Устройство для смешивания материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1724348 А1 (19) (11) (51)5 В 01 F 13/08 (gOU(g g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801070/26 (22) 24.01.90

-(46) 07.04.92. Бюл, hh 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.M.Ôåдоро вского (72) В.Н.Аполицкий (53) 66,063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1202620, кл. В 02 С 19/18, 1984.

Авторское свидетельство СССР

hb 1248659, кл. В 02 С.19/18, 1984.

Авторское свидетельство СССР

hL 111177660088, кл. В 01 F 13/08, 1958. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области измельчения и смешивания материалов и может быть использовано при проведении спектрального анализа. Цель предложения— повышение эффективности работы, Устройство содержит корпус 1 с электродвигателем 2, на валу которого установлен держатель 3 с магнитоприводом в виде симметрично установленных двух постоянных магнитов 4 и 5 различной полярности с возможностью их перемещения, В центре стола 6 установлена рабочая цилиндрическая камера из материала с низкой магнитной проницаемостью. В основании камеры помещены два стержня в виде цилиндра, каждый длиной 1/2 — 2/3 диаметра основания камеры и толщиной не менее 2 мм, и дополнительные стержни в виде пестика длиной большей 1,2 диаметра основания камеры и диаметром не более 1/3 диаметра основания камеры из материала с высокой магнитной проницаемостью, 2 ил.

1724348

3 .:3, Изобретение относится к области измельчения и смешивания материалов и может быть использовано при проведении спектрального, рентгеноспектрального и других видов анализа порошковых материалов, связанных с тонким измельчением проб, а также со смешиванием растворов различной вязкости.

Цель изобретения — повышение эффективности работы за счет возможности измельчения частиц.

Выбор длины мелющих стержней более

1,2 диаметра основания рабочей камеры объясняется необходимостью размещения стержней в вертикальной плоскости, так как при таком положении один конец стержня лежит на основании камеры, а другой на ее стенке. За счет магнитного взаимодействия нижний конец стержня перемещается у стенки цилиндрической камеры, Для лучшего измельчения (взаимодействия поверхность стержня — частицы — поверхность камеры) форма нижнего конца этих стержней должна быть подобна форме конца пестика, т.е. иметь вид подобный переходу стенки камеры в дно. Если длина стержня меньше 1, 2 диаметра основания камеры, то стержни заклиниваются между стенками, Выбор длины мелющих стержней 1/2—

2/3 диаметра основания обусловлен необходимостью свободного размещения и движения этих стержней в пределах основания рабочей камеры и более плотного прилегания к поверхности основания камеры.

При меньших размерах стержней, например 1,4 диаметра основания камеры, стержни отбрасываются от центра камеры, что ухудшает процесс измельчения и перемешивания. В случае длины стержней более

2/3 диаметра основания камеры они начинают заклиниваться, не плотно прилегают по всей длине к основанию камеры или сильно притягиваются в ее центральной части к обоим магнитам. Центробежные силы в этом случае не могут их раздвинуть, разместить по всему диаметру основания камеры.

Для интенсивного измельчения и перемешивания необходимо, чтобы ширина и длина магнитов была не менее 1/2 диаметра основания камеры. B этом случае центр магнитов будет находиться под основанием камеры. Например, если ширина магнитов составляет 1/4 диаметра основания камеры, то их края будут находиться на некотором расстоянии от стенки камеры, при этом снижается сила взаимодействия магнита с концом стержня, находящегося у стенки камеры. Магниты стремятся оттянуть конец

55 стержня к центру основания камеры отстенки, что ухудшает процесс измельчения.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — размещение мелющих стержней в рабочей камере в момент вращения магнита.

Устройство содержит корпус 1 с электродвигателем 2, на валу которого установлен держатель 3 с магнитоприводом в виде симметрично установленных двух постоянных магнитов 4 и 5 разноименной полярности с возможностью их перемещения.

