Устройство для изготовления металлических суспензий

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИ СУСПЕНЗИЙ электрической дугой, состоящее из камеры , в которой установлены металлические электроды, бака готовой продукции . Системы трубопроводов с насосом и источника постоянного тока, отличающееся тем, что. С НХ1Ш&АЯ II 11Л5Н ТЙЙ. «. KM i m.u с целью получения суспензий требуемой дисперсности, электроды выполнеи 1 с осевыми отверстиями,, установлены с возможностью возвратно-поступательного и осевого перемещения и соединены трубопроводами с насосом при этом камера выполнена герметизированной . 2.Устройство по п. , о т л и гчающееся тем, что электроды соединены трубопроводами с баком готовой продукции. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью изменения дисперсности получаемой суспензии, оно снабжено регуляi (Л тором расхода рабочей жидкости, выполненным в виде насоса с регулируемой производительностью. | кэ 1чЭ со 4 СП аг./

СОО3 СОВЕТСНИХ

СО И

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3448112/23-26 (22) 04.06.82 (46) 07.11.84. Бюл. И - 41 (72) В.И.Носуленко и В.С.Запорожченко (71) Кировоградский институт сельско— хозяйственного машиностроения (53) 66.063.62(088.8) (эб) 1. Иеницеску К. Общая химия.

Под ред. А.В.Аблова. Перевод с румынского. M., -"Мир", 1968, с.546-547. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ЦПЯ ИЗГОТОВ—

ЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ электрической дугой, состоящее из камеры, в которой установлены металлические электроды, бака готовой про— дукции, Системы трубопроводов с насосом и источника постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, SU„„1122345 A зсю В OI F 3/00; B 01 F 13/00;

В 22 F 9/14 с целью получения суспензий требуемой дисперсности, электроды выполнены с осевыми отверстиями, установлены с возможностью возвратно — поступательного и осевого перемещения и соединены трубопроводами с насосом при этом камера выполнена герметизированной.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электроды соединены трубопроводами с баком готовой продукции.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью изменения дисперсности получаемой суспензии, оно снабжено регуля— тором расхода рабочей жидкости, вы— полненным в виде насоса с регули— руемой производительностью.

1122345 2

Изобретение относится к устройствам непрерывного или периодичес-, кого получения металлических суспенвий и может быть использовано в металлургической промышленности для получения эмалевых суспензий, в химической промышленности для изготовления водных суспензий двуокиси титана, применяемых при производстве капронового волокна, в лакокра- 10 сочной и других отраслях проььипленности °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для получения металлических суспензий с помощью электрической дуги горящей между металлическими электродами в неподвижной жидкости. Устройство состоит из ванны,в которой установлены металлические электроды, присоединенные к клеммам источника питания, системы трубопроводов, ем-. кости для готовой продукции 513.

Однако известное устройство не позволяет регулировать дисперсность получаемых суспензий в широком диапазоне.

Целью изобретения является получение суспензии требуемой дисперсности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления металлических суспензий электрической дугой, состоящем из камеры, в которой установлены металлические электроды, бака готовой продукции, системы трубопроводов с насосом и источника постоянного тока, электроды выполнены с осевыми отверстиями для прокачки жидкос40 ти, установлены с возможностью возвратно-поступательного и осевого перемещения и соединены трубопроводами с насосом или баком,для готовой суспензии, при этом камера выполнена герметизнрованной.

При этом электроды соединены трубопроводами с баком готовой продукции.

С целью изменения дисперсности получаемой суспензии, устройство снабжено регулятором расхода рабочей жидкости, выполненным в виде насоса с регулируемой производительностью. 55

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, вариант с отводом полученной суспензии через осевые отверстия в электродах; на фиг. 2 — то же, вариант с подачей жидкости через осевые отверстия в электродах.

