SU1196140A1 - Устройство дл получени порошков электроэрозионным диспергированием - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к производству nopotOKOB из стружки и других металлоотходов, и может быть использовано в химической про влвшеннос ти в производстве гидрата окиси алюмини . Цель изобретени  - эконош   конст рукционного металла. На фиг.1 изображена принципиальна  схема предлагаемого уст1 ойства; на фиг . 2 - разрез А-А на фиг. I. Устройство сострит из сосуда-реак тора 1 с диэлектрическим корпусом, имекмдим пр моугольное сечение в пла В днище сосуда-реактора 1 1еетс  отверстие 2 с присоединенным к нему трубопроводом дл  подачи рабочей жи кости. Это отверстие прикрыто сетко 3 из диэлектрического материала. Дв противоположные нижние боковые стен ки корпуса 4 вьвполнены наклонными к плоскости основани  корпуса. В устр стве, имеютс  две пары вальцов, расположенные симметрично относительно плоскости симметрии сосуда-реактора . Кажда  пара вальцов состоит из нижнего и верхнего валков цилинд рической формы, расположенных горизонтально . этом нижний валок 5 выполнен из электропроводного материала , а верхний валок 6 - из диэлектрика , например керамики. Ось 7 верхнего диэлектрического валка может быть выполнена из металла. При этом диэлектрический валок 6 должен быть жестко посажен на ось. Ось валков выступают за пределы кор пуса сосуда-реактора 1 и на их концы с одной стороны насажень с помощью шпонок передакмцие шестерни 8, выполненные из диэлектрического материала, например, текстолит Оси валков в местах прохода их чере стенку сосуда-реактора Г уплотнены сальниками (не показаны ). На конец оси 7 верхнего валка насажены муфта 9, соедин юща  его с редуктором, привод щим валок во вращение. Муфта 9 вьшолнена из диэлектрического материала, например текстолита. На конец оси нижнего валка 5 насажен коллектор 10j к которому прижата токосъемна  щетка П с присоединенным к ней токопроводом от источника электрического тока. К поверхности нижнего валка 5 прижат нож 12, вьтолненный из прочного высокотвердого диэлектрического материала , например керамики, и закрепленный на стенке корпуса 4 сосудареактора ( фнг,1). Нож 12 имеет горизонтальную верхнюю поверхность с наклонно выступающим вверх краем, служащим дл  ломани  брикета, выход щего из вальцов, Устройство работает следующим образом.. Через загрузочное отверстие 14 загружают в сосуд-реактор порцию кусочков металла, подлежащего диспергированию. Засьтку производ т примерно до уровн  оси 7 верхнего валка 6. Затем подают в сосудреактор жидкость по трубопроводу 2. Расход жидкости повьпиают до тех пор, пока кусочки металла в сосуде-реакторе не подхватьтаютс  потоком жидкости и не переход т в состо ние фонтанирующего кип щего сло . При этом кусочки у оси сосуда, где скорость потока максимальна,движутс  вверх, а у стенок сосуда, где скорость потока минимальна, опускаютс  вниз. Направление циркул цион-ч ного движени  кусочков в сосуде-ре.акторе показано на фиг.1. При циркул ционном движении часть опускающихс  вниз кусочков движетс  , вдоль наклонной стенки 4 сосудареактора , а часть попадает в зазор между верхним валком 6 и параллельной ему стенкой сосуда-реактора 1. Попавшие сюда кусочки накапливаютс  здесь и их слой захватьюаетс  вальцами , вращающимис  в противоположные стороны (направление вращени  указано стрелками на фнг.1), н зат гиваетс  в зазор между валками вальцов . При этом слой кусочков сжимаетс  вальцами и прессуетс  или в слабоспрессованный брикет, непрерьшно выход щий в виде бесконечной ленты с противоположной стороны вальцов. При подаче на нижние валкн вальцов импульсов электрического напр жени  от источника электрического тока на брикете,выход щем из вальцов, по вл етс  электрический пртенциал. В результате происходит электрический разр д в жидкости по цепочке из слабо контактирующих между собой кусочков металла в сосуде-реакторе, замыкающих электрическую цепь между противоположивши брикетами, выход иио1И из .