Способ распыления порошков из магнитных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1713 ббЗ 9/О 04, В 1)5 И ЛЬСТВУ АВТОРСКОМ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕ(71) Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний и Ленинградскийинститут авиационного приборостроения(53) 66,069.83(088.8)56) Авторское свидетельство СССРВ 472693, кл. В 05 В 7/14.(54) СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ ПОРОШКОВИЗ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к технике распыления порошков из магнитных материаИзобретение относится к технике распыления порошков из магнитных материа-лов и может быть использовано для создания равномерного облака аэрозоля в замкнутом объеме при моделировании пылевых заболеваний, для дезагрегации и перевода в аэрозольное состояние порошкообразных материалов при анализе их дисперсного состава, а также для получения модельных аэрозолей при лабораторных исследованиях в химической и металлургической отраслях промышленности.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ распыления порошков, реализованный в устройстве для распыления порошков,лов и может быть использовано для создания равномерного облака аэрозоля в замкнутом объеме при моделировании пылевых заболеваний, для дезагрегации и перевода в аэрозольное состояние порошкообразных материалов при анализе их дисперсного состава, а также для получения модельных аэрозолей при лабораторных исследованиях в химической и металлургической отраслях промышленности, Цель изобретения - повышение равномерности распыления порошков из магнитных материалов. Для этого одновременно с вибрацией воздействуют на порошок внешним переменным магнитным полем, частота которого превышает частоту вибрации. 1 ил 3 табл. Сущность способа заключается в том, д что засыпают "порошок в емкость с. сетча-тым дном, воздействуют на порошок вибрацией, осуществляя просеивание частиц порошка через сетчатое дно емкости, и получают поток аэрозоля, смешивая просеянные частицы порошка с потоком воздуха.Недостаток известного способа - неравномерность распыления порошков из а магнитных материалов.Размеры частиц порошков из магнитных материалов могут изменяться в широких пределах, Максимальный размер частиц составляет от единиц до десятков мкм. уменьшать размер частиц порошков из маг. нитных материалов можно лишь до некоторого предела, определяемого размерамк однодоменных частиц. Однодоменная час.тица характеризуется тем, что даже при отсутствии внешнего намагничивающего поля она намагничена до насыщения вдоль одного из направлений легкого намагничивания. Под влиянием механического воздействия, создаваемого вибрацией, в частицах порошка возникают механические напряжения, которые влияют на их намагниченность, Происходит изменение магнитного состояния частиц порошка, которое характеризуется смещением границ доменов многодоменных частиц и вращением векторов намагниченности однодоменных частиц.Кроме того, при вибрации емкости частицы порошка смещаются одна относительно другой и перемешиваются, Указанные процессы приводят к нарушению равновероятного расположения векторов намагниченности однодоменных частиц и к преимущественной ориентации векторов намагниченности в определенном направлении, в результате чего порошок постепенно намагничивается, Следствием этого является прогрессирующая агрегация частиц порошка, которая затрудняет равномерное просеивание порошков из магнитных материалов через сетчатое дно емкости и может привести к полному прекращению поступления частиц в поток воздуха,Цель изобретения - повышение равномерности распыления порошков из магнитных материалов.Для достижения этой цели согласно способу распыления порошков, заключающемуся в том, что засыпают порошок в емкость с сетчатым дном, воздействуют на порошок вибрацией, осуществляя просеивание частиц порошка через сетчатое дно емкости, и получают поток аэрозоля, смешивая просеянные частицы порошка с потоком воздуха, одновременно с вибрацией воздействуют на порошок внешним переменным магнитным полем, частота которого превышает частоту вибрации,При воздействии на порошок одновременно с вибрацией внешним перемейным магнитным полем, частота которого превышает частоту вибрации, изменение магнитного состояния частиц порошка, обусловленное влиянием внешнего магнитного поля,. происходит с частотой поля и опережает во времени изменения магнитного состояния частиц, вызванные вибрацией, При этом компенсируется влияние вибрации на намагниченность многодоменных частиц и на ориентацию векторов намагниченности однодоменных частиц, Происходит дезориентация векторов намагниченности в каждый момент времени, при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 водящая к их равновероятному расположению, Это устраняет возможность возникновения процесса агрегации частиц порошкаиз магнитного материала, затрудняющегоравномерное просеивание через сетчатоедно емкости, и, следовательно, повышаетравномерность процесса распыления,На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способраспыления порошков,Устройство для распыления порошковиз магнитных материалов содержит корпус1 с крышкой 2, на которой крепится вибратор 3. В крышке 2 выполнено отверстие,через которое пропущена тяга 4, с помощьюкоторой емкость 5 с сетчатым дном 6, раз- .мещенная внутри корпуса 1, жестко связанас вибратором 3. Емкость 5 с сетчатым дном6 выполнена из немагнитного материала,например из латуни ЛС. В крышке 2 выполнено отверстие, в которое вставлена воронка 7, закрывающаяся пробкой 8. Вкорпусе 1 закреплены штуцеры 9 и 10 соответственно для подачи воздуха от побудителя расхода и вывода потока аэрозоля, атакже закреплен тороидальный электромагнит 11, соосно с которым с зазором 12 установлена емкость 5, Зазор 12 предназначендля вибрации емкости 5 и прохождения йотока воздуха от побудителя расхода. Вибратор 3 питается от сети переменноо тока,Обмотка электромагнита 11 питается от генератора звуковой частоты (побудитель расхода и генератор звуковой частоты непоказаны).