Николай Леонидович Егин -
изобретатель и рационализатор

Главная страница

Правовые аспекты
Новые изобретения

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Важная информация об авторских свидетельствах

Дезинтегратора Хинта — активатор Егина

Прогремевший в свое время и надолго забытый дезинтегратор Й.Хинта возродился вновь. На современной научно-технической базе он превратился в мощный высокотехнологичный активатор. Новые материалы, огромные скорости измельчения позволяют работать на атомарном уровне, придавая материалам новые полезные качества. Созданы уникальные установки с широким диапазоном возможностей во многих отраслях производства и различной производительностью.

В послевоенные годы в Эстонии на заводе силикатного кирпича занимался модернизацией производства инженер Йоханнес Александрович Хинт. Экспериментируя в технологии измельчения сырья для кирпичей, Хинт обнаружил, что с увеличением окружной скорости рабочих элементов барабана выше традиционной (10 — 15 м/с), достаточной для смешивания, кирпич получался значительно прочнее. В итоге этот ничем не приметный ранее завод из простых компонентов (извести и песка) наладил выпуск высокопрочных изделий марок М3000 в серийном производстве и М5000 в опытно-промышленном. Новую технологию назвали механохимической активацией, а полученный строительный материал — силикальцитом. Для развития научных основ энергоинфузиологии, так обозначили это направление, Хинту дали научно-исследовательский институт, известный как НИИ силикальцита.

Из нового материала были построены целые города. По Волге плавали мобильные корабли-заводы, производившие все строительные элементы для новостроек. Однако звезда изобретателя закатилась рано. Его новаторские идеи и новый материал не были признаны традиционной наукой, забыли и все заслуги Героя Социалистического Труда И.Хинта. Их, так сказать, закатали в бетон.
А ведь идея была правильной и перспективной, считает Николай Леонидович Егин. В чем же причина забвения замечательного изобретения решил разобраться известный изобретатель.
Устройство шаровых и вибрационных мельниц известно давно, а что внутри дезинтегратора, знает не каждый. Представьте себе «беличье колесо» — два кольца, соединенные перекладинами. Если такое колесо вращать, а внутрь подавать продукт, подлежащий измельчению, то пока этот продукт найдет выход наружу, он получит несколько ударов перекладинами. Если таких «беличьих колес» на одной оси несколько и они вложены одно в другое, то и ударов будет больше, а значит, эффективность помола возрастет. Но часть энергии ударов расходуется на бесполезное закручивание материала вокруг колес. Тогда поставили между колесами неподвижную перегородку. Получившееся устройство называется десимбератор. Именно с него и начал экспериментировать Хинт, но сразу убедился: не подходит. Если вращающиеся била под действием центробежных сил самоочищаются, то на неподвижные известково-песчаная смесь-сырье для кирпичей — налипает и забивает их. Тогда перегородку сделали также в форме беличьего колеса, но с приводом в противоположную сторону. Это и был дезинтегратор Хинта.

Десимбератор и дезинтегратор-устройства, давно известные. Их широко применяют для смешения и гомогенизации сырьевых смесей при производстве стекла (смешение шихты), в металлургии (для подготовки формовочной земли), в кулинарии (для приготовления различных соусов) и тд. Заслуга Хинта в том, что он предложил при помощи дезинтегратора не смешивать, а измельчать! И главное, он первый догадался увеличить скорость вращения корзин дезинтегратора, хотя это и ведет к активному износу бил.

Общепринятым было мнение, что удельная доля всех компонентов в смеси имеет универсальное значение. Иначе говоря, безразлично, в каком агрегате они измельчены. Опыты, проведенные в Таллине в 1953 г., показали, что это не так. Помолы песка и извести до одинаковой тонины, проведенные в шаровой мельнице, вибромельнице и дезинтеграторе, существенно различались: прочность образцов камней из дезинтегратора была на 80% выше. Более того, чуть позже на кафедре физики Тартусского университета установили, что смеси из дезинтегратора с одинаковой тониной могут быть в 2,5 раза прочнее полученных в других измельчителях.

Однако ни сам Хинт, ни его производственники не обратили внимания на эти исследования. От добра добра не ищут, решили они. Освоенные ими рубежи прочности силикальцита были рекордными, и заменять простые дешевые мельницы на сложные дорогие было невыгодно. Да и сама идея выглядела бы не так эффектно.

Многочисленные эксперименты Хинта с различными агрегатами для мелкого помола (вибрационные и шаровые мельницы, дезинтеграторы) сводились к главному на то время показателю-тонине (дисперсности помола). Естественно, и производственная практика, используя измельчение, остановилась на грани экономичности. Более тонкий помол был отвергнут из-за высокой стоимости оборудования. К тому же оно быстрее изнашивалось, особенно в работе с абразивными материалами. На практике на местах экономические соображения иногда приводили к нарушениям технологии, что давало дополнительные аргументы поборникам бетона.

