 102 с калибратором 106 и корпусом-коллектором 101 образуется полая зона 107, в которую поступают частицы дезинтегрированного и активированного исходного сырья. В корпусе-коллекторе 101 имеется, по меньшей мере, одно выходное отверстие 108, через которое частицы дезинтегрированного и активированного исходного сырья выводятся наружу. Далее будет более подробно описан каждый из элементов.

10

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [0027] Корпус-коллектор 101 выполнен из жесткого материала, например, металла, углепластика, пластика и т.д. Корпус-коллектор 101 обеспечивает расположение в нем всех механизмов, а также препятствует неконтролируемому выходу частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья. Основное назначение упомянутого корпуса 101 заключается в объединении в единый орган всех механизмов дезинтеграционного реактора 100, а также вывода наружу готового продукта в виде частиц дезинтегрированного и активированного исходного сырья посредством, по меньшей мере, одного выходного отверстия 108. Данное выходное отверстие 108 может быть соединено с внешним трубопроводом подачи готового продукта, к внешним накопителям готового продукта и т.д. Под готовым продуктом подразумеваются частицы дезинтегрированного и активированного исходного сырья (в жидком, сухом состоянии), которые могут быть окончательным товарным продуктом, а также продукты для последующей химической или металлургической переработки и т.д. Упомянутый корпус-коллектор 101 может быть выполнен, по меньшей мере, одной полостью литьевой конструкцией и/или состоять из нескольких составных частей. Для обеспечения производственных работ корпус-коллектора 101 имеется возможность размещения в нем дополнительных приспособлений в виде компрессора или насоса (жидкость, воздух), предназначенных для вывода продукта из полости, не исключается также использование механических устройств для данной операции. Корпус-коллектор 101 имеет, по меньшей мере, одну полость с возможностью дополнения секциями полостей как горизонтально, так и вертикально, сообщенными между собой, и по меньшей мере с одним выходным отверстием 108. Возможная необходимость использования дополнительных секций обусловлена на случай применение

1 1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) гравитационного (центробежного) метода обогащения руд, используя сгенерированный поток смеси в устройстве, с возможностью применения магнитного (или иного типа) классификатора для извлечения нужных материалов от пустых пород в процессе дезинтеграции, диспергации и/или активации в потоке. Данное решение возможно, для получения сухих порошков, или мокрого продукта, а также с возможностью обезвоживания и/или осушения продукта передела. В случае необходимости технического исполнения дезинтеграционного реактора автономным, имеется возможность включения загрузочного бункера в состав устройства с возможностью сохранения внешних источников как питателей исходного сырья.

[0028] Два вогнутых рабочих колеса 102 содержат элементы в виде радиальных ребер, которые могут быть выполненными с загнутой формой, при дополнительной необходимости с возможностью установки ударных элементов всевозможных конфигураций и сплавов. По меньшей мере, одно колесо 102 может быть выполнено с возможностью генерирования электромагнитного (магнитного) поля. Электромагнитное поле генерируется посредством отдельных элементов (или устройств), входящих в состав колеса (или колес) 102 либо генерируется самим колесом 102. Электромагнитное поле генерируется самим колесом 102 в случае, если упомянутое колесо 102 выполнено из сплавов или с составом химического элемента для создания необходимых магнитных полей. При этом из соответствующих сплавов могут быть выполнены как два, так и одно колесо 102 (при этом рабочие органы могут отличаться по составу материала).

[0029] Каждое колесо 102 закрепляется на одном ступичном узле 103. Каждый ступичный узел 103 выполнен с возможностью приводить в движение колесо 102. Сам ступичный узел 103 приводится в движение

12

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) посредством внешних механизмов и/или устройств 109. Механизмы и/или устройства 109 могут быть двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями (двигатель магнитной сборки Хальбаха, электродвигатель аксиального принципа действия и т.д.) и т.д. Механизмы и/или устройства 109 посредством соединения с динамическими и статическими частями реактора 100 подсоединяются для вращения рабочих колес 102. Данное соединение и электродвигателя может быть выполнено ротор-колесом, муфтой, шкивом, ременным соединением, зубчатым соединением и т.д. По меньшей мере, один ступичный узел 103 также может быть выполнен с возможностью генерирования электромагнитного (магнитного) поля. Каждое рабочее колесо 102 содержит элементы в виде радиальных ребер (не показано на фиг.), которые могут быть выполненными с загнутой формой, при дополнительной необходимости с возможностью установки ударных (отражающих) элементов всевозможных конфигураций и сплавов. Задаваемая тонина (крупность) частиц может регулироваться за счет скорости вращения упомянутых рабочих колес 102, а также формой составляющих частей калибратора 106. Два вогнутых рабочих колеса 102 выполнены с возможностью встречного вращения, имеют зазор между собой, установлены соосно на неподвижной оси.

