Устройство для обработки суспензий

 

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 703127 (21) 3694884/23-26 (22) 26.01.84 (46) 23 02 86. Бюл. М 7 (71) Юго-Восточное производственнотехническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергети- ческих установок предприятий черной металлургии (72) В.В.Воробьев, В.В.Костицын„

И.А.Лозогубов и В П.Серов (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 703127, кл. В 01 F 13/00, 1976. (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКи СУСПЕНЗИЙ по авт. св. № 703127, „„SU„„121254, A си) 4 В Ol F 13/ОО . В Ol Е 13 08, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки суспензий типа эмалевоro шликера при направленном регулировании реологических характеристик продукта, электроды выполнены в виде ряда пластин с.чередующейся полярностью, размещенных параллельно векторам магнитной индукции, создаваемой электромагнитами в камере диспергирования.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что расстояние между соседними пластинами разной полярности составляет 0,010,3 ширины поперечного сечения камеры диспергирования.

1212540

Электроды 6,7 и 8,9 выполнены в виде ряда пластин 10 и ll с чередующейся полярностью, разделенных изоляторами 12 на две группы. Пластины размещены в камере 1 параллельно векторам магнитной индукции, создаваемой:в ней электромагнитами 2 и

3. При этом на электроды, подсоединенные к пластинам 10 от источника тока подается положительный заряд, а на электроды, подсоединенные к пластинам ll — отрицательный заряд.

Полярность пластин, таким образом, чередуется равномерно. В процессе обработки суспензии полярность плаИзобретение относится к металлургии и неорганической химии и может быть использовано:в производстве суспензий, к реологическим характеристикам которых предъявляются 5 повышенные требования, в частности эмаиевых шликеров, применяемых при изготовлении стальной и алюмини-. евой посуды с защитным эмалевым покрытием. !0

Цель изобретения — интенсификация процесса обработки суспензий типа эмалевого шликера при направленном регулировании реологических характеристик продукта и повышение 15 качества продукта.

На фиг.! изображено устройство, общий вид, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 2 в увеличенном масштабе; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.4 . в увеличенном масштабе.

Устройство содержит камеру 1 . диспергирования, выполненную . в ви- 25 де овальной трубы, имеющей в попе, речном сечении длину а и ширину Ь и электромагниты 2 и 3. По широким сторонам стенок камеры 1 укреплены излучатели 4 и 5 ультразвука, подсоединенные к источнику переменного тока ультразвуковой частоты, а по узким сторонам стенок камеры 1 — выше и ниже излучателей ультразвука— электроды 6-9, подсоединенные попарно (6-7 и 8-9) к источнику постоянного тока. Электромагнит 2 установ- лен против пары электродов 6 и 7, а электромагнит 3 — против пары электродов 8 и 9. Оба электромагнита подключены к источнику постоянного тока независимд от источника, пита.ющего электроды. стин может быть изменена на противоположную, что позволяет расширить диапазон регулирования структурномеханических характеристик получаемого продукта. Пластины 10 и

11 изготавливаются из электропроводного ферромагнитного материала. Размещение пластин электродов параллельно векторам магнитной индукции увеличивает мощность магнитного поля, а уменьшение расстояния между электродами увеличивает плотность тока, что позволяет сократить время пребывания эмалевого шликера в зоне поляризации.

Между смежными пластинами разной полярности выдерживается зазор с, величину которого устанавливают в зависимости от ширины поперечного сечения камеры 1 диспергирования. Экспериментально установлено, что минимальный зазор между пластинами должен быть не менее

0 0l величины Ь

Сопротивление перемещению суспензии в процессе обработки обрат- . но пропорционально расстоянию меж- ду пластинами с и пряма пропорционально квадрату скорости перемещения суспензии, а напряженность магнитного поля в зонах перемещения суспензии обратно пропорциональна величине b . Поэтому уменьшение зазора с до величины, меньшей

0,01 Ь, вызывает многократное повышение сопротивления перемещению шликера с одновременным возрастанием потребной мощности перекачивающего шликер насоса. Абсолютное значение величины зазора с принимается в соответствии .с физическими характеристиками обрабатываемой суспензии.Минимальная величина зазора с должна быть, по крайней мере, в пять раз больше максимального размера наиболее крупных частиц дисперсной фазы суспензии — это необходимо для предотвращения неравномерности движения потоков суспензии между пластинами электродов в зоне магнитного и электрического полей.