Сегодня на новом витке развития науки необходимо вернуться к феномену Хинта, считает Н.Егин. Современные высокопрочные сплавы и композиты позволяют делать перекладины дезинтеграторов прочными и надежными. Кроме того, теория и практика изменили конструкцию дезинтеграторов и превратили их в активаторы материалов таким образом, что получать необходимую тонину компонентов для кирпича, цемента и др. теперь можно на простых и дешевых мельницах. После чего полученные материалы с различными добавками и наполнителями активируют в устройствах, похожих на дезинтеграторы. Но теперь окружные скорости лопаток достигают 1000 м/с (о чем Хинт и мечтать не мог). Частота и амплитуда ударных импульсов возрастает на порядок, а энергонапряженность рабочего пространства устройства в десятки раз больше, чем у дезинтеграторов. Отсюда и вес, и размеры машины уменьшаются вместе с ее стоимостью.

Опытным путем Н.Егиным были подобраны углы атаки лопаток, материалы для них и оптимальная геометрия, что обеспечивало не только мелкую тонину и гомогенность смесей, но и мощную трибоэлектризацию. Огромные перегрузки, достигающие на некоторых режимах 400 млн g (ускорений свободного падения), которые в импульсах получают частицы активируемых материалов, приводят к смещению их электронных оболочек. Образовавшиеся электронные облака различных материалов смешиваются друг с другом, создавая неразрывные связи на атомарном уровне. Теперь основным назначением активаторов становится производство смешанных цементов повторного помола. Это дает возможность на цементных заводах, особенно на заводах ЖБИ, и прямо на стройках из 1 т портландцемента получать 2 т смешанного, равного по активности и прочности исходному цементу. Добавками до 50% служат доменный шлак, кварцевый песок, известняк, гранит и другие, которые уже применяются в производстве внутренних и внешних облицовочных плит типа МАРС-1 (ИР, 12, 2008, ст. «Нарисуй, раскрась и живи») (патент 1122886 и другие Николая Егина).

Кроме того, в новых активаторах типа АЦ-ВНВ можно вырабатывать вяжущее низкого водопотребления (ВНВ) с большой удельной поверхностью, до 5000 см²/г. Интенсивной механической обработкой портландцемента или смеси цемента с минеральными добавками в присутствии порошкообразного суперпластификатора получаем ВНВ с нормальной густотой, равной 15 — 18%. По основным свойствам оно значительно превосходит традиционные портландцементы. Активность вяжущего при этом возрастает больше чем в 2 раза, а сроки схватывания смеси на основе ВНВ такие же, как у исходного материала.

При разбавлении цемента на 50% минеральными добавками получаем вяжущие активностью 59 — 61 МПа, что соответствует требованиям к цементу М600. При замене 70% минеральными добавками активность вяжущего находится в пределах 42 — 53 МПа. Полученные результаты говорят о том, ' что на основе цемента М400 промышленного производства можно готовить цементы М700 — М800 с низкой водопотребностью.

Разработано и изготовлено три серии активаторных установок АЦ-ВНВ:

• МОЛНИЯ-1 с производительностью до 3 т/ч;
• МОЛНИЯ-2 производит до 30 т/ч;
• МОЛНИЯ-3 одновального и двухвального типа выдает больше 100 т/ч. Кроме активатора в комплект установки входят вибромельница, бункеры для сырья, оснащенные дозаторами с частотной регулировкой привода, напольный шнековый загрузчик бункеров.

Все дезинтеграторные установки универсальны и выполняют комплекс работ:

• переработка 1 т цемента М400 в 1 т М800 активацией и уменьшением тонины;
• переработка 1 т М400 с 1 т шлака в 2т цемента М400 активацией и уменьшением тонины;
• производство цементов ВНВ всех марок (30, 50, 100) из отходов теплоэлектростанций, металлургических и горнодобывающих предприятий;
• производство жаростойких и цветных цементов;
• производство минеральных порошков красителей для красок, цементов и др. материалов для отделочных и строительных работ;
• размол горных пород для извлечения редкоземельных, цветных и драгоценных металлов;
• производство сухих смесей для гипсокартона, пенобетона и других с сухими пенно и порообразователями;
• производство различных шпаклевок, структурных штукатурок, побелок.

Применение новых установок активаторов — дезинтеграторов типа МОЛНИЯ с использованием трибоэлектрических нанопроцессов и дешевых промышленных отходов, в избытке залегающих во всех регионах, делают строительные работы качественными, востребованными и высокорентабельными. Авторы готовы рассмотреть предложения заказчиков по другим материалам, помимо строительных. Уже получены интересные результаты по активации различных видов топлива, воды и водных растворов, продуктов питания.

---

Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.

Важная информация об авторских свидетельствах