[0030] Каждый ступичный узел в своем составе имеет динамическую (подвижную; не показано на фиг.) часть и/или статическую (неподвижную; не показано на фиг.) часть, соединенную через подшипниковый узел (не показано на фиг.) с осью, где, в свою очередь, она может быть реализована динамической частью как к внешнему кольцу (не показано на фиг.), так и внутреннему кольцу подшипника (не показано на фиг.). В данном исполнении, неподвижная часть — это ось, закрепленная на опоре конструкции, являющаяся

13

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) неотъемлемой частью ступичного узла 103. Опора выполнена с возможностью отката и/или вывода рабочего колеса 102 из корпуса- коллектора 101 для технического обслуживания узлов дезинтеграционного реактора. Динамическая часть или статическая часть — это части, к которым крепятся упомянутые рабочие колеса 102 и любые другие динамические элементы. Подшипниковый узел соединяет статическую часть и/или динамическую часть и полую ось, и обеспечивает их конструктивное единство. Динамические и/или статические части ступичных узлов выполнены с возможностью крепления на них рабочих колес 102, и приведения всех динамических элементов, закрепленных на них, в том числе и упомянутых колес, в движение. Дополнительно упомянутый дезинтеграционный реактор 100 имеет в конструкции стойки опоры (не показано на фиг.) ступичных узлов (не показано на фиг.), приводы 109 и корпус-коллектор 101, выполненные с возможностью установки как на цельную раму, так и с возможностью установки на платформу без жесткого крепления между собой. Упомянутые стойки могут быть раздвижными и/или выдвижными вручную или автоматизированными для развода и/или вывода упомянутых рабочих колес 102 из области корпуса-коллектора 101 вдоль оси, в том числе, с целью ремонтного обслуживания.

[0031] Каждый ступичный узел 103 имеет в своей статической части или динамической части отверстие с радиусом R _c , посредством которого закрепляется на оси с радиусом R _o . Каждое упомянутое рабочее колесо 102 также имеет отверстие в своей центральной части радиусом R _K , посредством которого закрепляется на каждом ступичном узле 103, при этом R _o <R _c <R _K . Значения R _o , R _c , R _K на каждом упомянутом рабочем колесе 102, на каждой оси и на каждом ступичном узле 103 могут быть разными. Например, первое рабочее колесо 102 имеет отверстие в своей

14

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) центральной части с радиусом R^, и закреплено на первом ступичном узле 103, имеющем в своей статической части или динамической части отверстие с радиусом R^, который, в свою очередь, закреплен на первой оси с радиусом R^, где R ¹ _O =100MM, R^I I OMM, a R ¹ _K =200MM. Второе рабочее колесо 102 имеет отверстие в своей центральной части с радиусом R ² _K , и закреплено на втором ступичном узле 103, имеющем в своей статической части или динамической части отверстие с радиусом R ² _c который, в свою очередь, закреплен на второй оси с радиусом R ² ₀ , где R ² _O =200MM, R ² _C =210MM, a R^^OOMM. При этом второе рабочее колесо 102 с радиусом R ² _K , вторая ось с радиусом R ² ₀ , и второй ступичный узел 103 с радиусом R ² _c , обеспечивают большую пропускную способность исходного сырья и меньшую скорость вращения упомянутого второго рабочего колеса 102, по сравнению с пропускной способностью и скоростью вращения упомянутого первого рабочего колеса 102. Меньшая скорость вращения обуславливается тем, что при увеличенном радиусе в подшипниковом узле (не показано на фиг.) ступичного узла 103 используются подшипники увеличенного диаметра. Общеизвестно, что в случае с подшипниками большего диаметра скорость вращения будет меньше, чем с подшипниками меньшего диаметра. Дополнительно конструкция устройства может предусматривать наличие лишь одной полой оси, расположенной на одном рабочем колесе 102 и обеспечивающей подачу исходного сырья в реакционную камеру 104. В этом случае противоположное рабочее колесо 102 может быть выполнено накладным на ступичный узел 103, а рабочая поверхность и/или установленные элементы обеспечивают отражение частиц исходного сырья.