левых и правых относительно оси симметрии сосуда-реактора вальц присоединенных к противоположным клеммам источника электрического напр жени  и тока. По действием электрических разр дов в жидкости происходит электрическа  эрози  кусочков металла и концов брикетов, служащих электродами. В результате размеры кусочков металла постепенно уменьшаютс , а материал брикетов расходуетс . Образующийс  в результ те электроэрозии порошок металла или продуктов его взаимодействи  с рабочей жидкостью выноситс  потоком жидкости из сосуда-реактора по трубопроводу 15. Скорость вращени  вал цов подбирают такой, чтобы скорость движени  брикета, выход щего из вал цов, была несколько больше скорости эрозионного износа (расходовани  ) концов брикета-электрода, этим достигаетс  недопущение электрических разр дов у самой поверхности валков Между поверхностью валка 5 и брикетом искровые разр ды не возникают, потому что валки дав т на брикет с большой силой, при которой кои тактное сопротивление электрическом току невелико и ток разр да свободн поступает из валка 5 в брикет. Коне брикета, выступающий из вальцов, уже частично разрушен электрической эрозией, поэтому легко разруиаетс  при упоре в выступающий край ножа i 12, наклонный по отношению к направ лению движени  брикета. В результате брикет, состо щий из слабо спрес сованных кусочков металла, внсшь : разваливаетс  на отдельные кусочки металла. Устройство работает непрерывно . По мере расхода металла в сосуде-реакторе в результате эрозионного износа его догружают новыми порци ми кусочков через отверс тие 14. Пример 1. С помощью предлагаемого устройства (фиг.1) осуществ л ют переработку в порошок вольфрамовой стружки. Дл  этого исходную стружку, имеющую размеры кусочков 3-30 мм, загружают в сосуд-реактор через загрузочное отверстие 14. Загрузку осуществл ют до уровн  верхнего валка 6, -вьшолненного из текстолита . Нижний валок 5 вьшолнен из меди. Диаметр валков 40 мм. Зазор между верхним и нижним валками 8 мм. Длина валков - 50 мм. Рассто ние между левыми и правыми . .вальцами(по центрам их осей ) составл ет Т 50 мм. Рассто ние от сетчатого днища 3 до уровн  осей 7 верхних валков составл ет 100 мм. Рассто ние от сетчатого днища 3 до крышки 3 сосуда составл ет 300 мм. Корпус сосуда-реактора выполнен из стеклотекстолита и эоостека. Вклады- . ши-ножи 2 выполнены из керамики. Через отверстие 2 в сосуд-реактор подают рабочую жидкость, в качестве которсий используют дистиллированную воду (паровой конденсат из теплоцентрали V Устанавливают расход воды Я через реактор , указанный в таблице. Периодически (раз в минуту ) кратковременно (на 5-10 с ) повьшают расход воды до величины Gj, указанной в таблице. При этом кусочки металла в сосуде-реактора подхватываютс  потоком воды и начинают витать в нем, переход  в состо ние фонтанирующего кип щего ( псевдоожиженного ) сло . Во врем  кипени  кусочки, наход щиес  у оси сосуда-реактора, движутс  вверх, а наход щиес  у стенок и возле вальцов опускаютс  вниз, циркулиру  в сосуде-реакторе. При этом часть кусочков попадает в пространство между вальцами и стенкой сосуда-реактора накаплива сь там. Затем включают привод вращени  вальцов со скоростью п об/мин, указанной в таблице. После этого подают на токопроводы, присоединенные с токосъемным щеткам 11, импульсы напр жени  от генератора. Он генерирует импульсы напр жени  о 600 В с частотой повторени  5 кГп при средней мощности в нагрузке 30 кВт. При этом между двум  брикетаи из стружки, формируемьми вальами , возникают электрические разр -, ы в