Способ приготовления суспензии оксида магния

 

союз сОВетских сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

ЫЛ 1784262 А1 (si)s В 01 F 3/12, 5/О

ГОсудАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР

МЩУ® (ГОСПАТЕНТ СССР)

БИБЛИ ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ разряда через смесь порошка оксида магния с водой на стенки рабочей камеры и границу раздела фаз "смесь порошка оксида магния с водой — воздух", т.е. энергия выделенная при разряде, используется неэффективно. (21) 4866956/26 (22) 09.08.90 (46) 30,12.92. Бюл. М 48 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С,М,Кирова (72) Г.Л.Лобанова и Г.П.Филатов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1667913, кл. B 01 F 3/12, 1988. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ ОКСИДА МАГНИЯ (57) Использование: электрофоретическое нанесение покрытий. Сущность изобретения: прокаленный порошок оксида магния

Изобретение относится к способам приготовления водной суспензии оксидов металлов и может быть использовано в электротехнической промышленности при электрофоретическом нанесении покрытия.

Известен способ приготовления суспензии оксида магния, включающий смешивание прокаленного порошка оксида магния с водой и последующую обработку смеси высоковольтными импульсами заданной амплитуды, формируемыми путем разряда конденсатора источника импульсов, причем обрабатываемую смесь используют в качестве добавочного сопротивления при заряде конденсатора, а в процессе обработки контролируют частоту следования импульсов и при ее стабилизации прекращают обработку смеси.

Недостаток известного способа заключается в.высоких.энергозатратах, так как при его осуществлении не учитывается эффект передачи волны давления от канала смешивают с водой в количестве, обеспечивающем массовое соотношение их (0,020,10):1 соответственно. Обработку смеси ведут высоковольтными электрическими импульсами при неизменной запасаемой энергии источника до достижения постоянной частоты следования импульсов. Давление на стенках камеры при развитии разрядов находится в пределах от 1,0 10 до

3,1 10 Па, а на границе раздела фаз "смесь порошка оксида магния с водой — воздух" поддерживают давление от 0,6 10 до

2 6 10 Па. 2 ил., 1 табл.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на приготовление суспензии оксида магния в воде.

При указанных значениях амплитуды О давления падающей волны, достигающей ЬЭ стенок рабочей камеры и границы раздела фаз "смесь порошка оксида магния с водой — воздух", происходит компенсация нели- д нейных и диссипативных процессов в ударной волне, сформированной при развитии канала разряда; она приобретает относительно стабильную форму, что и обуславливает достижение максимального эффекта при проведении процесса. Этот эффект значительно ослаблен, если значения амплиту1784262

:3 ды"давления падающих волн меньше или магния с водой — воздух" — В выбирают.из больше указанных величин.. условия, что ка границе раздела фаз давлеТак какамплитудаударной волны, воз- ниесоставляет0,6 10 Па; 1,7 10 Па,т.е. В никающей при развитии канала разря- выбирают равным 0,70 м; 0,35 м; 0,25 м да, зависйт бГЪараметров разряда, а 5 соответственно, так, что смесь порошка. характер .":ее" дйссипации — от свойств оксида магния с водой играет роль добаобрабатываемрй суспензии, то при каж-. вочного.сопротивления при зарядке кондом конкретном зкачении параметров денсатора (см. фиг.1 и 2). Порошок оксида разряДа и свойств суспензии достижение магния (ТОСТ 4526 — 75) прокаливают при требуемого диапазона давления, передан- 10 температуре 650 С в течение 4 ч и охлажного от канала разряда на стенКи "камеры дают, не вынимая из печи,. до 75 С. В и поверхность раздела "смесь порошка дк- рабочей камере 7 порошок смешивавт с . сида магния с водой", осуществляется пу- дистиллированной водой c"óäåëüíûì со-,. тем изменейия расстояния .от- центра противлением 238»кОм/см так, что массомежэлектродного промежутка(канала раз- 15 вое соотношение":твердого к жидкому ряда) до стенок камеры и поверхности раз- составляет Т:Ж = 0,02:1. Затем включают дела "смесь порошка оксида магния с водой — источник импульсов 3 и одновременно извоздух".. .: :. -.,: .:: - :-. : -: - " мерительйую систему 15 и приемйик дав-.