[0032] Два вогнутых рабочих колеса 102 образуют полость, в которой располагается реакционная камера 104. Камера 104 обеспечивает

15

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) дезинтеграцию и активацию исходного сырья, поступающего из, по меньшей мере, одного отверстия 105. Упомянутое отверстие может располагаться как в ступичных узлах 103, так и в рабочих колесах 102. Усилие воздействий на измельчаемое исходное сырье в тысячи раз превосходит сопротивление разрушению кусков и частиц исходного сырья благодаря массивности вращающихся двух вогнутых рабочих колес 102, обладающих функцией маховиков-накопителей кинетической энергии, переходящей в механическую энергию измельчения. Воздействия, в том числе и тормозящие, исходного сырья на рабочие колеса 102 ничтожно малы, благодаря запасу энергии вращательного движения упомянутых рабочих колес 102. Масса упомянутых рабочих колес 102 многократно превышает массу исходного сырья, находящегося в реакционной камере 104. Более того, магнитное поле, создаваемое в реакционной камере 104, действует на заряженные частицы, воздействуя на внутренний заряд энергии частиц, при физическом воздействии облегчая их разлом и разрушение. В камере 104 также происходит активация исходного сырья. Под активацией подразумевается воздействие на поверхности частиц исходного сырья, после которого упомянутые частицы легче вступают в физико-химические реакции с другими частицами, где физико-химические реакции приводят к изменению физико-химических свойств исходного сырья. В связи с генерацией воздушных потоков устройством, для нужд технологических операций производства и обеспечения узлов от пылезащиты а также обеспечения температурного контроля (теплосъем) возможно использование воздушно-фильтрующих (разного класса защиты, воздух, влага) приспособлений сопряженных с внешней средой в местах воздушного забора. С целью компенсации воздушного объема внутри реакционной камеры, предусмотрен дополнительный, по меньшей мере,

16

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) один воздухоканал в стенках оси и деталях ступичного узла, с клапаном регулирования или без него. Благодаря направленному движению воздушных потоков, снимается избыточное тепло с деталей дезинтеграционного реактора и направляется в реакционную камеру 104 для поддержания необходимого температурного режима созданной среды, а также защищаются ступичные узлы 103 от проникновения влаги, пыли, продуктов помола и т.д.). Дополнительно для защиты ступичных узлов 103 и рабочих элементов дезинтеграционного реактора 100, в упомянутом устройстве может быть предусмотрен защитный кожух, а также устройства для температурного регулирования воздуха и/или жидкости.

[0033] На контуре, по меньшей мере, одного рабочего колеса 102 располагается калибратор 106. Упомянутый калибратор 106 может быть выполнен в виде радиального вентилятора, кольцевой решеткой и любыми другими элементами, замыкающими окружность рабочего колеса и выполняющими функции калибратора относительно дисперсности и/или консистенции частиц и препятствующего выходу измельченного продукта до требуемой тонины. Элементы упомянутого калибратора 106 могут быть выполнены с возможностью бесконтактного нахождения друг на друга. Более того, калибратор 106 выполняет дополнительную дезинтеграцию частиц исходного сырья. Более подробно калибратор 106 будет описан ниже со ссылкой на фиг. 2а и 2Ь.

[0034] Полая зона 107 образуется между упомянутыми колесами 102 с калибратором 106 и корпусом-коллектором 101. В полую зону 107 из калибратора 106 поступают частицы дезинтегрированного и активированного исходного сырья. Далее из полой зоны 107 частицы дезинтегрированного и активированного исходного сырья поступают на выходное отверстие 108 как это было описано выше.

