Реактор для получения порошкообразного тугоплавкого материала

(5 Ц 5 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР Илургии к уст азных(71) Институт структурной макрокинетикАН СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1688531, 29,09.88.Авторское свидетельство СССРМ. 644728, кл. С О 1 В 31/30, 1979.(54) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ТУГОПЛАВКОГО МАТЕРАЛА(57) Изобретение относится к металтугоплавких материалов, в частностиройствам для получения порошкообр тугоплавких материалов. Цель изобретения - повышение производительности и выхода годного, Подготовленная смесь из бункера 5 через загрузочное окно 6 поступает в реактор и с помощью шнека 7 подается в зону горения 2, Посредс-вом инициирующего устройства 14 в смеси возбуждается реакция горения, Сила осевого давления продуктов горения на ротор определяется скоростью поступления смеси иэ бункера 5 и скоростью вращения шнека 7, Получающийся порошок через зазор между ротором и стенками реактора попадает в зону выгрузки и ссыпается в бункер 22. Непрерывность работы реакторов достигается путем изменения скоростей подачи смеси и удаления продуктов горения, что отслеживается датчиком положения Фронта горения 13, 1 ил.Изобретение относится к области металлургии тугоплавких материалов, в частности, к устройствам для получения порошкообраэных тугоплавких материалов, которые могут быть использованы в производстве безвольфрамовых твердых сплавов,фЦель изобретения - ,увеличение производителъносги и выхода годного,Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен реактор для получения порошкообразных тугоплавких материалов. Реактор разделен на 4 зоны: загрузки 1, горения 2, измельчения 3 и выгрузки 4, В зоне загрузки имеется бункер 5 для реакционной смеси, загрузочное окно 6 и шнек 7, Шнек посредством ременной передачи 8 соединен с электромотором постоянного тока 9. Стальной корпус реактора 10 снабжен в зонах загрузки и горения графитовой футеровкой 11 и водяной рубашкой охлаждения 12, В зоне горения имеются датчик положения фронта горения 13 и инициирующее устройство 14. В зоне измельчения по оси реактора установлен ротор 15, способный к вращению вокруг оси реактора. Ротор посредством ременной передачи 16 соединен с электромотором постоянного тока 17. В зоне измельчения реактор снабжен металлокерамической футеровкой 18, ротор также изготовлен из металлокерамики, Шнек и ротор снабжены системами охлаждения, теплоноситель (вода) подается через патрубки 19 и 20. В зоне выгрузки имеется окно 21 и бункер для готового порошка 22. Инициирующее устройство, датчик положения фронта горения и электромотор соединены системой управления 23.Реактор используют следующим образом.Предварительно приготовленная реакционная смесь из бункера 5 через загрузочное окно 6 поступает в реактор и с помощью шнека 7 подается в зону горения 2. Посредством инициирующего устройства 14 в смеси возбуждается реакция горения, В результате непрерывного поступления реакционной смеси продукты реакции прижимаются к ротору, Сила осевого давления продуктов горения на ротор определяется скоростью поступления смеси иэ бункера 5 и скоростью вращения шнека 7, Ротор вращают с помощью электромотора 17 и ременной передачи 16, В результате вращательного движения ротора и осевого давления в горящей реакционной смеси создается сложный сдвиг в тангенциальном и осевом направлениях, под действием которого продукты горения образуются в виде мелкодисперсного порошка, Этот порошок через зазор между ротором и стенками реактора, которые с целью повышения износоустойчивости, снабжены 5 металлокерамической футеровкой 18, попадает в зону выгрузки и через окно 21 ссыпается в бункер для готового порошка 22. Для обеспечения непрерывной работы реактора необходимо, чтобы фронт горения не выхо дил за пределы зоны горения реактора. Этого достигают путем изменения скоростей подачи реакционной смеси в реактор и удаления продуктов горения из реактора. Для этого с помощью датчика положения фронта 15 горения 13 отслеживается положение фронта в реакционной зоне, При перемещении фронта горения вправо с помощью системы управления 23 увеличивают скорости вращения шнека и ротора, при перемещении 20 фронта влево- уменьшают. Газообразныепродукты горения удаляются из зоны горения через зазор между ротором и стенками реактора и через окно 21 выходят из реактора. При остановке вращения в результате 25 неисправности или отключения электроэнергии фронт горения достигает зоны загрузки и гаснет в канавках шнека в результате интенсивного теплоотвода, Этим достигается взрыво- и пожаробезо пасность реактора.В лабораторных условиях изготовлен ииспытан реактор с диаметром зоны горения 50 мм. Смесь подается в зону горения с помощью 4-заходного шнека диаметром 50 35 мм с шагом 58 мм, глубина канавок 13 мм,ширина 6 мм, Ротор и футеровка зоны измельчения выполнены из материала СТИМЗБ. Зазор между ротооом и стенками реактора 1 мм. Датчик положения фронта 40 горения выполнен из трех термопар. Система управления позволяла плавно менять скорости вращения шнека от 0 до 300 об/мин и ротора от 100 до 3100 об/мин.В реактор подавалась. смесь, состоящая 45 из 10 кг порошка титана марки ПТС с размером частиц100 мкм и 2,54 кг углерода марки ПМТС с размером частиц1 мкм, которая была переработана в реакторе за 128 сек в 12,5 кг карбида титана в виде 50 мелкодисперсного порошка с удельной поверхностью 0,33 м/г 97,7 ф частиц имеет размер меньше 20 мкм, Производительность реактора составила 354 кг/час,В аналогичном реакторе без вращаю щегося ротора в тех же условиях горенийтой же смеси продукт горения был получен в том же количестве в виде спека, Время синтеза составило 2 часа, Для получения порошка размером частиц20 мкм спек был раздроблен в щековой дробилке, вынесена1770274 фракция100 мкм, что составило 7,6 кг,которая была размолота в шаровой мельнице в течение 10 ч. Выход конечного порошкасоставил примерно 60%. 20 30 35 40 50 Составитель В,КостюковРедактор Т.Орлова Техред М.Моргентал Корректор А,Ворович Заказ 3709 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Таким образом, данный реактор обладает тем преимуществом по сравнению с прототипом, что позволяет получать мелкодисперсный порошкообразный материал с высокой производительностью при упрощении аппвратурного оформления технологического процесса и повышении выхода конечного продукта.Формула изобретения Реактор для получения порошкообразного тугоплавкого материала, содержащий корпус, снабженный ротором, установленным в торце корпуса по его оси с конусообразной рабочей поверхностью, инициирующее устройство, системы охлаждения и сброса давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 5 что, с целью повышения производительности и выхода годного, он снабжен устройством подачи реакционной смеси, выполненным в виде шнека и расположенным в противоположном ротору торце кор пуса, системой управления скоростьюподачи реакционной смеси, и скоростью вращения ротора, причем корпус снабжен датчиком положения фрона горения, расположенным между шнеком и ротором, а 15 выход датчика соединен с входом системыуправления скоростью подачи смеси и вращения ротора,