На фиг.1 показанд устройство для осу- ления 17. По секундомеру измеряют время ществления способа, где для рабочей каме- 20 t.: в теченйе которого следуют 300 ймп (n), ры дан вид сбоку; на фиг.2 — разрез:A А йа по формуле и/т рассчитывают частоту слефйг.1. ::.: " . - ..: .: " ""- " " . дования импульсов f исравйивают с предУстановка включает в себя»Дроссель: ыдущим значением. Считываютпоказания насыщейия 1, позволяющий регулировать давления с йриемников и заносят показачастотуследования имйульсов; повыситель- 25 ния в таблицу. Воздействие на суспензию но--выпрямительноеустройство(ВТМ35/70) электрическймй импульсами заканчивают, 2, источник импульсов 3, состоящий из ин- когда частота следования имйульсов прини-: дуктивности 4, емкости 5 и разрядного про- мает постоянное значение, Источник иммежутка 6. Устайовка .имеет сменные," пульсов отключают, суспензию,сливают в: рабочие камеры 7 со встроенным высоко- 30 рриемный бункер, отбирают пробу суспен-: .. вольткым 8 и заземленным 9 электродами, зии объемом 100 мл в стеклянный цилиндр. отличающиеся между собой размерами (см. и наблюдают за появлением границы раздетаблицу). Высоковольтный электрод 8 за-. ла фаз и скоростью ее перемещения, т.е; по креплен резьбовым соединением а крышке характеру оседакйя суспензии определяют, 10 камеры, снабженной бункером 11 с дози- 35 получена агрегативно устойчивая суспензия: ровочным устройством 12. В заземленном или нет. электроде 9 имеется сливное устройство 13 Считывают со счетчика импульсоа сумс краном 14. Установка имеет измеритель- му импульсов, затраченных ка приготовлейую систему 15, содержащую счетчик им- ние суспензии и по формуле пульсов и секундомеры. Кроме того, 40 установка.снабжена датчиками давления 16 .. и W и приемниками давления 17, - : .:... Ч .

Расстояние между электроДайи равно

40 мм, емкость источника С -- 0,25 мкФ, где и - число импульсов; амплитуда импульсов 60 кВ, запасае- 45: ЧЧ вЂ” энергия импульса (запасаемая м ая э.нерг ия источника 450 Дж, часто- энергия источника); та импульса в начале процесса состав- V-объем обрабатываемой суспензии; ляла 4,2 имп/с» ... :::: . - . . Яуд-удельная энергия, затраченная на

Пример. В устройство для осуществ- приготовление 1 л суспензии, ления способа"подключают рабочую каме- 50 рассчитывают удельную энергию, затрару,. в которой расстояние от центра ченную на приготовление 1 л суспензии, и межэлектроднot o промежутка до стенок рабочей камеры (Б).выбирают из условия, - что на стенке камеры воспроизводится дав ление при развитии разрядов. 1;0 10 Па; 55

1;6 10 Па;3,1 10 Па,т.е.А=0,54.м;0,30м;

0,18 м соответстгенно, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до границы раздела фаз "смесь порошка оксида сравнивают полученные значения между собой).

Объем обрабатываемой суспензии оп; ределяют рассчетом по геометрическим размерам рабочих камер и уровню суспензии в них.

Результаты экспериментальных исследований влияния давления в зоне стенок камеры и в зоне границы раздела фаз на

1784262

5 удельные энергозатраты приведены в таблице.

Как следует из результатов, представленных в таблице. опыты 9; 10; 11, в которых расстоянйе до стенок камеры составляет 5

0;45 м (давление в зоне стенок камеры -.

1,0 10 Па), а до границы раздела фаз 0,70;

0,35; 0,25 м (давление в зоне границы раздела фаз — 0,6 10; 1.7.10; 2,6 10 Па соответственно, а также опыты 16; 17; 18, в 10 которых расстояние до стенок камеры составляет 0,30 м (давление в зоне стенок ка-:: меры — 1,6 10 Па), а до границы раздела. фаз тактике, как в предыдущих опытах 0,70;

0,35; и 0,25м, и опыты 23; 24; 25 в которых 15 расстояние до стенок камеры составляет

0,18 м (давление в зоне стенок камеры—

3,1 106 Па), а до границы раздела фаз как и в предыдущих опытах 0.70; 0 35; 0,25 м, соответствую условиям описываемого спасо- 20 ба: давление передаваемое от канала разряда, в зоне стенок камеры лежит в диапазоне (10,0+3,1) 10 Па,а у границы раздела фаз "смесь порошка оксида магния с водой — воздух" — в диапазоне (0,6-2,6) 106 25

Па. Удельные энергозатраты на приготовление суспензии составляют 94,5 кДж/л.

