Установка для получения порошков электроэрозионным способом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Соцналнстнчесинк

Реслублии

,956153 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 24.06.80 (21) 2945232/22-02 (5I)M. Кл.

В 22F 9/14 с присоединением заявки,% (23) П риоритет

Ркуаарвтаанеб камвтвт

СССР ае аааан взвбрвтеввй н атврмтвв (53) УДК621.762. .2 77(088. 8) Опубликовано 07.09.82 Бюллетень р 33

Дата опубликования описания 07.09.82

Л. П. Фоминский, Э. В. Горожанкин, Т. С. Ш и P. К. Байрамов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ОЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ

ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ СПОСО BOM

Изобретение относится к области порошковой металлургии.

Известно устройство для электроэрозионного диспергирования металла, вклю чающее реактор из диэлектрического материала с двумя электродами, отверстием в днище для подачи в реактор рабочей жидкости и сетчатым днишем над отверстием (1 ) . Низкая производительность устройства обусловлена необкодимостью 1

его выключения при загрузке шихты и вьп.рузке готового продукта.

Наиболее близким по технической cymности и достигаемому эффекту к изобретению является установка для получения порошков электроэрозионным способом, состоящая из реактора, насоса для подачи в реактор рабочей жидкости, сосуда для отделения порошка от жидкости, сосуда для рабочей жидкости, сборника 2а порошка и трубопроводов, соединяюших сосуды и аппараты (2)

Недостатки известного устройства заключаются в загрязнении получаемого

2 порошка мелкими частицами металла, вносимого потоком жидкости из реактора, а также в низкой эффективности работы устройства. Это обусловлено трудностью регулирования скорости потока жидкости через реактор, что не позволяет диспергировать любые металлы на одном устройстве, потерей рабочей жидкости при выгрузке получаемого порошка; перегре- вом рабочей жидкости s реакторе; утечками тока с электродов реактора на де тали корпуса; необходимостью выключе- . ния устройства при загрузке реактора шихтой, Целью изобретения является повышение эффективности работы установки и повышение качества порошка.

Для достижения поставленной цели установка для получения порошков алектроэрозионным способом, содержащая реактор, насос для подачи рабоЧей жидкости, сосуд борник рабочей жидкости, сосуд для отделения порошка от жидкости, сборник порошка и трубопроводы, соединя3 95615 ющие сосуды и аппараты, снабжено сосу- дом-ловушкой, установленной между реактором и сосудом для отделения порошка от жидкости, центрифугой, расположенной между сборником порошка и сборником жидкости, холодильником, установленным между сосудом-ловушкой и насосом, бай пасом с управляемым и регулировочным клапанами, установленными параллельно насосу, шлюзовым питателем. Трубопровод подачи жидкости от насоса в реактор снабжен управляемым и регулировочными клапанами, причем трубопроводы, соединенные с реактором, выполнены из диэлектрического материала.

На чертеже приведена схема предложенной установки.

Установка содержит реактор 1 электроэрозионного диспергирования металла, на электроды которого подают импульсы напряжения от генератора 2. К реактору 1 снизу подведен трубопровод 3 подачи рабочей жидкости рт насоса 4. Отрезок трубопровода 3, длиной не менее метра,. присоединенный к реактору, выполнен из диэлектрического материала (например, резины). Металлический трубопровод, присоединенный к трубопроводу 3, надежно заземлен. На трубопроводе 3 установлены регулируемый вентиль 5 с проходным

30 сечением, равным сечению трубопровода, и управляемый клапан 6 (например, с пневмоприводом) с сечением, равным сечению трубопровода 3. Параллельно с ним установлен регулируемый вентиль 7, . 3S предназначенный для тонкой регулировки потока жидкости. Насос 4 соединен трубопроводом с сосудом-сборником 8 рабочей жидкости. Параллельно насосу установлен байпас с регулируемым вентилем

9 и управляемым клапаном 10 с сечениями, равными сечению трубопровода 3, В упрощенном варианте установки (при работе без пульсаций потока жидкости) можно оставить только вентили 5 и 9.

К горловине верхней крышки реактора 1 присоединен шлюзовый питатель 11, с помощью которого осуществляют загрузку сырья в реактор. К верхней крышке реактора 1 присоединен трубопровод из диэлектрического материала, соединяющий реактор с сосудом-ловушкой 12, которая надежно заземлена. Сосуд-aosymка 12 имеет коническое днище с краном

13 для удаления кусочкой металла, накопившихся на дне ловушки. Диаметр сосуда- ловушки 12 выбирают таким, чтобы скорость движения жидкости в нем была достаточна для выноса из ловушки потоком

3 4 жидкости порошка, но недостаточна для выноса потоком из ловушки мелких кусочков металла. Сосуд-ловушка 12 соединен трубопроводом i с сосудами 1 4 разделения порошка и жидкос"ги, подключенными параллельно через краны 15 к этому трубопроводу. Число сосудов 14 может быть любым (оптимальное число 3).

