Способ обработки мелкодисперсной смеси

Способ обработки мелкодисперсной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к способам перемешивания и измельчения сыпучих сред, и может быть использовано в металлургической , химической, нефтехимической , пищевой и других отраслях промышленности , связанных с транспортировкой и обработкой сыпучих сред, в частности при приготовлении формовочных смесей, применяемых в литейном производстве. Сущность изобретения: в способе обработки .мелкодисперсной смеси путем преимущественно вертикального вибрирования герметичной камеры со смесью и газом камеру заполняют на 88-92% ее объема и вибрируют с частотой 10-400 Гц при амплитуде виброускорения 20-200 м/с2 в режиме периодической автоподстройки содержимого в резонанс в фазах уплотнения смеси с переходом в фазу разуплотнения и обратно. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 02 С 19/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ

° (21) 4836733/33 (22) 10.05.90 (46) 15.02.93. Бюл. N 6 (75) P.Ô. Ганиев, С.B. Борткевич, Г,А. Калашников, И.А, Легостаева и В.Г. Новиков (56) Авторское свидетельство СССР

N 880488, кл. В 02 С 19/18, 1981.

Блехман И.И. Что может вибрация?" М.:

Наука, 1988, с,111. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕЛКОДИСПЕР-.

СНОЙ СМЕСИ (57) Использование; изобретение относится к машиностроению, а именно к способам перемешивания и измельчения сыпучих сред, и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимичеИзобретение относится к области машиностроения, а именно к способам перемешивания и измельчения сыпучих сред, и может быть использовано в металлургической, химической. нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, связанных с транспортировкой и обработкой сыпучих сред, в частности. для приготовления формовочных смесей, применяемых в литейном производстве.

Известен способ обработки мелкодисперсной смеси, заключающийся в том, что смесь подвергается электромагнитному воздействию с созданием ударных волн.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятый за прототип способ обработки мел кодисперсной смеси путем преимущественно вертикального вибрирования герметичной камеры со смесью и газом.

„„5UÄÄ 1794487А1 ской, пищевой и других отраслях промышленности, связанных с транспортировкой и обработкой сыпучих сред, в частности при приготовлении формовочных смесей, применяемых в литейном производстве. Сущность изобретения: в способе обработки мелкодисперсной смеси путем преимущественно вертикального вибрирования герметичной камеры со смесью и газом камеру заполняют íà 88 — 92% ее объема и вибрируют с частотой 10 — 400 Гц при амплитуде виброускорения 20 — 200 м/с в режиме

2 периодической автоподстройки содержимого в резонайс в фазах уплотнения смеси с переходом в фазу разуплотнения и обратно.

1 ил. (Л

Недостатком способа-прототипа является то, что обработанная смесь имеет низкое качество, так как имеет низкую степень 4 измельчения компонентов смеси и низкую однородность смеси. Кроме того, способ ф, осуществляется с низкой интенсивностью, ф так как не осуществляется режим резонан- р са; который может иметь место лишь при определенных параметрах вибрации.

Цель изобретения — повышение качест- ва и интенсивности обработки мелкодисперс ной смеси в условиях самоизмельчения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки мелкодисперсной смеси путем преимущественно вертикального вибрирования герметичной камеры со смесью и газом, согласно изобретению, камеру заполняют на 88...92% ее объема и вибрируют с частотой 10...400 Гц при амплитуде виброускорения 20...200

1794487

20

50

55 м/с в режиме периодической автоподстройки содержимого в резонанс в фазах уплотнения смеси с переходом в фазы разуплотнения и обратно, Сущность изобретения поясняется рисунком, где на фиг,1 изображена технологическая схема способа обработки мелкодисперсной смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Перемешиваемые компоненты, в том числе компоненты с различной плотностью, засыпают в смесительную камеру 1 до достижения заполнения ее объема на 88 — 927 в связи с необходимостью присутствия в сосуде над поверхностью смеси в спокойном состоянии воздушной подушки определенного объема для обеспечения возможности проникновения воздушных пузырьков в смесь и, соответственно, ее газонасыщения для качественного .проведения процесса получения мелкодисперсных смесей. Затем прикладывают к системе вибрационное воздействие в режиме нелинейного резонанса при частотах внешних колебаний в диапазоне от 10 до 400 Гц и ускорениях от 20 до 200 м/с

