Способ удаления связки из керамических полуфабрикатов

(И 727964 ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик д( оударстовнный комитет СССР о делам изобретений и открытий(5)М, Кл. Г 27 В 15/00 с прис линением заявки Рй -) Заявит рдена Трудового Красного Знамени институтхимического машиностроения осковск(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СВЯЗКИ ИЗПОЛУфА БРИКА ТОВ МИЧЕСК 2 особа лий в о ля Изобретение относится к сп м термообработки различных иэде псевдоожиженном слое дисперсного материала и может быть использовано, в частности, при удалении технологической связки из керамических полуфабрикатов, получаемых преимущественно методом горячего литья под давлением.Известен способ удаления технологической связки из керамических полуфабрикатов, полученных методом горячего литья под давлением, путем помещения их в холодный неподвижный слой дисперсного непористого материала и последующего нагрева до температур начала спекания частиц керамического материала .1У этого способа низкая интенсивность процесса удаления связки, связанная с малой скоростью прогрева неподвижного слоя дисперсного материала, а также . большой выход бракованной продукции, выражающийся в трещинообразовании, оплавлении или полной потере формы полуфабрикатов в результате невозможности Г, А. Минаев и М. Н. Маркова со дания равномерного температурног по в слое неподвижного дисперсного материала.Известен также способ удаления технологической связки из керамических полуфабрикатов, полученных методом горячего литья, путем размещения их в псевдоожиженномслое дисперсного материала на перфорированных вставках, набранных в кассету, и последующего нагрева до температур начала спекания частиц керамического материала 2.Данный способ является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.По этому способу скорость псевдоожижающего агента (воэдуха) устанавливают вблизи критической скорости для получения максимальных величин коэффициентов теплообмена между полуфабрикатами и псевдоожиженным слоем. Однако такой способ не позволяет проводить процесс удаления связки с максимальной интен15 увеличение для различных дисперсныхматериалов пропорционально отношениюсА фПричину такого увеличения коэффициентов внешнего массообмена р легко установить, принимая во внимание,что сростом числа вставок в слое увеличиваечся доля времени контакта поверхности 35 тела с дискретной фазой слоя 1 С)днако увеличениевозможно до некоторогоопределенного предела, характеризуемоговлиянием торможения на гидродинамикупсевдоожиженного слоя, т. е. величинами 4 О с. и т . Таким образом, четко показано,)что величина отношения высоты слоя всекции к диаметру частиц должна бытьстрого увязана со скоростью псевдоожижения для достижения максимальной ин тенсивностимассообмена при данной сте-пени торможения псевдоожиженного слоя.Причем максимальные значения коэффициентов массобмена достигаются прискорости псевдоожижения, в 3,5-5,0 раэпревышающей скорость начала псевдоожижения дйсперсного материала.Пример осуществления способа.Исследование кинетики термообработки изделий из технической керамикипроводили в аппарате с нсевдоожиженным,слоем непористой окиси алюминия сосредним диаметром частиц с 1; 0,09 мм.Полуфабрикаты керамических изделий иэи живностью, в связи с чем увеличиваетсяпродолжительность процесса, Действитель. но, произвольное размещение перфорированных вставок в аппарате с псевдоожиженным слоем в сочетании со скоростьюпсевдоожижения приводит к снижениюинтенсивности массообмена между полуфабрикатами и псевдоожиженкым слоемнепористых твердых частиц адсорбента,Так, экспериментами установлено, чтоторможение псевдоожиженного слоя. горизонтальными перфорированными вс тавкамиможет приводить к значительному изменению гидродинамической обстановки впсевдоожиженном слое. При размещении вслое вставок изменяется темп роста прочности слой от скорости псевдоожижения.IБель изобретения - увеличение интенсивности массообмена межЦу поверхностьюполуфабрикатов и псевдоожиженным слоемв процессе удаления технологическойсвязки при производстве керамическихизделий.Поставленная цель достигается тем,что .