17

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [0035] Далее со ссылкой на фиг. 2а и 2Ь будет подробно описан калибратор 106. Калибратор 106 содержит лопатки 201 и кольцевые каналы 202. Между встречно вращающимися рабочими колесами 102 на их периферии выполнен кольцевой зазор, в области которого или непосредственно внутри находятся лопатки 201. Лопатки 201 выполнены в форме планок, крыльчатки, пластин или любой другой формы с функцией замыкания окружности рабочего колеса 102. Упомянутый калибратор 106 и его элементы в виде лопаток 201 расположены по окружности на периферии рабочего колеса 102 и зазора между вогнутыми поверхностями упомянутых колес, для высвобождения частиц заданной фракции помола через упомянутого калибратор в полую зону 107. Калибратор 106 выполнен с возможностью реализации как в теле рабочих колес 102, так и отдельным устройством и/или деталью (деталями, сегментами), закрепленным на рабочих колесах 102 или рабочем колесе 102 единым органом в механизме всего дезинтеграционного реактора 100. Лопатки 201 расположены, по меньшей мере, в один ряд, и находятся напротив кольцевых каналов 202.

[0036] Лопатки 201 калибратора могут устанавливаться на одно из колес 102, либо на оба, с возможностью выполнения как отдельными сегментами, так и кольцевыми секторами замыкающие окружность, по меньшей мере, в один ряд на разных окружностях рабочих колес 102 с возможностью бесконтактного нахождения друг на друга в зависимости от поставленных задач по производительности, необходимой фракции готового продукта, вида исходного сырья и от прочих параметров. Лопатки 201 калибратора и кольцевые каналы 202, каждого рабочего колеса 102, могут располагаться на разных окружностях. Таким образом, установленные на одном рабочем колесе 102 лопатки 201 могут бесконтактно углубляться в кольцевые каналы 202 тела

18

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) противоположного рабочего колеса 102 или элементов, закрепленных на них. Лопатки 201 упомянутого калибратора 106 выполнены с возможностью регулирования угла наклона, угла входа и выхода, радиального удаления относительно центра реакционной камеры 104 и регулирования по глубине посадки в кольцевую канавку 202, для эффективного использования калибратора 106. Лопатки 201 могут быть выполнены как отдельными составными частями калибратора 106, так и объединенными в цельное кольцо, либо в кольцевые сектора с возможностью бесконтактного нахождения друг на друга.

[0037] Потоки воздушно-сырьевой смеси исходного сырья встречаются с калибратором 106, расположенным в области края или в кольцевом зазоре между рабочими колесами 102. Лопатки 201 движутся по разным окружностям в противоположных направлениях с зазором между собой, создавая воздушные потоки с возможностью быть и ударными отражателями. Таким образом, в области периферии реакционной камеры 104 в кольцевом зазоре или в области кольцевого зазора для выхода измельченного и активированного продукта создается кольцевая область для высвобождения в полую зону 107 частиц относительно их крупности и/или консистенции, а также с возможностью быть осушенными и/или обезвоженными по степени влажности. При получении сухих смесей легкие, требуемого диапазона размеров частицы измельченного продукта, поступающие в калибратор 106, принимают направленное радиальное движение потока, тяжелые (крупные) частицы не могут увлечься в калибратор ввиду своей массы, формы и размеров и продолжают движение внутри реакционной камеры до более глубокого измельчения и/или консистенции. При получении жидких смесей, под воздействием магнитных (электромагнитных) полей и центробежных сил, исходное сырье устремляется в область периферии реакционной камеры

19

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 104 с ограниченным пространством для беспрепятственного высвобождения из реакционной зоны в зону калибратора 106, при этом при высвобождении упомянутые частицы подвергаются высокому давлению в данной области. В результате передела исходного сырья, посредством вращения рабочих колес 102 и воздействия электромагнитного поля образуются частицы с заданной тониной с контролируемым пределом размеров частиц, за счет чего происходит более глубокая активация готового продукта и интенсивная гомогенизация многокомпонентных смесей при необходимости. Задаваемая тонина измельчения и/или их консистенция, регулируется скоростью встречного вращения рабочих колес 102 с калибратором 106 и расположением лопаток 201 или их конфигурацией.

