Установка для термической обработки порошка в виброкипящем слое

 

и 1682322

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Респубпик (б1) Дополнительное к авг. свид-ву— (22) Заявлено 28.06.77 (21) 2522973/22-02 (51) М. Кл.

В 22F 1/00

F 27В 15j00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (53) УДК 621.762.32 (088.8) по пенам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Гулевич, Г. Л. Молчанов, В. Е. Покровский и Я. Я. Шрейберг (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРА

ПОРОШКА В ВИБРОКИПЯЩЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для термической обработки порошка (ферритовой шихты) в условиях виброкипящего слоя, и может быть использовано для термической обработки химических соединений по методу криохимического синтеза.

Известно устройство, предназначенное для термической обработки мелкоднсперсных материалов в условиях виброкипящего слоя и содержащее вертикальный цилиндрический реактор, свободно размещенный в обогревающей рубашке, соединенный с вибратором. Удаление газообразных про- 15 дуктов разложения производится из верхней части устройства через отсасывающие трубопроводы или зонт вытяжной вентиляции (1).

Однако устройство . мест периодический характер работы, требует ручную загрузку и выгрузку и пе позволяет производить эти операции при рабочих температурах, Устройство имеет низкую производительность, требует дополнительного расхода электроэнергии на разогрев футеровкп и реактора, а также имеют место повышенные потери мелкодисперсных материалов за счет уноса их газообразными продуктами разложения. 30

Прототипом пред является установка ботки порошка в виброкипящем слое, включающая вертикальный цилиндрический реактор, кожух и вибратор (2).

Реактор с шихтой находится в рабочем пространстве электрической криптоловой печи, температура которой регулируется и поддсрживается автоматически. Температура шихты измеряется вводимой сверху через зонт вытяжной вентиляции термопарой.

Установка имеет периодический характер работы, требует ручной загрузки и выгрузки шихты, не позволяет производить этн операции при рабочих температурах и менять атмосферу в ее рабочей зоне. Периодичность работы и ручные операции загрузки и выгрузки ведут к низкой производительности установки и дополнительному расходу электроэнергии на разогрев футеровки, реактора и его оправы. Кроме того, установка имеет повышенные потери мелкодисперспой шп

Целью изобретения является повышение производительности и экономичности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка снабжена шпберным устройством, содержащим регулирующий диск и соединенным с всрхнеи частью

682322 реактора с помощью сильфона, газоходом с улавливающим патроном, прижимасмым к газоходу нажимной пружиной, трубопроводом для подачи газа, штоком с демпфированным пружинным клапаном и направляющими, причем реактор выполнен с конической нижней частью, диск шиберного устройства снабжен автоматизированным приводом, а клапан выполнен в верхней части конической и с возможностью перемещения по направляющим с помощью реечного зацепления от автоматизированного привода.

Реактор выполнен из нержавеющей жаропрочной стали, расположен свободно в обогреваемом кожухе и соединен с вибратором. Шиберное устройство имеет регулирующий диск с автоматизированным приводом на два положения: «Загрузка», «Отсос».

Улавливающий патрон позволяет практически исключить унос твердых продуктов разложения. Шиберное устройство служит для загрузки порошка (ферритовой шихты) в установку и удаления газообразных продуктов реакции на утилизацию. Коническое дно реактора, имеющее в центре разгрузочное отверстие и снабженное демпфированным пружинным клапаном с конической верхней частью, перемещающимся по направляющим с помощью реечного зацепления от автоматизированного привода, позволяет при виброкипении исключить застойные зоны, обеспечить интенсивное перемешивание частиц и облегчить разгрузку реактора. Установка имеет трубопровод подачи инертного газа для поддержания при необходимости избыточного давления в зоне реакции. Предварительная продувка реактора инертным газом через газоход и разгрузочное устройство может совмещаться с разогревом рабочей зоны и выведением устройства на заданный температурный режим.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Установка содержит обогреваемый нагревателями реактор 1, расположенный внутри теплоизолированного кожуха 2. Реактор 1 установлен на вибратор 3. Шток 4 с клапаном в верхней части и зубчатой рейкой 5 внизу перемещается по двум направляющим втулкам 6 при помощи зубчатого колеса 7 от автоматизированного привода. Разгрузка шихты производится через окна 8 разгрузочного устройства 9, которое соединено с рейкой штока пружиной 10, демпфирующей колебания штока при вибрации, а с реактором — резьбовой втулкой 11 и контргайками 12. Верхняя съемная часть (трубопровод) 13 реактора

