Przedmiot wynalazku.  Przedmiotem wynalazku jest sposób mielenia surowców twardych
średniotwardych i miękkich zwłaszcza takich jak węgiel brunatny i węgiel kamienny, który pozwoli uzyskać
wysoki stopień rozdrobnienia surowca. Sposób według wynalazku można stosować do mielenia surowców
twardych przy zastosowaniu odpowiednich materiałów oraz przy zastosowaniu odpowiednich warunków
pracy urządzenia.

     Stan techniki.  Znanych jest cały szereg urządzeń służących do rozdrabniania surowców twardych,
średniotwardych i miękkich a jednym z nich jest młyn kulowy będący odmianą młyna, w którym funkcję
mielników spełniają kule o różnych średnicach, wykonane z twardego materiału o dużej gęstości, takiego jak
stal, czy ceramika. Młyny tego typu służą do mielenia na sucho lub mokro surowców średniotwardych i
miękkich, a stosuje się je do przeróbki rud lub do przerobu odpadów wielkogabarytowych np. zgarów
pochodzących z odlewnictwa metali nieżelaznych, a także w przemyśle cementowym, ceramicznym i w
energetyce (spalanie pyłu węglowego i przygotowanie sorbentu do instalacji odsiarczania spalin). Młyny
kulowe są często używane w pirotechnice. Jako części mielące (mielniki) stosowane są kule lub wałki ze
stopów metali nieiskrzących (ze względu na niebezpieczeństwo wybuchu), np. kule ze stopu ołowiu z
antymonem. Istotną wadą obecnie stosowanych młynów kulowych jest fakt, iż rozdrabnianie węgla przebiega
tylko do określonego poziomu i pozwala uzyskać drobiny węgla wielkości około 20 mikrometrów.

      Istota wynalazku.   Wolnym od przedstawionych niedogodności jest sposób mielenia surowców
twardych, średniotwardych i miękkich zwłaszcza takich jak węgiel brunatny i węgiel kamienny według
wynalazku. Sposób ten może mieć zastosowanie we wszelkich rodzajach młynów służących do mielenia
surowców twardych, średniotwardych i miękkich, i polega na zastosowaniu dwóch czynników, z których
pierwszy to precyzyjne wykonanie elementów roboczych takich jak kule i wewnętrzna część bębna młyna
kulowego, natomiast drugim czynnikiem jest stworzenie odpowiedniego ciśnienia dla skutecznych warunków
pracy urządzenia. Obydwa czynniki mogą być stosowane osobno jak również jednocześnie i tak: można
stosować precyzyjne wykonanie elementów roboczych bez zmiany ciśnienia pracy urządzenia, można
stosować zmianę ciśnienia pracy urządzenia bez stosowania precyzyjnego wykonania elementów, i można
zastosować precyzyjne wykonanie elementów roboczych z jednoczesną zmianą ciśnienia pracy urządzenia, w
tym ostatnim przypadku oczekuje się najefektywniejszego rozdrabniania surowca.
     Precyzyjne wykonanie elementów roboczych takich jak kule i wewnętrzna część bębna młyna kulowego
polega na długotrwałym polerowaniu tych elementów w celu zminimalizowania wielkości mikroskopijnych
wgłębień na powierzchniach kul oraz wewnętrznej powierzchni roboczej bębna młyna kulowego.
   Stworzenie odpowiedniego ciśnienia dla skutecznych warunków pracy urządzenia polega na hermetycznym
wykonaniu bębna młyna kulowego z hermetycznym zamknięciem otworu wsadowego na czas pracy
urządzenia. Przed uruchomieniem młyna należy wtłoczyć do jego komory roboczej powietrze lub też określony
gaz, do wartości, która pozwoli uzyskać pożądane rozdrobnienie surowca. Powietrze lub gaz doprowadzany
jest do komory roboczej bębna, poprzez odpowiedni zawór, a po wykonaniu pracy rozdrabniania surowca,
powietrze lub gaz poprzez zawór jest wypuszczany, tak aby zrównać ciśnienie wewnątrz bębna z ciśnieniem
zewnętrznym.
     W obecnej chwili nie istnieje możliwość stworzenia idealnej kuli, co skutkuje tym, iż te elementy na swojej
powierzchni posiadają mikro-wgłębienia, które wyglądają jak wgłębienia na piłeczce do golfa tylko w
znacznie mniejszej skali, i tak jeżeli na powierzchni kul młyna kulowego wgłębienia posiadają wielkość 20
mikrometrów, to mielenie surowca poniżej tego rozmiaru ziaren staje się prawie niemożliwe, gdyż podczas
pracy drobiny surowca chowają się w zagłębieniach na powierzchni kul, które z kolei stykają się ze sobą
zewnętrzną (wyższą) częścią wgłębień. Wypolerowanie powierzchni kul i wewnętrznej powierzchni bębna
młyna kulowego, do poziomu uzyskania wgłębień wielkości 1 mikrometra, pozwoli uzyskać przemiał surowca
do porównywalnej wielkości 1 mikrometra wielkości ziaren, przy czym istnieje prawdopodobieństwo, że aby
uzyskać skuteczny przemiał surowca do takiej wielkości ziaren, należy zastosować podwyższone ciśnienie w
komorze roboczej młyna. Dzieje się tak dlatego, gdyż podczas „miażdżenia” surowca, może zaistnieć efekt
„ślizgania” się na boki większych drobin surowca, zastosowanie wyższego ciśnienia przeciwstawia się temu
zjawisku, gdyż sprawia, że większe drobiny surowca są z zewnątrz dociskane z większą siłą co pozwala na
rozkruszenie tych drobin na mniejsze frakcje.