[0038] Во вращательном движении на больших скоростях упомянутые лопатки 201 калибратора 106 нагреваются из-за трения с воздухом (при сухом переделе исходного сырья) и обеспечивают повышение температуры. При этом величина повышения температуры достигается за счет регулировки зазора между элементами упомянутого калибратора 106. При этом сама температура зависит от формы нагнетательных элементов. Нагнетательными элементами, в данном случае, являются радиальные ребра и элементы калибратора 106. В случае необходимости предусмотрена возможность использования ускорителя исходного сырья (не показано на фиг.), который также будет относиться к нагнетательным элементам, с размещением в осевой части, по меньшей мере, одного рабочего колеса в области поступления исходного сырья в реакционную камеру. В результате повышения температуры меняются и свойства частиц исходного сырья, в результате чего происходит их дополнительная дезинтеграция и активация.

20

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [0039] Далее будет приведен пример работы заявленных дезинтеграционного реактора и способа дезинтеграции и активации исходного сырья.

[0040] Заявленный дезинтеграционный реактор 100 работает следующим образом. Исходное сырье подается через отверстие(ия) 105, по меньшей мере, одного ступичного узла 103 и/или рабочего колеса 102 в реакционную камеру 104. Исходное сырье может быть, в том числе, и многокомпонентным. Упомянутое сырье поступает в реакционную камеру 104, где создает закрученные потоки воздушно-сырьевой смеси. В результате в реакционной камере 104 происходит лобовое соударение кусков исходного сырья с разрушением и рассеиванием по всему объему реакционной камеры 104. При этом калибратор 106 создает препятствие частицам исходного сырья к выходу из реакционной камеры 104 элементами своей конструкции до его полного передела в соответствии с заданной тониной и/или консистенцией. В качестве внешних источников может использоваться загрузочный бункер, провод прямой подачи исходного сырья и т.д.

[0041] Измельчение исходного сырья в дезинтеграционном реакторе происходит под действием электромагнитного поля, сил удара, отражения, трения и соударения частиц, вызванными воздействием элементов конструкции реакционной камеры 104, а также взаимодействием встречных потоков сырьевой смеси (с воздухом и/или жидкостью), что приводит к образованию первичных трещин, либо развитию существующих дефектов структуры в частицах исходного сырья. Когда передняя часть частицы резко останавливается твердой поверхностью рабочего колеса, либо встречно движущейся частицей, силы инерции развивают внутри частицы значительные напряжения, которые превышают механическое сопротивление, после чего от точки

21

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) контакта вдоль поверхностей наименьшего сопротивления немедленно начинают образовываться трещины, распространяющиеся по всей структуре частицы. С удалением частиц исходного сырья к периферии реакционной камеры 104 растут центробежные силы, которые вызывают разрывающие (растягивающие, расклинивающие) напряжения, ведущие к полному разрушению исходного сырья. В заявленном устройстве существенное значение на разрушение исходного сырья оказывает электромагнитное поле и центробежная сила (влияние скорости и/или столкновения частиц и/или физического воздействия). Электромагнитное поле (магнитное поле) является силой, с которой оно действует на заряженные частицы, воздействуя на внутренний заряд энергии частиц, при физическом воздействии облегчая их разлом и разрушение.

[0042] Механическая энергия, затрачиваемая на измельчение, передается от вращения рабочих колес 102. Генерируемые магнитные поля при вращении рабочих колес обусловлены созданием электромагнитных полей для обеспечения технологического процесса производства дезинтеграционного реактора. Электромагнитное поле может создаваться пассивными и/или активными электромагнитными элементами, расположенными на упомянутых колесах 102 и/или самими колесами 102, изготовленными со свойствами описанных выше материалов (и/или составов). Под активными электромагнитными элементами подразумеваются элементы, выполненные с возможностью генерирования электромагнитного поле посредством подачи на них напряжения. Под пассивными элементами подразумеваются элементы, выполненные с возможностью генерирования электромагнитного поля без какого-либо питания. Таким образом, энергозатраты всего процесса определяются лишь раскручиванием и поддержанием заданной скорости вращения рабочих колес и/или питанием, необходимым для создания

22

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) электромагнитного поля. Электромагнитные (магнитные) элементы могут быть стержнем, вкладышем, пластиной, деталью и т.д. В случае необходимости имеется возможность применения электронных компонентов, устройств, способных усиливать и/или преобразовывать электрические сигналы, а также обладающих свойством рассеивания энергии, и/или поглощения. Описание дано лишь для примера и не является ограничениями возможных решений, направленных к действию, созданию электромагнитных полей для эффективного процесса передела исходного сырья в зависимости от состава и восприимчивости к разного рода влияния магнитных полей.

