Способ смешивания материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО 11 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК П 91 (11 А П В 01 Р 3/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А о СС6 СССР75. МАТЕ зноименчастиц щ влени что ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) 1, СПОСОБ СМЕШИВАНЯРИАЛОВ, заключающийся в зарядтиц смешиваемых компонентов рными зарядами и взаимодействикомпонентов в электрическом по т л и ч а ю щ и й с я тем,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.2Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я . тем, что в качестве рабочей .среды используют злегаэ.3. Способ по и. 1, о т л и ч а юи й с я тем, что в качестве рабочей среды используют гаэ высокогоИзобретение относится к технало"гическим процессам смешивания сыпучих материалов и может быть исполь"эонано в порошковой металлургии, впроизводстве металлокерамических изделий, в сельском хозяйстве.Известен способ смешивания материалов в воздушной среде, включающийподачу исходных компонентов в межэлектродное пространство, в котором Овплотную к электродам введено при"способление, выполненное из диэлек"трического материала, путем приложения на электроды знакопеременного напряжения, обеспечивающего частичныеразряды между внутренними поверхностями указанного приспособления, Вэлектрическом поле частичных разрядов смешивание компонентов происходит под действием кулонавских сил и 20ударных волн 11,Данный способ не обеспечивает высокого качества смешивания диэлек"трических сыпучих материалов.Кроме того, способ не эффективен д 5при смешивании зернистых материалов,так как для зернистых материалов величина кулонавских сил и силовые воздействия ударных волн оказываютсянедостаточными для обеспечения эфФективного смешивания компонентов,Известен способ смешивания мате"риалов, заключающийся в зарядке час.тиц смешинаемых компонентов разно-,именными зарядами и взаимодействиичастиц компонентов н электрическом35поле 12.Данный способ не позволяет заряжать и смешивать частицы компонентовн электрическом поле с достаточно вы"сакой напряженностью. Причем макси"40мальнае значение напряженности ограничено пробивной прочностью межэлектрадного промежутка, среднее эначе,ние которой иэ-эа наличия воздушнойсреды не может превышать 20-30 кВ/см.45Поэтому смешивание укаэанным способом недостаточно эффектинно. Крометого, способ можно использовать длясмешивания порошкаобраэных и мелкозернистых материалов, т.е. частиц сотносительно небольшими размерами,так как с увеличением размера части-.цы отношение максимально возможнойэлектрической силы воздействия начастицу к массе частицы уменьшается. 55Цель изобретения " повышение эффективности процесса смешивания ирасширение области применения,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу смешинания материалов, заключающемуся н зарядке частиц смешинаемых компонентов разноименными зарядами и взаимодействии частиц компонентов н 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 н качестве рабочей среды используют элегаз или газ высокого давления.Осуществление зарядки и внода смешиваемых компонентов н среде, имеющей высокую электрическую прочность н среде с электрической прочностью больше 30 кВ/см )1 позволяет на один, дна порядка увеличить силы взаимного притяжения частиц разноименно заряженных компонентов, а также силы электрического поля, способствующие вводу компонентов друг н друга, что существенно повысит эффективность смешивания и расширит область применения.На чертеже схематически ггедстанлена устройство для реализации предлагаемого способа.устройство состоит иэ источникови 2 высокого напряжения с сопротивлениями Р , К и Кэ, клапансн 3 и 411камеры 5, заполненной элегаэом, н которой установлены питатель б и пита- тель 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, Смешинаемыми компонентами являются сыпучие материалы. К электродам 8 и 9 12 и 13, О и 11 путем включения источников 1 и 2 прикладывается высокое напряжение.Способ осуществляют следующим образом,Камеру 5 заполняют элегазамЗатем из питателей 6 и 7 подают сыпучие материалы. Частицы одного сыпучего материала поступают в межэлек-. традный промежуток коронного разряда, образованный электродами 8 и 9, В межэлектродном промежутке коронного разряда частицы сыпучего материала 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 подают в межэлектродный промежуток, образованный электродами 2 и 13. Вмежэлектродном промежутке, образованном электродами 1 О и 11, частицы сыпучего материала в результате контакта с электродом 11 заряжаются зарядами отрицательного знака.В межэлектродном промежутке, образованном электродами 12 и 13, под 15действием электрических сил частицысь)пучих материалов проникают друг вдруга и разноименно заряженные частицы притягиваются друг к другу. Готовая смесь поступает в приемник 4.Зарядка и взаимодействие компонентов в камере 5, заполненной элегазом, позволяет заряжать и вводитькомпоненты друг в друга в электрическом поле со средней напряженностью 2550-75 кВ/см, так как электрическаяпрочность элегаза в 2,5 раза большеэлектрической прочности воздуха. Принапряженностях поля равных 5075 кВ/см будет иметь место более эфФективное смешивание компонентов посравнению со смешиванием известнымиспособами, в которых смешивание осу"ществляют электрическими силами,так как известные способы не позволяют смешивать компоненты при средних35напряженностях электрического полябольше 20-30 кВ/см.Зарядку и ввод компонентов друг вдруга предлагаемым способом можнодоосуществить при средних напряженнос.тях электрического поля, значительно превышающих 50-75 кВ/см, есликамеру перед смешиванием заполнитьгазом под давлением, так как элект 45рическая прочность газов с увеличением давления возрастает. Например,электрическая прочность воздуха придавлении 15 ат равна 380 кВ/см, алри давлении 3 ат электрическая прочность элегаза равна 280 кВ/см.50 П р и м е р. Предлагаемым способом электросмешивают семена табака с кварцевым песком в пропорции 1;6,55Перед 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 элегазом под давлением 1-1,5 ат. От источника 1 высокого напряжения к электро" дам 8 и 9 прикладывают напряжение 280 кВ, а от источника 2 высокого напряжения к электродам 10 и 11 прик" ладывают напряжение 240 кВ, в результате чего между электродами 8 и 9 и электродами 1 О и 1 создаются сильные 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 1 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 материа" ла, содержащегося в одном из питателей, прекращают подачу материала из другого питателя, отключают источники 1 и 2 высокого напряжения, закрывают 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)) позволяет эа счет увеличения нвлряженности электрического поля повысить эФФективность смешиваниятак1 58216 Составитель Н,федороваРедактор Ю.Ковач Техред С.Легеза Корректор Л.Пилипенко Заказ 3431/8Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб.," д. 4/5филиал ППП Патент г. Ужгород ул. Проектная,как сила притяжения между разноименно заряженными частицами компонентови сила, осуществляющая ввод компонен-,тов друг в друга, пропорциональныквадрату средней напряженности создаваемых в камере 5 электрических полей. Причем применение предлагаемогоспособа позволяет увеличитв силыпритяжения 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 расширяет область применения, так какзначения этих сил уже позволяют смешивать сыпучие материалы с массой частиц ыа один, два порядка больше предельного допустимо"го значения массы частиц при элек тросмешива нии из нес тнь ми оп о.собами.