Способ смешивания материалов

 

1. СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ 1АТЕРИАЛОВ , заключающийся в зарядке частиц смешиваемых компонентов разноименными зарядами и взаимодействии частиц компонентов в электрическом поле, о тлич ающий с я тем, что. с целью повышения эффективности процесса смешивания и расширения области применения, зарядку частиц смешиваемых компонентов и их взаимодействие осуществляют в рабочей среде, имеющей высокую электрическую прочность , при напряженности электрического поля более 30 кЕ/см. 2.Способ по п.1, о т ли ч ающий с я . тем, что В качестве рабочей .среды используют элегаз. 3.Способ по п.I, отличающий с я тем, что В качестве рабочей среды используют газ высокого давления. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) А

4(5П В 01 F 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3626274/23-26 (22) 21.07. 83 (46) 30. 05. 85. Бюл. 1(- 20 (72) M.Ñ.Çàõàðÿí (53) 66.063(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1(814424, кл. В 01 F 3/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 536052, кл. В 28 С 5/02, 1975. (54)(57) 1. СПОСОБ СИЕШИВАНИЯ 11АТЕРИАЛОВ, заключающийся в зарядке час- тиц смешиваемых компонентов разноимен— ными зарядами и взаимодействии частиц компонентов в электрическом поле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смешивания и расширения области применения, зарядку частиц смешиваемых компонентов и их взаимодействие осуществляют в рабочей среде, имеющей высокую электрическую прочность, при напряженности электрического поля более 30 KE/ñì.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а юшийся . тем, что в качестве рабочей .среды используют злегаэ.

3. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что в качестве рабочей среды используют ras высокого давления.

1158216

Изобретение относится к техноло" гическим процессам смешивания сыпучих материалов и может быть исполь" эовано в порошковой металлургии, в производстве металлокерамических иэделий, в сельском хозяйстве.

Известен способ смешивания материалов в воздушной среде, включающий подачу исходных компонентов в межэлектродное пространство, в котором !О вплотную к электродам введено приспособление, выполненное из диэлек" трического материала, путем приложения на электроды знакопеременного напряжения, обеспечивающего частичные разряды между внутренними поверхностями указанного приспособления, В электрическом поле частичных разрядов смешивание компонентов происходит под действием кулоновских сил и щ ударных волн (1) .

Данный способ не обеспечивает высокого качества смешивания диэлек" трических сыпучих материалов.

Кроме того, способ не эффективен д при смешивании зернистых материалов, так как для зернистых материалов величина кулоновских сил и силовые воздействия ударных волн оказываются недостаточными для обеспечения эффективного смешивания компонентов, Известен способ смешивания мате" риалов, заключающийся в зарядке частиц смешиваемых компонентов разно-, именными зарядами и взаимодействии частиц компонентов в электрическом

35 поле (2).

Данный способ не позволяет заряжать и смешивать частицы компонентов в электрическом поле с достаточно вы" сокой напряженностью. Причем макси40 мальное значение напряженности ограничено пробивной прочностью межэлектродного промежутка, среднее эначе ние которой иэ-эа наличия воздушной среды не может превышать 20-30 кВ/см."

Поэтому смешивание укаэанным способом недостаточно эффективно. Кроме того, способ можно использовать для смешивания порошкообраэных и мелкозернистых материалов, т.е. частиц с относительно небольшими размерами, так как с увеличением размера части-. цы отношение максимально возможной электрической силы воздействия на частицу к массе частицы уменьшается.

Цель изобретения " повышение эффективности процесса смешивания и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу смешивания материалов, заключающемуся в зарядке частиц смешиваемых компонентов разноименными зарядами и взаимодействии частиц компонентов в электрическом поле, зарядку частиц смешиваемых компонентов и их взаимодействие осуществляют в рабочей среде, имеющей высокую электрическую прочность, при напряженности электрического поля больше 30 кВ/см.

При этом в качестве рабочей среды используют элегаз или газ высокого давления.

Осуществление зарядки и ввода смешиваемых компонентов в среде, имеющей высокую электрическую прочность (в среде с электрической прочностью больше 30 кВ/см ), позволяет на один, два порядка увеличить силы взаимного притяжения частиц разноименно заряженных компонентов, а также силы электрического поля, способствующие вводу компонентов друг в друга, что существенно повысит эффективность смешивания и расширит область применения.

На чертеже схематически ггедставлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит иэ источников ! и 2 высокого напряжения с со;-.рстивлениями R К и R, клапанов 3 и 4, 1 камеры 5, заполненной элегаэом, в ко-торой установлены питатель б и питатель 7 с сыпучими материалами, электроды 8 и 9 для возбуждения коронного разряда, электроды 10 и 11 для контактной зарядки сыпучего материала иэ питателя 7, электроды 12 и

13 для взаимодействия частиц компонентов приемник 14 материала, Смешиваемыми компонентами являются сыпучие материалы. К электродам 8 и 9

12 и 13 10 и 11 путем включения источников 1 и 2 прикладывается высокое напряжение.

Способ осуществляют следующим образом.