[0043] Рабочий процесс измельчения, синхронной калибрации и активации связан с ударными и изнашивающими воздействиями воздушно сырьевой (и/или иной) смеси на элементы конструкции устройства. Поэтому элементы реакционной камеры 104, а именно вогнутые поверхности двух рабочих колес 102, радиальные ребра (не показано на фиг.), элементы калибратора 106, отверстия или отверстие полой оси или полых осей, корпус-коллектор 101, ступичные узлы 103 и элементы нагнетания и ускорения воздуха и исходного сырья или иные узлы, входящие в состав реактора 100 выполнены с возможностью нанесения на них износостойких и/или коррозиестойких покрытий и/или с возможностью закрепления на них износостойких (абразивостойких, металлокерамических, керамических, металл полимерных, полимерных элементов, и так далее) и/или коррозиестойких твердосплавных деталей, или защитного кожуха, которые защищают конструкцию от износа, выполняют функцию футеровки. Описание дано лишь для примера и не является ограничениями возможных решений, направленных для защиты от эрозии и/или коррозии любых сборочных единиц и деталей устройства.

23

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) [0044] В рабочих областях создается рабочая температура, направленная для функционирования рабочих органов, и обеспечения технологических процессов передела (дезинтеграции и активации) исходного сырья, а также создается свое избыточное давление, в каждой области (-атм +атм), при том что все рабочие зоны сообщены и могут иметь разность или колебание давления, в зависимости от требования к исходному сырью, и технологических операций для создания среды разлома твердых тел в агрессивной среде (для исходного сырья). В том числе это сказывается на поведении исходного сырья в реакционной камере 104, как забора так вывода продукта передела (дезинтеграции и активации).

[0045] Дополнительно, дезинтеграционный реактор 100 может быть выполнен с возможностью подключения к вычислительному модулю (не показано на фиг.). Вычислительный модуль может быть интегрированным в упомянутый дезинтеграционный реактор 100 с возможностью извлечения из него или внешне подключаемым к упомянутому дезинтеграционному реактору 100. В данном исполнении с вычислительного модуля поступают управляющие сигналы, предназначенные для управления упомянутым дезинтеграционным реактором 100. Управляющие сигналы поступают на частотные преобразователи, подключенные к приводам (не показано на фиг.) упомянутого дезинтеграционного реактора 100, которые, в свою очередь, приводят в движение рабочие колеса 102. Управляющие сигналы обеспечивают плавное регулирование скорости и нагрузки на приводы. Вычислительный модуль, посредством управляющих сигналов, контролирует нагрузки на приводы с целью их защиты, а также может быть выполнен с возможностью коммуникационной связи с внешними устройствами. Также, вычислительный модуль может быть выполнен с

24

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возможностью подключения к анализаторам разных параметров и датчикам контроля, расположенных в дезинтеграционном реакторе 100, для обеспечения соблюдения требований к степени тонины частиц исходного сырья, их консистенции и других требований, применяемых к измельчаемому исходному сырью. При этом, вычислительный модуль дополнительно снимает показания с датчиков и анализаторов, характеризующие степень изнашивания, исправность и другие параметры различных элементов дезинтеграционного реактора 100. Вычислительный модуль представляет собой ЭВМ и включает, по меньшей мере, процессор, элемент памяти, который содержит программное обеспечение и т.д. Дополнительно вычислительный модуль содержит приемопередающее устройство (коммуникационный модуль).

[0046] Более того, дезинтеграционный реактор 100 может быть выполнен с возможностью подключения к машинному интеллекту, а также подключаться к блокчейн сети с выходом в Интернет. Датчики в контексте настоящего изобретения могут определять: процентное содержание состава пылевой смеси, влажность и/или консистенцию смеси, обеспечивать гранулометрию и контроль заданных параметров, подсчитывать объем производства продукта помола, измерять технический ресурс всех элементов дезинтеграционного реактора и т.д. Дезинтеграционный реактор легко адаптируем к технологической цепи современных предприятий с минимальной инфраструктурой, а также имеет возможность исполнения на шасси.