Устройство состоит из бака 1 с жидкостью, насоса 21 с регулируемой производительностью, трубчатых электродов 3 и 4 с осевыми отверстиями 5 и 6, установленных в герметизированной камере 7, и бака 8 для готовой суспензии, которые связаны между собой трубопроводами 9. Электроды 3 и 4 механически соединены с механизмами 10 и 11 их подачи и подключены к источнику питания постоянного тока. Трубчатая форма электродов с осевым отверстием дпя прокачки жидкости позволяет гарантировать надежное протекание жидкости между всеми точками торцовой поверхности электродов. Это условие является важным для изготовления суспензий, так как отсутствие протекания жидкости в любом месте электродами приведет к возникновению обычной дуги типа сварочной, грубому оппавлению электродов и нарушению стабильности процесса. Жидкость может подаваться от насоса через осевые отверстия 5 и 6 в герметизированную камеру 7 (фиг.2 ) или отводиться вместе с частичками металла через осевые отверстия 5 и 6 в бак 8 для готовой суспензии (фиг. 1) .

Электрическая дуга 12, питаемая постоянным током напряжением порядка 30-200 В, горит между электродами 3 и 4 в поперечном потоке жидкое= ти, скорость течения которого в зазоре между электродами составляет

1-.30 м/с и более. Такая электрическая дуга, обладающая высокими энергетическими параметрами, перемещается с большой скоростью между торцовыми поверхностями электродов и производит разрушение метапла, который в виде мелких частиц удапяется потоком жидкости из зоны обработки в бак 8 для готовой суспензии.

Насос 2 имеет регулируемую произ.— водительность, что позволяет регулировать мощность потока жидкости путем изменения скорости его течения между электродами в широких пределах. При .этом энергетические параметры электрической дуги (концентрация тепловой мощности и температура1, являются, функцией скорости, а следовательно, и динами= ческого давления потока жидкости, что позволяет легко и плавно регулировать их. Так с увеличением (уменьшением 1 скорости потока концент- рация тепловой мощности и. температура дуги возрастают (уменьшаются 1.

Например, при горении электрической дуги в потоке жидкости малой мощности, протекающем со скоростью 10 порядка 1-5 м/с, концентрация тепловой мощности и температура дуги приближаются к концентрации и температуре обычной дуги типа сварочной, следовательно, эрозия электродов происходит главным образом за

Счет плавления металла при значительной величине продуктов эрозии порядка 0,1-0,05 мм, что соответствует грубодисперсным с. спензиям.

С увеличением мощности потока жидкости и его скорости до 30 м/с концентрация тепловой мощности и температура дуги возрастает, а аэрозия электродов все больше.происходит за счет испарения металла. Размер продуктов эрозии уменьшается. до

0,001 мм, что соответствует более тонкодисперсным суспензиям. При соответствующей достаточно значительной скорости и мощности потока жидкости, которая ограничена возможностями существующего оборудования (гидравлического ), эрозия электродов происходит только за счет испа— рения металла при уменьшении разме.ра продуктов эрозии менее 0,001 мм.

Это позволяет получать самые тонкодисперсные суспензии, приближающиеся к коллоидным растворам.

Оптимапьными электрическими параметрами проведения процесса изготов1122345 ления металлических суспензий являются напряжение между электродами порядка 30-200 В, с увеличением которого увеличивается расстояние между электродами (изменяющееся в пределах от сотых долей до нескольких десятых долей миллиметра), а следовательно, улучшаются гидродинамические условия течения потока жидкости, и ток обработки, регулируемый в пр.еделах 1 — 10 А и более.

С увеличением тока производительность процесса повышается.

Возможно применение электродов любой формы как цельных, так и состоящих из набора заготовок требуемого металла, соединенных между собой токопроводящей связкой.

Более равномерная эрозия электродов и, следовательно, однородные по размерам частицы в суспензии получаются при вращении одного или обоих электродов вокруг их продольной оси.

Вращение обоих электродов, установленных соосно или несоосно (сдвинутых друг относительно друга на величину 0,1-0,9 от их поперечного размера), необходимо производить в противоположных направлениях со скоростью 0,02-1,0 м/с. Периодическое изменение полярности электродов также способствует более равномерной их эрозии.

Использование предлагаемого устройства для изготовления металлических суспензий обеспечивает регулирование в широких, пределах дисперсности получаемых суспензий, например, от 10 до 10 и выше; высокую произ4 ь водительность процесса изготовления метацлической суспензии при величине рабочего тока, подаваемого иа электроды, порядка 1000 А и более.

1122345

Составитель Т.Еловских

Техред Ж.Еастелевич Корректор Н ° Король

Редактор Л. Гратилло

Подписное

Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул,Проектная, 4

Заказ 8060/5 Тираж 575

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5