Объем сосуда 14 должен быть достаточным для обеспечения отстаивания порошка в одном сосуде за время заполнения пульпой другого. Сосуды 1-4 имеют ко— нические днища с краном 16 для слива осадка и кранами 17 для слива жидкости. Краны 16 соединены трубопроводом с сосудом-накопителем порошка 18. Краны 1 7 подсоединены трубопроводом к сосуду-сборнику рабочей жидкости. Сосуднакопитель порошка 18 имеет коническое днище с краном 19, от которого идет трубопровод к центрифуге (или прессфильч ру) 20. центрифуга 20 соединена с трубопроводом слива фильтрата и сосудом-, сборником 8. На входе трубопровода слива рабочей жидкости в сосуд-сборник 8 установлен холодильник (теплообменник)

21, снижающий температуру жидкости, поступающей в сосуд-сборник 8 до температуры, пригодной к подаче в реактор1.

Установка работает следующим образом.

Кусочки металла, подлежащего диспергированию, размером 5-20 мм, загружают с помощью питателя 11 в реак-тор 1. Кусочки, соприкасаясь друг с др.:-гом. и с электродами, образуют проводящие электрический ток цепочки между электродами. При приложении к электродам реактора импульсов напряжения от генератора 2 в точках контакта кусочков друг с другом и с электродами возникают искровые разряды в жидкости. Они вызывают эрозию металла в точках контакта. В результате образуются микроскопические капельки металла (со средним диаметром от 100 А до 100 мкм в зависимости от параметров искрового разряда), которые являются крупинками порошка.

Порошок выносится из реактора 1 потоком рабочей жидкости, которую подает насос 4. Для предотвращения слипания и спаивания кусочков металла в реакторе их перемешивают потоком жидкости, Возможны два режима перемешиваиия: непрерывное и периодическое. Непрерывное перемешивание применяют при диспергировании таких металлов, которь:. — : не образуют на своей поверхности :.н:--:= ных пленок, т.е.. обладающих низким к.:

5 9581 тактным сопротивлением (никель, сере6ро, нержавеющая,сталь и др.). При перемешивании кусочков таких металлов в постоянно "кипящем" слое контактное сопротивление разрядной цепи увеличивает- ся. Его можно регулировать, изменяя скорость потока жидкости через реактор.

При диспергировании кусочков металлов с высоким контактным сопротивлением (образующих окисные пленки нв поверхнос- 16 ти), таких, квк алюминий и его сплввы, цинк, свинец и др, или смесей кусочков металла и кусочков алюминия, можно ограничиться периодическим кратковременным перемешиванием содержимого реек- 1s тора.

Расход жидкости в режиме непрерывного перемешивания кусочков регулируют с.помопц ю вентилей 5 и 9 при открытых клапанах 6 и 10 (в этом режиме клепаны 29

6 и 10 и вентиль 7 не нужны}. При этом одна часть потока жидкости из насоса 4 идет в реактор 1, е другая часть по бай пасу возвращается в насос. Расход жидкости через реактор подбирают экспери- д ментально, добиваясь оптимального "кипения" слоя кусочков. Минимальный расход жидкости определяется тепловым режимом рвботы реакторе 1, поскольку вся энергия, выделяющаяся в реакторе, идет не и нагрев его содержимого, в поток жидкос - ти через реактор охлаждает его. В режиме периодического перемешиввния кусочков металла пульсирулщим потоком жидкости скорость ее потока через реактор

35 делают достаточной только для охлаждения реактора и выноса из него порошка.

При этом клапан 6 закрыт, е клепен

10 и вентиль 5 и 9 открыты. Большая часть жидкости идет в бвйтес, е скорость потока через реактор регулируют вентилем

7 тонкой регулировки при малых расходах жидкос ги. Периодическое кратковременное увеличение скорости потока жидкости через реактор дос тягается кратковременным открыванием.клепана 6 и одновременным закрыванием клапана 10. В этот момент вся жидкость из насоса 4 начинает пос упвть в реактор 1. При этом расход жидкости можно регулировать вентилем

S6

5. B ходе диспергироввния кусочков металла в реакторе их размеры постепенно уменьшаются. Когда их размеры становятся меньше 1 мм, кусочки выносятся из реакторе потоком жидкости вместе с порошком и попадают в сосуд-ловушку, Ы

12. Скорость потока жидкости в сосуделовушке 12 меньше, чем в реакторе 1, поэтому кусочки металле, вынесенные

53 4 из реактора, попадают на дно сосуда- ловушки 12 и накапливаются тем, а порошок, взвешенный в жндкости, уносится потоком в сосуд 14. По мере накопления мелких кусочков металла в сосуделовушке 12 их удаляют иэ нее, для чего открывают кран 13 и сливают часть жидкости вместе с кусочками. Эти кусочки являются отходами. Если размер исходных кусочков металле, загружаемых в реактор, был 10 мм, в размер кусочков отходов 1 мм, то количество отходов составляет 0,1% от количества переработанного металла. Сосуды 14 разделения порошка и жидкости заполняют пуль- пой из реактора 1 поочередно. Для этого один иэ вентилей 15 открыт, в остальные закрыты. Объем сосуда 14 выбирают так, чтобы время заполнения его пульной было больше времени, неоцкодимого для отстоя, порошка в соседнем сосуде, заполненном ранее. Тогда к моменту окончания заполнения второго сосуда начинают слив осадка иэ первого через кран 16. Одновременно начинвют заполнять пульпой иэ рекатора третий сосуд

l4, бывший до этого пустым. Пока заполняется третий сосуд, первый опорожняется, в во втором происходит отстой порошка и т.д. После слива осадке из нижней части сосуда 14 в сосуд-сборник порошка 18 крен 16 закрыввк г, в кран