При этом вибрационные силы, действующие на частицы с различными плотностями, будут различными, В связи с этим частицы занимают различные "взвешенные" положения во "псевдоожиженном веществе". Собственные частоты вновь обработанной системы изменяются, а частота внешних колебаний остается прежней система уходит от резонанса, интенсивность колебаний резко уменьшается. Система "уплотняется", при уплотнении частицы сталкиваются друг с другом, в результате чего осуществляется процесс измельчения, Уплотненная система возвращается к первоначальной собственной частоте, возникают ее резонансные колебаний. В результате многократного повторения процесса, осуществляемего в течение 3-10 мин, происходит перемешивание сыпучих компонентов при одновременном их измельчении, Устройство для получения мелкодисперсных смесей работает следующим обраэом.

Компоненты мелкодисперсной смеси с разной плотностью помещаются в смесительную камеру 1, Осуществляется вибрационное воздействие с помощью вибростенда 2. С помощью системы регулирования 3 подбирается требуемая для наиболее эффективного смешения и измельчения в данном устройстве резонансная частота колебаний, при которой система раэуплотняется при минимуме энергозатрат.

Динамическое поведение системы определяется, в основном, вибрационной силой, которая при определенных условияхнаправлена вертикально вверх и способствует интенсивному гаэонасыщению сыпучего тела. Уплотнение сыпучего тела при малых интенсивностях вибрации объясняет- ся, главным образом, уменьшением вязкости среды, вследствие чего пузырьки газа

6blc ðåå покидают "псевдожидкость" под действием сил Архимеда, При "псевдоожижении" смеси частицы занимают как бы "взвешенные* положения в псевдоожиженном слое. Собственная частота образованной системы изменяется. система уходит от резонанса, интенсивность колебаний уменьшается, частицы смеси начинают изменять свои положения, как бы падать вниз, В это время происходит их резкое соударение и измельчение материала. Осуществляется дегазация среды, сыпучее тело уплотняется, и, таким образом, система вновь возвращается в околорезонансный режим, Такое чередование во времени разносторонне направленных движений газовых включений и, соответственно, частиц смеси приводит к интенсивному перемешиванию сыпучего тела с газом, причем этот режим является динамически устойчивым вследствие периодической поднастройки системы в околорезонансный и резонансный режимы, причем поднастройка системы происходит автоматически.

Для качественного и полного обеспечения смешивания и измельчения компонентов смеси процесс осуществляется в течение 3-10 мин в зависимости от физических свойств компонентов.

Пример конкретной реализации способа, состоящий в приготовлении глинозема

ГОО с бишофитом для дальнейшего получения минералокерамического сплава LlM

332, используемого для получения пористых фильтров, режущих пластин и других изделий.

B сосуд емкостью 1,2 л с соотношением диаметра и высоты 1:3 засыпают компоненты обрабатываемой среды (прокаленный глинозем с размером частиц 100 — 200 мкм

ГОО и бишофит с размером частиц 1-1,5 мкм в соотношении соответственно 135:1) на 907; объема сосуда.

Сосуд закрывают герметично крйшкой и устанавливают на столе вибростенда

ВЭДС-400, а затем подвергают вибрационному воздействию в течение 3 мин при сле1794487

Составитель Г, Калашников

Техред М.Моргентал: Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 384 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, yn,Гагарина, 101 дующих параметрах вибрации: частота 83

Гц, ускорение 120 м/с . Вышеуказанные условия обеспечивают резонансный характер протекания процесса. Полученная смесь характеризуется равномерным распределением компонентов в объеме смеси при одновременном уменьшении линейных разФормула изобретения

Способ обработки мелкодисперсной смеси путем преимущественно вертикального вибрирования герметичной камеры со смесью и газом, отл и ча ю щийся тем, что, с целью повышения качества и интенсивности обработки мелкодисперсной смемеров частицы в 1,5 — 3 раза, что соответствует поставленной цели изобретения, так как улучшается качество получаемых смесей за счет повышения степени измельчения

5 компонентов и повышения однородности при снижении энергозатрат и интенсификации получения смесей. си в условиях самоизмельчения, камеру заполняют на 88 — 92% ее объема и вибрируют с частотой 10 — 400 Гц пои амплитуде виброускорения 20-200 м/с в режиме периодической автоподстройки содержимого в резонанс в фазах уплотнения смеси с переходом в фазы разуплотнения и обратно.