Система перемещения магнитов 4 и 5 не показана. Магниты 4 и 5 направлены различной полярностью в сторону стола 6, изготовленного из прозрачного материала с низкой магнитной проницаемостью, например из плексиглаза; для наблюдения эа расстоянием между магнитами 5 и 4. На столе

6 размещена прокладка 7, например, из резины. В центре стола 6 установлена рабочая цилиндрическая камера 8, например фарфоровый тигель, т.е. из материала с низкой магнитной проницаемостью, Камера 8 закрывается крышкой 9. Система крепления крышки 9 не показана. B основании камеры

8 помещены два стержня 10 и 11 в виде цилиндра каждый длиной 1/2 — 2/3 диаметра основания рабочей камеры 8 (в данном устройстве при диаметре камеры 8 25 мм длина стержней 10 и 11 равна 16 мм) и толщиной не менее 2 мм и стержни 12 и 13 в виде пестика длиной большей 1,2 диаметра основания камеры 8, т,е. 40 мм, и диаметром не более 1/3 диаметра основания камеры 8, т.е, толщиной 2,5 мм из материала с хорошей магнитной проницаемостью, например из стали.

Устройство работает следующим образом.

При использовании данного устройства, например для эмиссионного спектрального анализа, вначале берут навеску 300 мг порошковой геологической пробы, например, гранит и 100 мг угольного порошка (буфера) крупностью 100 мкм, помещают в рабочую камеру 8 в виде фарфорового тигеля. Размещают в камеру 8 стержни 10 — 13, Расстояние между магнитами 4 и 5 устанавливают ".3 мм. Затем камеру 8 закрывают крышкой 9 и устанавливают в центре стола

6. Включают электродвигатель 2, который приводит в движение держатель 3 магнитов

4 и 5 со скоростью не менее 400 об/мин. Под действием вращающихся магнитов 4 и 5 мелющие стержни 10 и 11 прижимаются в камере 8 к основанию и начинают вращаться относительно неподвижного основания камеры 8. Центробежные силы, возникающие при этом, двигают концы стержней 10 — 13 в

1724348 стало возможным использовать в качестве материала для .изготовления рабочей камеры такие хрупкие материалы, как минералокерамику, стекло, фарфор и др., что снижает процесс загрязнения перемешиваемых порошков материалом камеры.

Я

Эиг.2

Составитель В.Аполицкий

Техред М.Моргентал Корректор ЭЛончакова

Редактор Е.Папп

Заказ 1134 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сторону боковой стенки камеры 8(фиг. 2), За счет вращательного движения стержней 10 и 11 происходит измельчение и перемешивание частиц пробы, находящейся на плоском основании камеры 8, и отбрасывание 5 их к стенке камеры 8, где частицы подвергаются дополнительному интенсивному измельчению и перемешиванию под действием концов мелющих стержней 12 и

13 в виде пестиков и отбрасыванию их к 10 центральной части камеры 8. Затем процесс их движения повторяется. Большая скорость вращения стержней 10-13 (более 400 об/мин) и сила магнитного воздействия на стержни 10-13, прижимающая их к основа- 15 нию камеры 8, способствуют интенсивному измельчению минеральных частиц, например гранитная проба крупностью 100 мкм в количестве 300 мг измельчается за 20 мин, как показал гранулометрический анализ до 20 величины меньшей 5 мкм, при этом обнаруживается высокая степень однородности смешиваемых порошков, что позволяет использовать их при локальном лазерном спектральном анализе в качестве образцов 25 сравнения стандартов.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет улучшить перемешивание и измельчать исследуемый материал до крупности частиц менее 5 мкм. 30

Устройство очень компактно и при работе бесшумно.

Кроме того, за счет отсутствия резких ударов при перемешивании мелющих стержней о стенки и основание рабочей камеры 35

Формула изобретения

Устройство для смешивания материалов, содержащее корпус, на котором установлен столик с размещенной на нем цилиндрической камерой с плоским основанием, внутри которой расположен стержень в виде цилиндра из материала с высокой магнитной проницаемостью, установленный в корпусе электродвигатель, на валу которого закреплен держатель с магнитоприводом в виде симметрично расположенных относительно оси вращения вала двух постоянных магнитов разноименной полярности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, за счет обеспечения возможности измельчения частиц, устройство снабжено дополнительными стержнями из материала с высокой магнитной проницаемостью, одни из которых выполнены в виде пестика длиной больше 1,2 диаметра основания камеры, а другие — в виде цилиндра, длина которого, как и длина основного стержня, составляет

1/2 — 2/3 диаметра основания камеры, постоянные магниты установлены с возможностью перемещения, причем ширина и длина каждого из них составляет не менее

1/2 диаметра основания корпуса.