Колонка для активации связующих материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(п) 737 Я 1 Союз Советских Социалистических Республик(45,1 Дата опубликования описания 30.05.80 осударствеииыи комитет СССР(53) 621.742 (088.8) 2) Авторыизобретения П. Ледян и Д. М. Куку елорусский ордена Трудового Краси политехнический институт 1) Заявител намен ОИКА ДЛЯ АКТИВ МАТЕРИАЛИИ СВЯЗУ 10 ЩИ Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в смесеприготовительных отделениях.Известно устройство для активации сточных вод, состоящее из корпуса, внутри которого помещена система электродов, выполняющих роль анода, и перпендикулярно к ним расположенного катода Ц.Устройство не может быть использовано для электроактивации связующих материалов, так как конструкция и расположение электродов не позволяют обрабатывать весь объем раствора электрическим полем,Прототипом служит устройство для активации связующих электрическим полем, состоящее из диэлектрического корпуса круглого сечения, в торцах которого установлены металлические электроды, подключенные к источнику напряжения. Связующий материал подвергается электроактивации между этими параллельно расположенными электродами 2.Устройство не позволяет полностью использовать вяжущие свойства связующих материалов, так как оптимальные режимы электроактивации зависят от плотности связующего, его химического состава а ряда других факторов, которые значительно отличаются у различных партий связующего. Для определения же оптимальной напряженности поля необходимо псследовать каж дую партию связующего и изменять напряжения на электродах, что весьма сложно и трудоемко осуществлять в производственных условиях. Кроме того, устройство позволяет обрабатывать лишь ограниченный объем связующего и поэтому не может быть применено в литейных цехах, так как не обеспечивает непрерывную активацию поступающего в смеситель связующего материала.Целью изобретения является повышениеэффективности и стабильности электроактивации связующих материалов,Это достигается тем, что корпус колонки, служащий катодом, выполнен в виде полого металлического цилиндра, внутри которого концентрически установлен вращаемый иеталличесгоий анод, вдоль про дольной оси которого расположен диэлектрический скребок, рабочая поверхность которого повторяет очертания наружной поверхности анода, закрепленного в корпусе при помощи торцовых крышек, изготовленных из диэлектрического материала (например, текстолита). При этом анод выполнен в виде усеченных конусов, соединенных одноименными основаниями.На фиг. 1 изображена колонка, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, попереч55 60 65 тттттатттттл гттттжтттттттйт-тт тое сечение; на фиг, 3 - вустотелый вращающийся металлический анод, продольное сечение; на фиг, 4 - пустотелый металлический корпус, продольное сечение.Колонка состоит из полого цилиндрического металличесчого корпуса 1, внутри которого концентрически установлен вращаюпийся металлический анод 2, подключенный к источнику питания 3 при помощи коллектора. Анод представляет собой тело вращения, состоящее из усеченных конусов, соединенных одноименными основаниями, и наружная поверхность анода в предельном сечении образует пилообразную ломаную линию. Анод 2 состоит из одинаковых звеньев д зиной 60 - 100 мм, образованных двумя усеченными конусами, соединенных большими основаниями. Высота большего, конуса составляет 40 - 60 мм, а меньшего. 20 - 40 мм. Звенья анода соединены друг с другом меньшими основаниями конусов.Внутрен корпуса расположен диэлектрический скребок 4 рабочая поверхность которого повторяет очертания наружной поверхности анода и плотно к нему прилегает. Скребок служит для удаления продуктов электролиза (при работе на постоянном токе) с анода.Торцы колонки закрыты специальными крышками 5, изготовленными из диэлектрического материала.В крышках установлены подшипники б, служащие для вращения анода. В верхней и нижней частях корпуса:расположены штуцеры 7 и 8 для подачи и выпуска связующего материала, Вращение анода осуществляется электродвигателем. Длина рабочей зоны колонки составляет 800 - 1000 мм, Количество конусов анода определяется геометрическими параметрами колонки. Минимальное расстояние между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью анода составляет 10 - 15 мм, а максимальное 40 - 50 мм. При работе на высокйх напряжениях электрического поля для предотвращения разогрева связующего материала как внутренний вращающийся анод (см. фиг. 3) так и корпус (см. фиг. 4) выполняются пустотелыми и охлаждаются проточной водой,Работает устройство следующим образом.Выключают напряжение, подаваемое на анод и электродвигатель, который приводит его во вращение. Скорость вращения анода составляет 10 - 20 об/мик, Для обеспечения безопасности работы с колонкой корпус ее заземлен и находится над нулевым потенциалом. В силу этого между анодом 2 и корпусом 1 возникает разность потенциалов, необходимая для электроак 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 Связующее движется через колонку, прои этом совмещается процесс электроактивации с транспортной операцией.Благодаря тому, что вращающийся анод выполнен в виде усеченных конусов, соединенных одноименными основаниями, величина напряженности электрического поля вдоль оси колонкти периодически изменяется так же, как изменяется скорость перемещения связующего материала. Так, при подаче разности потенциалов на электроды (корпус и внутренний электрод) 100 В в самом широком сечении колонки напряженность составляет 20 - 25 В/сл, а в самом узком 60 - 100 В/см, скорость движения в этих местах соответственно 0,4 ля/с,и С,1 м,с.Использование постоянного электриче. ского поля для активации связующего связано с протеканием электродных реакций с быстрым зарастанием анода продуктами этих реакций, что приводит к резкому снижению эффективности процесса. Применение же вращающегося анода 2 в сочетании со скребком 4, плотно прилегаю щим к аноду и повторяющим очертания его наружной поверхности, позволяет удалять осадок с анода в процессе обработки связующего и стабилизировать таким образом процесс электроаквивации, Осадок уносится из рабочей полости колонки потоком связующего.При обработке связующего УКС-Л (у = 1,20 гlсм) в известной колонке с плоскими электродами оптимальная напряженность постоянного электрического поля составляет 60 В/см, а при увеличении плотности до 1,30 гlсмз оптимум напряженности возрастет до 110 В/см, При этом стабильность электроактивации наблюдается только в течение 60 - 90 мин работы колонки, а затем по мере зарастания осадком анода эффективность обработки резко падает.Предлагаемая колонка позволяет обрабатывать связующее УКС-Л при колебании его плотности от 1,20 гlсм до 1,30 гlсм без какого-либо изменения режима работы колонки, т, е. без изменения величины напряжения, подаваемого на электроды (110 -120 В), При этом происходит максималь. ный прирост технологических свойств связующего, а эффективность электроактивации почти не уменьшается при многосуточной непрерывной работе колонки.Применение известной колонки с плос. кими электродами вызывает необходимость в изменении режима работы колонки в случае колебания плотности или какоголибо иного исходного свойства связующего вещества, так как напряженность электрического поля в известной колонке является величиной постоянной в любом ее сечении. Кроме того, необходимо эксперимт нтяльное опоепеление величины опти737101ЩИУ:юР Фиг.5Составитель А. Минаев Редактор Д. Павлова Техред В, Серякова Корректор И. Осиновска аказ 561/705 Изд,304 Тираж 889 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 п, Харьк. фил. пент