Камеру 5 заполняют элегазом„Затем из питателей & и 7 подают сыпучие материалы. Частицы одного сыпучего материала поступают в межэлек-. тродный промежуток коронного разряда, образованный электродами 8 и 9, В межэлектродном промежутке коронного разряда частицы сыпучего мате1158216 риала заряжаются зарядами положительного знака и затем поступают в межэлектродный промежуток, образованный электродами 12 и 13 °

Частицы другого сыпучего материала из питателя 7 по электроду 11 nozsèîò в межэлектродный промежуток, образованный электродами !2 и 13. В межэлектродном промежутке, образованном электродами 10 и 11, частицы сы- 10 пучего материала в результате контакта с электродом 11 заряжаются зарядами отрицательного знака.

В межэлектродном промежутке, образованном электродами 12 и 13, под действием электрических сил частицы сыпучих материалов проникают друг в друга и разноименно заряженные частицы притягиваются друг к другу. Готовая смесь поступает в приемник 14.

Зарядка и взаимодействие компонентов в камере 5, заполненной элегазом, позволяет заряжать и вводить компоненты друг в друга в электрическом поле со средней напряженностьюд

50-75 кВ/см, так как электрическая прочность элегаза в 2,5 раза больше электрической прочности воздуха. При напряженностях поля равных 5075 кВ/см будет иметь место более эффективное смешивание компонентов по сравнению со смешиванием известными способами, в которых смешивание осуществляют электрическими силами, так как известные способы не позволяют смешивать компоненты при средних

35 н апряже нно стя х эле кт рич е с ко го поля больше 20- 30 к В/си.

Зарядку и ввод компонентов друг в друга предлагаемым способом можно

4О осуществить при средних напряженностях электрического поля, значительно превышающих 50-75 кВ/см, если камеру перед смешиванием заполнить газом под давлением, так как элект45 рическая прочность газов с увеличением давления возрастает. Например, электрическая прочность воздуха при давлении ) 5 ат равна 380 кВ/см, а лри давлении 3 ат электрическая прочность элегаза равна 280 кВ/см, 50

Пример. Предлагаемым способом электросмешивают семена табака с кварцевым песком в пропорции 1:6.

Перед электросмешиванием бункеры питателей б и 7 заполняют смешиваемыми компонентами (бункер питателя

6 заполняют семенами табака, а бункер питателя 7 — кварцевым песком).

Камеру 5 герметично закрывают и через клапан 4 откачивают воздух (клапан 3 закрыт), создавая вакуум.

Затем закрывают клапан 4 и через клапан 3 камеру заполняют злеrasou под давлением 1-1,5 ат. От источника I высокого напряжения к электро" дам 8 и 9 прикладывают напряжение

280 кВ, а от источника 2 высокого напряжения к электродам 10 и 11 прикладывают напряжение 240 кВ, в результате чего между электродами 8 и 9 и электродами 1О и 11 создаются силь— ные электрические поля со средними напряженностями соответственно 40 и

60 кВ/см. Затем кварцевый песок дисперсностью 50-300 мкм посредством питателя 7 подают слоем толщиной

1,5-4 мм по электроду 11, а семена табака посредством питателя 6 подают в межэлектродный промежуток коронного разряда, образованный электродами 8 и 9. В межэлектродном промежутке коронного разряда семена таба" ка заряжаются зарядами положительного знака и затем поступают в межэлек. тродный промежуток, образованный электродами 12 и 13. В межэлектродном промежутке, образованном электродами 10 и 11, частицы кварцевого песка в результате контакта с электродом 11 заряжаются зарядами отрицательного знака и поступают в межэлектродный промежуток, образованный электродами 12 и 13, в котором семена табака к кварцевый песок под дей" ствием электрических сил проникают друг в друга и притягиваются друг к другу. Готовая смесь семян табака и кварцевого песка поступает в приемник 14. После выдачи всего материала, содержащегося в одном из питателей, прекращают подачу материала из другого питателя, отключают источники 1 и 2 высокого напряжения, зак рывают клапан 4, убирают крышку, затем забирают готовую смесь из камеры 5 и повторяют указанный выше процесс.

Таким образом, зарядка и ввод смешиваемых компонентов друг в друга в среде, имеющей высокую электрическую прочность (в среде с электрической прочностью больше 30 кВ/см)

1 позволяет эа счет увеличения налряженности электрического поля повысить эффективность смешивания так

11582! 6

Составитель Н,Федорова

Редактор 10.Ковач Техред С.Легеза Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3431/8 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.," д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород > ул. Проектная, 4 как сила притяжения между раэноименно заряженными частицами компонентов и сила, осуществляющая ввод компонен-, тов друг в друга, пропорциональны квадрату средней напряженности соз- 5 даваемых в камере 5 электрических полей. Причем применение предлагаемого способа позволяет увеличитв силы притяжения между частицами смешиваемых компонентов, и силы, осуществляющие ввод компонентов друг в друга, на один, два порядка. Увеличение сил притяжения между частицами смешйваемых компонентов на один, два порядка и сил, осуществляющих ввод компонентов друг в друга, значительно рас ширяет область применения, так как значения этих сил уже позволяют смешивать сыпучие материалы с массой частиц на один, два поряд— ка больше предельного допустимо»го значения массы частиц при элек тросмешива нии нанес тнь ми сп особамн.