Способ распыления порошков осуществляют следующим образом.При поднятой пробке 8 через воронку 7засыпают в емкость 5 навеску исследуемогопорошка из магнитного материала, Затемзакрывают воронку 7 пробкой 8, включаютпитание побудителя расхода, вибратора 3 иэлектромагнита 11, Емкость 5, соединеннаятягой 4 с вибратором 3, начинает вибрировать в вертикальном направлении с частотой 1 в = 50 Гц. Вибрация емкости 5осуществляется в переменном магнитномполе, создаваемом электромагнитом 11, счастотой 1 м, превышающей 1 и равной, например, 1+2 кГц, При этом параметры тороидального электромагнита 11 выбираютсяиз условия создания внутри электромагнита11 переменного магнитного поля, амплитудное значение напряженности которогоменьше значения напряженности, при котором материал порошка намагничивается донасыщения,На порошок в емкости 5 одновременновоздействуют вибрация и внешнее переменное магнитное поле, Под влиянием10 20 25 30 35 40 45 50 55 внешнего магнитного поля происходит вращение векторов намагниченности однодоменных частиц и смещение границ доменов многодоменных частиц с частотой поля, превышающей частоту вибрации. При этом компенсируется влияние вибрации на намагниченность многодоменных частиц и на ориентацию векторов намагниченности однодоменных частиц. Происходит дезориентация векторов намагниченности в каждый момент времени, приводящая к равновероятному расположению.Это исключает возможность возникновения агрегации частиц порошка из магнитных материалов, порошок равномерно просеивается через сетчатое дно 6 емкости 5, Просеянные частицы порошка смешиваются с потоком воздуха, подаваемым от побудителя расхода через штуцер 9 и проходящим через зазор 12 между емкостью 5 и электромагнитом 11. Полученный поток аэрозоля выходит через штуцер 10.П р и м е р 1. При поднятой пробке 8 через воронку 7 засыпают в емкость 5 навеску исследуемого порошка из магнитного материала самарий-кобальт (Ят Соц). Затем закрывают воронку 7 пробкой 8, включают питание побудителя расходавибратора 3 и электромагнита 11. Емкость 5, соединенная тягой 4 с вибратором 3, начинает вибрировать в вертикальном направлении с частотой 1 = 50 Гц, Вибрация емкости 5 осуществляется в переменном магнитном поле, создаваемом электромагнитом 11 с частотой 1 = 1,5 кГц. При этом частицы порошка равномерно просеиваются через сетчатое дно 6 емкости 5 и смешиваются с потоком воздуха, подаваемым от побудителя расхода через штуцер 9 и проходящим через зазор 12 между емкостью 5 и электромагнитом 11. Объемный расход потока воздуха поддерживается постоянным и равным 40 л/мин. Полученный поток аэрозоля выходит через штуцер 10.Контроль равномерности распыления порошка осуществляется путем измерения массовой концентрации получаемого аэрозоля.Измерение массовой концентрации аэрозоля осуществляется по методике АФА, дающей интегральные значения концентрации за время отбора пробы на фильтр т = 5 мин.Полученные результаты измерений приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Засыпают порошок ЗщСоб в емкость 5. Включают питание побудителя расхода, вибратора 3 и электромагнита 11, Емкость 5 начинает вибрировать в вертикальном направлении с частотой 1 в = 50 Гц Вибрация стакана 5 осуществляется в переменном магнитном поле, создаваемом электромагнитом 11, с частотой 1 м = 50 Гц, Объемный расход потока воздуха поддерживается постоянным и равным 40 л/мин. При этом частицы порошка просеиваются. через сетчатое дно 6 емкости 5, смешиваются с потоком воздуха, образуя поток аэрозоля.Контроль равномерности распыления порошка осуществляется по методике АФА. Результаты измерений по методикеАФА приведены в табл. 2. П р и м е р 3 (известный). Засыпают порошок ЯгпСоБ в емкость 5. Включают питание побудителя расхода и вибратора 3. Емкость 5 начинала вибрировать в вертикальном направлении с частотой Ь, = 50 Гц. Объемный расход потока воздуха поддерживается постоянным и равным 40 л/мин. При этом частицы порошка просеиваются через сетчатое дно 6 емкости 5, смешиваются с потоком воздуха, образуя поток аэрозоля,Контроль равномерности распыления порошка осуществляется по методике АФА.Результаты измерения по методике АФА приведены в табл. 3,Из анализа экспериментальных данных следует, что предлагаемый способ распыления порошков обеспечивает равномерное рапыление порошков из магнитных материалов.Предложенный способ распыления порошков из магнитных материалов может быть использован для,создания аэрозоля в зоне дыхания животных в затравочных камерах при моделировании пылевых заболеваний. Равномерный процесс распыления порошков из магнитных материалов предлагаемым способом обеспечивает получение стабильных концентраций аэрозоля в камерах при разработке предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны и окружающей среды.Формула изобретения Способ распыления порошков из магнитных материалов, заключающийся в том, что засыпают порошок в емкость с сетчатым дном, воздействуют на порошок вибрацией, осуществляя просеивание частиц порошка через сетчатое дно емкости, и получают поток аэрозоля, смешивая просеянные частицы порошка с потоком воздуха, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности распыления порошков из магнитных материалов, одновременно с вибрацией воздействуют на порошок внешним переменным магнитным полем, частота которого превышает частоту вибрации,1713663 Табл и ца 1 и ца,2цаокАрозплСоставитель В, Козаченко Редактор А, Козориз Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий Заказ 648 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10