воде по цепочкам из кусочков X тружки, наход щиес  между брикетам / слабо контактирующих друг с друом . В результате происходит электророзионное диспергирование металла усочков и брикетов-электродов. Обазующийс  высокодисперсный порошок, звешенный в воде, выноситс  ее пооком из сосуда-реактора по трубопрооду 15. Поступающую из трубы 15 месь собирают в сосуде-сборнике ульпы, а затем отдел ют отводы с порезультате получают порошок вольфрама с влажностью 60%. Порошок имее сферическую форму частиц с размерами 0,1-10 мкм. Периодически (раз в 5 мин )в сосуд-реактор догружают новую порцию стружки в количестве, указанном в таблице. Все результаты и параметры сведены здесь же. Пример2. С помощью устройства , изображенного на фиг.1, осу ществл пот переработку в порошок стружки нержавекш|ей стали марки IX18H9T. Дл  этого берут стружку с размерами кусочков 10-30 мм. Все one рации осуществл ют так же, как в пр мере 1. В результате получают порошок нержавеющей стали со сферической формой частиц, имекнцих размеры 0,1-50 мкм. Параметры, режимы и результаты сведены в таблице. ПримерЗ. С помощью устройства , изображенного на фиг.1, осуществл ют переработку отходов алюми ниевой проволоки. Дл  зтого отходы (куски )алюминиевой проволоки, имею щей диаметр 1-5 мМ, измельчают рубкой на кусочки длиной 20-30 мм. Остальные операции осуществл ют так же, как в примере 1 В результате после фильтрации на пресс-фильтре получают пасту гидрата окиси алюмини  с влажностью. 80%. После сушей при IOO-lSOc в токе сухого воздуха паста превращаетс  в порошок гидрата окиси алюмини , имшоцего кристaллpгpad )ичecкvю Форму батерита, с Параметры, режимы и результаты сведены в таблице. П р и м е р 4. С помощью устройства , изображенного на фиг.1, осуществл ют переработку отходов вольфрамовой проволоки. Дл  этого отходы (куски ) вольфрамовой проволоки, имеющей диаметр 0,1 мм, измельчают рубкой на кусочки длиной 10-30 мм. Остальные операции осуществл ют так же, как в примере 1, с тем отличием что в качестве рабочей жидкости использзпот керосин. В результате получают порошок карбидов вольфрама . Все результаты и параметры сведены в таблице. Предлагаемое изобретение дает следующие преш ущества по сравнению с известными способом и устройством дл  получени  порошков злектрозрозионным диспергированием металлов: исключаютс  необходимость предварительного изготовлени  специальных расходуемых электродов из монолитного металла и необходимость периодической замены износившихс  расходуемых электродов новыми, чем достигаетс  непрерьюность производства и упрощение обслуживани  устройства, а также повьшаетс  безопасность производства за счет исключени  выступакнцих из сосуда диспергировани  длинных концов расходуемых электродов, которые наход тс  под высокнм злектрическим напр жением.

Расход жидкости

S,, MV4

Расход жидкости G, ,

Температура жидкост на входе в реактор

т г Ц

0,4

0,4

0.5

20

20

20

Claims (2)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЙ4 ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ, содержащее диэлектрический сосуд с рабочей жидкостью, выполненный с отверстиями для ввода рабочей жидкости, подачи в сосуд диспергируе мого металла и для вывода продуктов диспергирования с потоком рабочей жидкости, а также введенные в сосуд токопроводы, присоединенные к источнику электрического тока, отличающееся тем, что, с целью экономии конструкционного металла, оно снабжено парньыи вальцами, выполненными с возможностью вращения в противоположные стороны, причем вальцы установлены внутри сосуда и электрически соединены с токоподводами.

2.Устройство по ri.l, от л и чающееся тем, что один из валков выполнен из /электропроводного материала, а другой - из диэлектрического.

SU ,.,,1196140

11 961 40