Способ получения псевдоожиженного слоя из мелкодисперсных частиц

Способ получения псевдоожиженного слоя из мелкодисперсных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способу псевдоожижения слоя, состоящего из смеси мелкодисперсных частиц износостойкого материала и ферромагнитных частиц, в бегущем магнитном поле. Целью изобретения является повышение экономичности процесса и улучшение условий труда. Согласно способу, на мелкодисперсные частицы воздействуют бегущим магнитным полем, периодически изменяющим направление движения с частотой 40-60 Гц. В качестве материала смеси можно использовать смесь, состоящую из 40-60% общей массы корунда фракции 100-200 мкм и обезвоженной железорудной пульпы, содержащей 65% железа. Такая обработка позволяет при сохранении высоких скоростей тепломассообмена обрабатывать детали с большими горизонтальными поверхностями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 23 С 1О 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 s

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 426 7934/31-02 (22) 24. 06. 87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) А.С.Заваров, И.И.Ражев, С,В.Грачев, Ф.Н.Сарапулов, А.П.Баскаков, Н.N.Ïèðóìÿí и Ю.И.Алексеев (53) 621 ° 785. 539 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 168264, кл. F 27 В 15/00, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ ИЗ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способу псевдоожижения слоя, состоящего из смеси мелкодисперсных частиц износостойко1

Изобретение относится к машиностроению, транспортному и электроприборостроению, и может быть использовано в технологических процессах термической и химико-термической обработки металлов.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса, улучшение условий труда.

Способ получения псевдоожиженного слоя состоит в следующем: создают бегущее магнитное поле и периодически меняют направления его движения на противоположное с частотой изменения 40-60 Гц, причем в качестве засыпки используют смесь корунда и ферромагнитных частиц, масса которых составляет щ = 0,5-0,6 m, „„SU„„1475976 А1

ro материала и ферромагнитных частиц, в бегущем магнитном поле. Целью изобретения является повышение экономичности процесса и улучшение условий труда. Согласно способу на мелкодисперсные частицы воздействуют бегущим магнитным полем, периодически изменяющим направление движения с частотой 40-60 Гц. В качестве материала смеси можно использовать смесь, состоящую из 40-607 обшей массы корунда фракции 100200 мкм и обезвоженной железорудной пульпы, содержащей 65Х железа. Такая обработка позволяет при сохранении высоких скоростей тепломассообмена обрабатывать детали с большими горизонтальными поверхностями.

2 где ш ц — масса ферромагнитных частиц, m — - общая масса смеси, Пример. В качестве камеры дпя псевдоожижения слоя использовали прямоугольный короб, выполненный из нержавеющей стали. Эта конструкция позволяет, поместив на боковые стенки электрические нагреватели,эффективно нагреть частицы слоя до температуры термической (закалка, отпуск, нормализация) или химико-термической обработки. Размеры днища (длина и ширина) соответствовали размерам статора линейного асинхронного двигателя, на который его ставили. Для устранения непосредственного контакта между камерой и обмоткой статора по периметру днища поместили резиновую прокладку. Затем в ка14759 76 меру засыпали смесь ферромагнитных частиц, в качестве которых использовали железорудную пульпу, обезвоженную, и частицу корунда, фракции от

80 до 200 мкм, обладающих высокой износостойкостью и большой объемной теплоемкостью, что позволяет как уменьшить общий износ частиц слоя,так и за счет введения в слой частиц корунда, не обладающих ферромагнитными свойствами, повысить критический коэффициент заполнения камеры. Пропуская по обмоткам статора электрический ток, получили бегущее магнитное поле, 15 направление которого меняли на противоположное с частотой от 5,40,60 Гц с помощью реверса (тахогенератора).

Обработка проводилась на линейном индукторе, имеющем следующие основные параметры: обмотка однослойная, число катушек 12, число витков в катушке 86, число пазов 24, число па" зов на полюс и фазу 2, число пар полюсов 1, номинальное напряжение 220 В,25 номинальный ток 8,5 А.

Масса ферромагнитных частиц железорудной пульпы составляет 60 и 40 от общей массы засыпки.

При дальнейшем уменьшении массы ферромагнитных частиц слой переста вал перемешиваться, так как в этом случае силы трения с частицами корунда (с1 = 45-300 мкм)превышали силы магнитного взаимодействия с бегущим магнитным полем. При увеличении частоты изменения направления бегущего магнитного поля свыше 60 Гц большое количество частиц корунда скапливалось в торцах камеры, обра40 зуя откосы, что существенно уменьшало эффективность действия слоя и снижало коэффициент теплоотдачи от слоя к изделиям, помещенным в него.

Оптимальная частота для псевдоожи45 жения в бегущем магнитном поле смеси, состоящей из 60 ферромагнитных частиц железорудной пульпы размером

40-74 мкм и 40 . корунда размером

120-160 мкм, составляет f = 40-60 Гц.

При данных параметрах индуктора на его поверхности обеспечивается оптимальное значение магнитной индукции В = 0,13 Тл, частота питающего напряжения изменялась от 5 до 60 Гц с помощью тиристорного преобразовате- > ля. При низких частотах питания ферромагнитные частицы малоподвижны.

В области 45 Гц наблюдается интенсивное перемещение частиц. С дальнейшим ростом частоты интенсивность перемещения снова снижалась, поскольку в силу своей инерции они не успевают следовать за полем. При помощи реверсивного пускателя за счет изменения чередования фаз изменяли на-. правление бегущего магнитного поля от О до 10 раз в секунду. Устойчивый взвешенный слой создавался при реверсировании поля 5-7 раз в секунду.

При дальнейшем росте частоты переключений большое количество частиц корунда скапливалось вдоль боковых поверхностей камеры, образуя откосы, что существенно уменьшало эффективность действия слоя и снижало коэффициент теплоотдачи от слоя к изде.лиям, помещенным в него.

Применение предложенного способа псевдоожижения частиц позволяет за счет введения в камеру диомагнитных частиц {например, корунда) и использовании бегущего магнитного поля существенно повысить критический коэффициент заполнения аппарата, что обеспечивает большую загрузку обрабатываемых деталей при прочих разных затратах. При использовании способа псевдоожижения слоя в бегущем магнитном поле в 1,5-2 раза повышается коэффициент заполнения камеры, а также уменьшается износ частиц слоя,что повышает их рабочий ресурс.

Использование данного способа псевдоожижения исключает из конструкции печи вращающиеся элементы (привод вибратора и газораспределительные решетки), что делает возможным термическую обработку в вакууме и снижает металлоемкость конструкции.,Формула иэ обретения

Способ получения псевдоожиженного слоя из мелкодисперсных частиц, включающий воздействие на мелкодисперсные частицы магнитным полем, о т л и" ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса,улучшения условий труда, воздействие осуществляют бегущим магнитным полем, периодически изменяющим направление ,движения на противоположное, с частотой изменения 40-60 Гц, причем в качестве мелкодисперсных частиц используют смесь из корунда и ферромагнитных частиц, масса которых составляет 0,5-0,6 общей массы смеси.