предлагаемым способом удалениясвязки иэ керамических полуфабрикатовпутем размещения их в псевдоожиженйомслое дисперсного материала на перфорированных вставках, набранных в кассеты,и последующего нагрева, отношение высоты слоя дисперсного,материала в одной секции кассеты к диаметру частиц . устанавливают в пределах Н Я,;=160-190, а скорость с псевдоожижающегоагента при этом поддерживают в 3,55,0 раз превышающей скорость началапоевдоожижения дисперсного материала,На фиг. 1 представлен график функциипорозности Е. = Ф (мз) для раз)личного количества; на фиг, 2 - зависимость показателя в уравнении Й = 0,42 Ацэот (Цд. )10, где й - расстояниемежду вставками, Иэ - эквивалентныйдиаметр частиц; на фиг. 3 - эависймостькоэффициента внешнего массообменаот скорости псевдоожижения мм/с.Как показали эксперименты, торможение слоя вставками увеличивает пороэность слоя в результате уменьшения ско-рости подъема 1 азовых пузырей и, следо)вательно; доли времени койтакта диск-.ретйой фазы слоя 3, с погруженной"поверхностью, причем это увеличениеявляется функцией отношения Н Ы(фиг. 1).С другой стороны, как было установлено, механизмы теплообмена и массообмена псевдоожиженного слоя с погру 4женной в него поверхностью существенно различны. В то время как теплообмен определяется в основном присутствием в слое твердых частиц и отводом тепла ими от поверхности тела, массообмен при наличии испарения с поверхности сильно зависит от количества газа, контактирующего с поверхностью тела. Другими словами, в отличие от теплообмена, на внешний массообмен должна оказывать более существенное влияние величина доли времени контакта поверхности с газовыми пузырями.Такой вывод прямо подтвержден экс. периментами с керамическими полуфабрикатами (фиг. 3), в которых полученырезультаты определения коэффициентов внешнего массообмена от скорости псевдоожижения в свободном и эаторможенном слоях. Можно видеть, что максимум коэффициентов сдвигается в сторону, меньших величин скорости с увеличением числа размещаемых в слое вставок, чтоэквивалентно (при сохранении постояннойвысоты слоя засыпки) уменьшению расстояния между вставками Н. При этом727964 5стеатитовой массы СПКразмещали в слое на горизонтальных перфорированныхвставках с живым сечением 45-55%, Расстояние между вставками изменили от 14,5 до 44 мм, что отвечало изменению отношения Н А, в пределах 160-490, Скорость псевдоожижения поддерживалась в пределах 3,5-5,0 от скорости начала псевдоожижения дисперсного материала. Причем для отношения О Н /с,=160, что соответствует макси-, мальному количеству вставок в аппарате, скорость минимальна из =3,5 из, Из фиг. 3 видно, что максимальная интенсивность массообмена при максималь- ном расстоянии между вставками (Нсй,.= =490) наблюдается при скорости, в 5 раз превышающей критическую (кривая 1). Дальнейшее увеличение си не приводит к росту интенсивности удаления связки 20 (кривая выходит на прямую). При максимальном торможении слоя (Н/4 =160) максимальная интенсивность соответствует скорости 3,5 ж,ц, (кривая 2).При меньшей скорости процесс замедляется, так как коэффициент падает.Изобретение позволяет значительно увеличить интенсивность процесса удаления технологической связки из керамических полуфабрикатов при осуществлении его в псевдоожиженном слое, заторможенном в различной степени горизонтальными перфорированными вставками с распо 6ложенными на них изделиями. Таким образом, экономическая эффективность изобретения состоит в сокращении длительности процесса термообработки и увеличении производительности оборудования. формула изобретения Способ удаления связки из керамических полуфабрикатов путем размещенияих в псевдоожиженном слое дисперсното -материала на перфорированных вставках,набранных в кассеты, и последующегонагрева, о т л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью интенсификации процессамассообмена псевдоожиженным слоеьи полуфабрикатами, отношение высотыслоя дисперсного материала в одной секции кассеты к диаметру частиц устанавливают в пределах Н,9=160-490, аскорость псевдоожижающего агента приэтом поддерживают в 3,5-5,0 раз пре;вышающей скорость начала псевдоожижения дисперсного материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грибовский П. О. Горячее литьекерамических изделий. М. Госэнергоиздат, 1961,2, Авторское свидетельство СССР450070, кл. Г 27 В 15/001972 (прототип).г РРФ Э,с 7 к 0 Тираж 671 Подписное ИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д. каз 1116/4 ПН