[0047] Дезинтеграционный реактор 100 может содержать интегрированное приемопередающее устройство, соединенное с датчиками и анализаторами упомянутого устройства, и выполненное с возможностью коммуникационного соединения с внешним вычислительным модулем или любым другим внешним устройством для

25

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) передачи данных, характеризующих показания датчиков и анализаторов упомянутого устройства. Интегрированное приемопередающее устройство может быть модулем USB, модулем беспроводного приема и передачи данных и любым другим приемопередающим устройством.

[0048] В зависимости от требований безопасности к технологическому процессу помола того или иного сырья, в реакционную камеру, помимо воздуха, могут подаваться разного рода инертные газы и/или смеси газов (например, аргон, азот и прочие) либо аэрозоли для предотвращения и/или снижения уровня взрыво- и пожаро-опасности. В зависимости от требований технологического процесса измельчения того или иного сырья, в реакционную камеру 104, помимо воздуха, могут подаваться разного рода активирующие газы (диоксид углерода)/аэрозоли, которые способствуют ускорению процесса измельчения (разрушения кристаллической решетки с разрывом межмолекулярных связей) и/или активации поверхности исходного сырья. Дополнительно предусмотрена возможность создания в реакционной камере 104 многокомпонентной смеси. Для создания многокомпонентной смеси в полую ось вместе с исходным сырьем из внешних дозаторов подают различные порошки, вследствие чего в реакционной камере 104 происходит гомогенизация компонентов исходного сырья и упомянутых порошков. В результате такой гомогенизации образуется многокомпонентная смесь.

[0049] Дезинтеграционный реактор 100 также имеет возможность выполнять гидро-активизацию и диспергацию смесей. Процесс гидро- активизации и диспергации смесей заключается в следующем. На первом этапе, гидросмесь с содержанием исходного сырья, подается в среду с возможностью создания встречных жидких потоков в составе подвергаемым сырьем к разрушению, с возможностью многократного

26

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) встречного воздействия силой под влиянием сил вращения ударяясь с отражением о рабочие органы реактора 100 и сталкивая со встречным потоком, противоположного потока, несущегося на встречу. При этом составляющие гидросмеси разрушаются и активируются за счет механического и гидравлического удара в потоке, во взаимодействии с магнитными полями, оказывая вспомогательное воздействие на расклинивающее (размывающее) действие с жидкостью (состав смеси), впитавшихся в поры исходного сырья. На втором этапе, прохождения смеси через область давления (калибратора) с действием выдавливания под влиянием центробежных сил, происходит воздействие диспергации, приводящей к резкому колебанию давления и энергичной миграции жидкости, обнажающей реакционную поверхность в пропитанных порах, трещинах и капиллярах исходного сырья. В результате этого в процессе гидравлической активизации очень быстро происходит разрушение твердых частиц минералов, происходит накопление гидрата и насыщение им жидкой фазы.

[0050] Предыдущий пример демонстрирует возможность получения продуктов и в жидкой среде продукты передела. Обогащение полезных ископаемых — важнейшее промежуточное звено между добычей полезных ископаемых и их использованием. Метод обогащения может быть сухим, а также мокрым, в зависимости от состава, содержания и размеров вкраплений полезных ископаемых. Таким образом можно получать активированные смеси, растворы, пульпу, суспензии, в зависимости от продукта обогащения или конечного продукта производства с содержанием цемента (бетон, клей), зол, шлама, или любых групп извлекаемых полезных ископаемых (металлы, удобрения, редкоземельных металлов и т.д.) и/или производимых продуктов. Механический передел горнорудных пород во взаимодействии с

27

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) электромагнитными полями оказывают влияние на движущиеся тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, и на заряженные тела магнитной составляющей. Характер воздействия на движущуюся заряженную частицу с силой, обусловлен существованием у них собственного механического момента.

[0051] Совокупность процессов и методов концентрации минералов при переработке твёрдых полезных ископаемых применяются многообразные методы гравитационного обогащения, при разной плотности и свойств разделяемых минералов, использующие различие в скорости движения частиц в жидкой или воздушной среде под действием гравитационных или центробежных сил (применение любого типа направленных для обогащения полезных ископаемых (отделение от пустой породы)). При производстве, возможно получение как окончательных товарных продуктов, так и концентратов с полезными ископаемыми, для дальнейшей химической или металлургической переработки.

[0052] Хотя данное изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в нем, не покидая фактический объем изобретения.

28

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)