Обработка смеси порошка оксида магния с водой электрическими разрядами по основному способу, в котором давление, пе- 30 редаваемое от канала разряда на стенки камеры и границу раздела фаз "смесь порошка оксида магния с водой — воздух", не

6 регламентируется, соответствует опытам

1;2;5;6;7;8;12;13;14;15;19;20 21;22;

26; 27; 28; 29;.30; 31 ; 32; 33; 34; 35. В этих опытах оба значения амплитуды давления (на стенки камеры и поверхность раздела фаз), или одно из них, лежит вне диапазона, описываемого способа (см. таблицу).

Во всех случаях для приготовления суспензии по основному способу удельный расход энергии больше в 1,3-1,7 раза, чем по описываемому способу, по которому удельные энергозатраты составляют

94,5 кД>к/л.

Формула изобретения

Способ приготовления суспензии оксйда магния, включающий смешивание прокаленного порошка оксида магния с водой и последующую обработку смеси высоковольтными импульсами заданной амплитуды, формируемыми путем разряда конденсатора источника тока, использование обрабатываемой смеси в качестве добавочного сопротивления при зарядке конденсатора, контроль частоты следования импульсов и по ее стабилизации пре- . кращение обработки смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, давление на границе раздела фаз при развитии разряда ограничивают величинами (0,6-2,6) 10 Па, а на боковых стенках камеры -(1,0-3,1).10 Па.

Примечания

Давление в зоне границы раздела фаз, Р 1О,Па

Опыт

Расстояние от центра межзлектродного промежутка до стенок каме ы. А,м

Давление в зоне стенок камевоы.

P 10, Па

2

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

0,70

0,70

0,70

0.50

0,50

0,50 .

0,45 .

0.45

0,45

0,45.

0,45

0,45

0,45

0,30

0,30

0,3О

0,30

0,30

0.30

0.30

0,6

0,6

0,6

0,8

0,8

0,8

1,0

1,0

1.0

1.0

1,О 1,0

1,0

1,6

1,6 t,6

1,6

1,6

1,6

1,6

Расстояние от центра межзлектродного,промежутка до границы раздела фаз "смесь порошка, оксида магния с водой, воздух, В,м.

0,70

0.35

0,25

0,70

0,35

0,25, 1,75

1.! 5

0,70

0,25

0,25

0,20

0,13

1,15

0,70

0.35

0,25

0.20 о,13

0,6

17

2,6

0,6

1,7

2.6

О,1

0,4

0,6

2.6

2,6

2,6

5,7

0,1

04

0.6

1,7

2,6

3.0

5.7

Удельные знергозатраты, W -« — л

139

142

149

131

137

144

126

104

94,5

94,5

94,5

109;1

128

124

101

94,5

94,5

94,5

1О4

126

По изобретению

По изобретению

1784262

Продолжение таблицы

Давление в зоне границы раздела фаз, P. 10е, mls

Опыт

Давление в зона стейок камевоы, Р 10, Па

21

23

24

26

27

28

29

31

32

33

Расстояние от центра межзлектродного промежутка до стенок каме ыдм

0,18

0,18

0,18

0.18

0,18

0,18

0,16

0,15

0,16

0.15

0.16

0.10

0,10

3,1

3,1

Э,1 3,1

3,1 3;1

3,5

3.5

:3;5

- 3,5

3,6

7,8

7,8

Расстояние от центра межэлектродного промежутка до границы раздела фаз смесь порошка, оксида магния с водой воздух", В, м

0,70

0,35 ..

026

0,20

0,13

1„15

0,70:

0,35

0,25 .

0,20 .

0,70

0,25

0,1

0,6

1,7

2,6

3.0

5,7

0,4.

0,6

1,7

2;6"

3,6

0,6, 2,6

Удельные. знергОзатраты, W - л

121

946

101

119

129

154

" 131

152

161

152

159

Примечания

По изобретению

1784262:

Составитель Г, Лобанова

Техред М.Моргентал ". ; Корректор С. Юско

Редактор Т. Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 .

Заказ 4329 : Тираж : Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета iio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5