1 при помощи сильфона 14 соединена с шиберным устройством, которое содержит корпус 15 и крышку 16 с зажатым между ними регулирующим диском 17, поворачи5

65 вающимся вокруг своего центра на штифте от автоматизированного привода. В корпусе шиберного устройства расположен улавливающий патрон 18, прижимающийся к бурту канала нажимной пружиной 19 и гайкой 20. На верхней крышке крепятся приемный бункер 21 шихты и трубопровод

22 с охлаждающими ребрами для вывода газообразных продуктов реакции. Шиберное устройство установлено на съемной крышке 23 электропечи, на которой, кроме того, крепится термопара 24 в защитном чехле. Установка также снабжена трубопроводом 25 для подачи и измерения избыточного давления инертного газа и опорными лапами 26.

Установка работает следующим образом.

Диск шиберного устройства переводится в положение загрузка, и шихта из загрузочного бункера 21 поступает в вибрирующий реактор 1, выведенный на заданный температурный режим. Диск переводится в положение отсос, и образующиеся газы по верхней части 13 реактора, сильфону 14, газоходу с улавливающим патроном 18 и трубопроводу 22 удаляются на утилизацию.

По окончании обработки шток 4 с клапаном при помощи зубчатой рейки 5 и зубчатого колеса 7 поднимается по направляющим втулкам 6, и шихта выгружается через окно 8. После этого цикл повторяется.

При проведении процесса в среде инертного газа последовательность операций аналогична приведенной, но осуществляется предварительная продувка реактора 1 газом через трубопровод 22, газоход с патроном 18, сильфон 14 и верхнюю часть

13 реактора при поднятом штоке 4, а в течение обработки газ подается по трубопроводу 25 для создания избыточного давления.

При работе установки в непрерывном режиме за одну смену может быть приведено шесть рабочих циклов продолжительностью один час каждый, а при периодическом режиме с охлаждением перед выгрузкой продукта из реактора — два рабочих цикла, Таким образом при непрерывном режиме работы установки производительность труда увеличивается в три раза.

Загрузка и разгрузка мелкодисперсных материалов при рабочих температурах выведенной на заданный температурный режим установки позволяет исключить дополнительные затраты электроэнергии на разогрев футеровки и реактора за каждый рабочий цикл, характерные для периодически действующих устройств, сократить удельный расход электроэнергии в 1,54 раза за цикл.

Благодаря применению герметического реактора повысилась стабильность физикохимических характеристик обрабатываемых мелкодисперсных материалов за счет со682322

20

5 здания более равномерного температурного поля в объеме обрабатываемого материала по сравнению с открытым реактором. Применение шиберного устройства с улавливающим патроном позволяет практически исключить потери мелкодисперсных материалов при загрузке и термообработке.

Формула изобретения

Установка для термической обработки порошка в виброкипящем слое, включающая вертикальный цилиндрический реактор, кожух и вибратор, отличающаяся 15 тем, что, с целью повышения производительности и экономичности процесса, она снабжена шиберным устройством, содержащим регулирующий диск и соединенным с верхней частью реактора с помощью силь- 20 фона, газоходом с улавливающим патроном, прижимаемым к газоходу нажпмной пружиной, трубопроводом для подачи газа, штоком с демпфированным пружинным клапаном и направляющими, причем реактор выполнен с конической нижней частью, диск шпберного устройства снабжен автоматизированным приводом, а клапан выполнен в верхней части коническим и с возможностью перемещения по направляющим с помощью реечного зацспленпя от автоматизированного привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 216642, кл. В 01F 1/00, 1968.

2. Мсжотраслевос совещание по методам получения и анализа ферритовых, ссгнетои пьезо-электрических материалов и сыгы. для них. Сб. Донецк, 1969, с. 81.