Например, при обработке эмалевых шликеров в камере 1, ширина которой h = 10 мм, при толщине пластин.электродов 1 мм, разделенных ! прокладкой толщиной 0,5 мм, величина зазора с должна быть равной

3 l2

l 5 мм, а шаг t = 4 мм. Наибольший зазор с не должен быть более 0,3 величины b . Так как плотность электрического тока при обработке суспензии пропорциональна величине зазора С и количеству пластин электродов в зоне магнитного поля, то увеличение зазора С свыше

0,3 b обусловливает значительное снижение плотности тока и уменьшение поляризации суспенэии. Длину 1поперечного сечения камеры диспергирования целесообразна принимать в 20-25 раэ больше ширины

При указанных соотношениях размеров пластин электродов и камеры диспер.— гирования плотность электрического тока, пропускаемого через суспензию в зоне действия магнитного поля, может быть увеличена, например при обработке эмалевого шликера, до 1 10 А/м

Устройство работает следующим образом.

Первоначально камеру 1 диспергирования заполняют обрабатываемой суспензией, для чего камеру диспергирования соединяют с системой нагнетания в виде насоса, расходного бака с необработанной суспензией и трубопроводов. Затем включают источники питания электромагнитов

2 и 3, электродов 6-9, излучателей

4 и 5 ультразвука и производят обработку суспензии.

При движении обрабатываемой суспензии через камеру 1 диспергирования каждый ее элементарный объем попадает последовательно в эо ну действия магнитного и электрического полей, создаваемых электромагнитом 2 и парой электродов 6 и 7,затем — в зону ультразвукового поля, создаваемого источниками 4 и 5 ультразвука, затем — в зону действия магнитного и электрического полей, создаваемых электромагнитом 3 и парой электродов 8 и

9, после чего обработанная суспензия сливается в приемную емкость.

В зоне действия магнитного и электрического полей, создаваемых электромагнитом 2 и электродами

6 и 7,.движущаяся суспензия разделяется пластинами 10 и 11, к которым подведен электрический ток, на микропотоки, параллельные векторам магнитной индукции, создаваемой электромагнитом. Так как

12540 количество микропотоков большое (свыше 50), а их толщина очень невелика (не превышает 1-3 мм), ве личина напряженности электрическо5 го поля в микрообъемах суспензии может подцерживаться весьма высокой (при напряжении 20 В может достигать 10 В/м). При этом: .в реФ зультате взаимодействия магнит1О ного и электрического полей обеспечивается высокая степень электромагнитной поляризации групп атомов электропроводиой жидкости, окружающей твердые частицы в об15 рабатываемой суспензии, в частности частицы фритты, глины и пигментов в эмалевом шликере. Поляризованные группы атомов микрообъемов жидкости суспензии при попадании

20 ее по мере движения в камере диспергирования в зону ультразвукового поля, создаваемого излучателями 4 и 5, способствуют многократному ускорению разрушения твер25 дых частиц и увеличению степени однородности состава суспензии.

При этом величина заряда электромагнитной поляризации групп атомов микрообъемов жидкости суспен50 зии в процессе ее обработки ультразвуком уменьшается до нуля. Для предотвращения дестабилизации однородности состава суспензии, подвергнутой ультразвуковому диспергированию, необходимо произвести снова поляризацию суспензии.

При дальнейшем движении потока суспензии каждый ее элементар4О ный объем попадает в зону действия магнитного и электрического полей, создаваемых электромагнитом 2 и электродами 8 и 9, где суспензия разделяется пластинами 10 и 11 на

45 микропотоки, параллельные векторам магнитной индукции, создаваемой электромагнитом 3. При этом группы атомов электропроводной жидкости, ркружающей твердые частицы в дис5О пергированной суспензии, вновь поляризуются, благодаря чему обеспечивается длительная стойкость однородности состава суспензии и полученных структурно-механических свойств продукта.

Регулирование. реологических характеристик обработанной суспензии, 1212540

Фиг.1,в частности эмалевого шликера,,производят путем.изменения плотности электрического тока, периодической сменой полярности электродов и продолжительностью пребывания суспензии в камере..диспергирования. !232540 фиг.

В 8

6 11 12

Фиг.0

1212540

Ю ll 1

Фиг.5

Составитель Н.Федорова

Техред M.Äàðoöàé Корректор О.Луговая

Редактор С.Патрушева

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 672/11 Тираж 578

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5