      Objaśnienie figur rysunków.
Fig. 1 - Przedstawia wgłębienia o wielkości 20 mikrometrów na powierzchni dwóch stycznych ze sobą kul o
średnicy 4 cm, w skali 200:1, z uwidocznieniem ziaren mielonego surowca o przeciętnej wielkości 20
mikrometrów.
Fig. 2 - Przedstawia wgłębienia o wielkości 5 mikrometrów na powierzchni dwóch stycznych ze sobą kul o
średnicy 4 cm, w skali 200:1, z uwidocznieniem ziaren mielonego surowca o przeciętnej wielkości 5
mikrometrów.
Fig. 3 - Przedstawia (hipotetycznie) dwie kule oddalone od siebie na odległość 20 mikrometrów z
umieszczeniem pomiędzy nimi ziaren o wielkości 20 mikrometrów.
Fig. 4 - Przedstawia (hipotetycznie) dwie kule oddalone od siebie na odległość 14 mikrometrów z
umieszczeniem pomiędzy nimi ziaren o wielkości 20 mikrometrów, które poprzez efekt „ślizgania” oddalają
się od siebie, udaremniając tym samym rozdrobnienia ziaren na mniejsze frakcje.
Fig. 5 - Przedstawia (hipotetycznie) dwie kule oddalone od siebie na odległość 14 mikrometrów z
umieszczeniem pomiędzy nimi ziaren o wielkości 20 mikrometrów, które poprzez zastosowanie wyższego
ciśnienia nie poddają się efektowi „ślizgania” i nie oddalając się od siebie, są rozdrabniane na  mniejsze
frakcje.

     Przykład wykonania wynalazku. 
    Sposób według wynalazku przedstawiony jest na przykładzie młyna kulowego, przeznaczonego do mielenia
surowców, średniotwardych i miękkich, i polega na zastosowaniu dwóch czynników, z których pierwszy to
precyzyjne wykonanie elementów roboczych takich jak kule i wewnętrzna część bębna młyna kulowego,
natomiast drugim czynnikiem jest stworzenie odpowiedniego ciśnienia dla skutecznych warunków pracy
urządzenia. Precyzyjne wykonanie elementów roboczych takich jak kule i wewnętrzna część bębna młyna
kulowego polega na długotrwałym polerowaniu tych elementów w celu zminimalizowania wielkości
mikroskopijnych wgłębień na powierzchniach kul oraz wewnętrznej powierzchni roboczej bębna młyna
kulowego, natomiast tworzenie odpowiedniego ciśnienia dla skutecznych warunków pracy urządzenia polega
na hermetycznym wykonaniu bębna młyna kulowego z hermetycznym zamknięciem otworu wsadowego na
czas pracy urządzenia, przy czym przed uruchomieniem młyna należy wtłoczyć do jego komory roboczej
powietrze lub też określony gaz, do wartości, która pozwoli uzyskać pożądane rozdrobnienie surowca.
Powietrze lub gaz doprowadzany jest do komory roboczej bębna, poprzez odpowiedni zawór, a po wykonaniu
pracy rozdrabniania surowca, powietrze lub gaz poprzez zawór jest wypuszczany, tak aby zrównać ciśnienie
wewnątrz bębna z ciśnieniem zewnętrznym.

    Zastosowanie wynalazku.
   Sposób mielenia  surowców twardych, średniotwardych i miękkich zwłaszcza takich jak węgiel brunatny i
węgiel kamienny według wynalazku, może mieć zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, wszędzie tam
gdzie zachodzi potrzeba rozdrobnienia surowca na mniejsze frakcje.
Sposób mielenia  surowców twardych, średniotwardych i miękkich
zwłaszcza takich jak węgiel brunatny i węgiel kamienny.
mlyn-fig-1 mlyn-fig-2 mlyn-fig-3
mlyn-fig-4 mlyn-fig-5
Pozdrawiam

Radosław Pełka
Copyright © 2013 - 2018 by "Radosław Pełka" • Wszystkie Prawa Zastrzeżone • polityka plików cookies
Radosław Pełka
Radosław Pełka na LinkedIn