1 7 mKpbrbaRn и mtpxocTb из сосуде 1 4. поступает в сосуд-сборник 8. Из сосуде сборника 18 осадок периодически через кран 19 подают в центрифугу (или прессфильтр) 20, где порошок отфильтровывают от жидкости. Фильтрат из центрифуги сливают в сосуд-сборник 8. Порошок, выгруженный из центрифуги, имеет влажность 60-80% (в зависимости от рода порошка}. В реакторе 1 рабочая жидкость нагревается теплом искровых разрядов. Поэтому для ее охлаждения слив рабочей жидкости из всех трубопроводов в сосудсборник 8 осуществляют через холодиль ° ник (теплообменник) 21. С помощью холодильника рабочая жидкость охлажда-ется до рабочей температуры. В качест- ве рабочей жидкости используют, например, воду, керосин, трансформаторное масло в зависимости от рода получеемо го порошка.

Предложенная установка позволяет исключить загрязнение продукта кусочками металла, выносимыми потоком жидкости иэ реактора, регулировать в широких пределах скорость потока жидкости через реактор, чтб позволяет диспергн7 986 ровать любые металлы на одной и той же установке; лучше разделять порошок и жидкость B сосуде разделения; уменьшить потери рабочей жидкости; обеспечить быстрое охлаждение до рабочих температур жидкости, нагреваемой искровыми разрядами в реакторе, что предотвращает ее перегрев; уменьшить утечки тока по рабочей жидкости с элек-. тродов реактора на корпусные детали; >й обеспечить непрерывность рабаты реактора за счет осуществления загрузки с помощью шлюзового питателя.

Ожидаемый техника-экономический эффект от внедрения предложенной установки составляет 6100 руб/т готовой продукции.

Формула изобретения 2а

1. Установка для получения порошков электроэрозионным способом, состоящая из реактора, насоса дпя подачи рабочей жидкости в реактор, сосуда-сборника ра- 2и бочей жидкости, сосуда для отделения порошка от жидкости, сборника порошка и трубопроводов, соединяющих сосуды и

1S3 8 аппараты, от ли ч аюшаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки и повышения качества порошка, она снабжена сосудом-ловушкой, установленным между реактором и сосудом для отделения порошка от жидкости, центрифугой или пресс-фильтром, расположенным между сборником порошка и сборником жидкости, холодильником, установленным между сосудом-ловушкой и несосом, байпасом с управляемым и регулировочным клапанами, установленным параллельно насосу, шлюзовым питателем, а трубопровод подачи жидкости от насоса в реактор снабжен управляемым и регулировочным клапанами.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь электроэнергии при работе установки, трубопроводы, соединенные с реактором, выполнены йз диэлектричес- . кого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 663515, кл. В 23 P 1/02, 1979.

2. Патент Дании ¹ 132425, кл, В 22 F 9/00, 1975 (прототип).

Составитель,Д. Попов

Редактор Л, Утехина Техред Л.Пекарь Корректор Л. Бокшан

Заказ 6898/14 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Установка для получения порошков электроэрозионным способом Установка для получения порошков электроэрозионным способом Установка для получения порошков электроэрозионным способом Установка для получения порошков электроэрозионным способом Установка для получения порошков электроэрозионным способом 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения порошка алюминия, который может использоваться при производстве катализаторов, адсорбентов, керамических материалов и композиционных сплавов

Изобретение относится к области получения высокодисперсных порошков металлов и их соединений, в частности к методам получения порошков путем электрического взрыва

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению металлических порошков

Изобретение относится к области получения высокодисперсных металлических порошков и может быть использовано при производстве сорбентов, катализаторов, биопрепаратов, в порошковой металлургии при получении низкокристаллических керамических материалов и композиционных сплавов

Изобретение относится к технологии получения металлических порошков с микрокристаллической структурой для порошковой металлургии, гальванических элементов и т.п

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано в производстве композиционных материалов и режущих инструментов

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при производстве сорбентов, катализаторов, биопрепаратов, нанокристаллических материалов и композиционных сплавов

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению порошков металлов, сплавов и их химических соединений методом электрического взрыва проволоки для использования в производстве металлических, металлокерамических, керамических, композиционных и др

Изобретение относится к технологии получения ультрадисперсных материалов (УДМ) при непосредственном использовании высоких давлений и температур, развивающихся при детонации конденсированных взрывчатых веществ (ВВ)
Наверх