Колонка для активации вяжущих Советский патент 1983 года по МПК E01C19/10 B22C5/00 

Идобрегение огносигся к приготовлен сгроигельных и других магериалов на со нове вяжущего, в часгносги к усгройсг- вам для активации вяэкуших типа битума. Известна колонка для активации вяжу щих, включающая корпус, служащий анодом, и размещенный внутри него поворот ный катод L11 Наиболее близким к изобретению явЛя ется колонка для активации вяжущих, включающая цилиндрический корпус, служаший анодом, охватывающие его концы кольцевые камеры со щелевыми прорезями, сообщающими полости корпуса и камеры, размешенный внутри корпуса с заз ром катод из соосйо установленных усеченных конусов, контактирующий с внутренней поверхностью корпуса кольцевой скребок с тягами 2 j . Недостаток указанных устройств заключается в том, что они не приспособле ны для активации высоковязких вяжущих типа битума, что ограничивает обдасть и применения. Цель изобретения - повышение эффек- тивности процесса при обработке высоко1ВЯЗКИХ вяжущих типа битума. Поставленная цель достигается тем, что в колонке, включающей цилиндрический корпус, служащий анодом, охватываю щие его концы кольцевые камеры со щелевыми прорезями, соединяющими полости корпуса и камеры, размещенный внутри корпуса с зазором катод из соосн установленньгх усеченных конусов, кон- тактирующий с внутренней поверхностью корпуса кольцевой скребок с тягами, каждый усеченный конус катода снабжен электродами поджига,- примыкающими к ним соответствующими продольными реб- рами и прикрепленным к больщому основанию цилиндрическим поясом, причем электроды поцжига смонтированы у кромки соединения пояса с конической поверх ностью конуса, а высота каждого последующего цилиндрического пояса и зазор между ним и внутренней поверхностью корпуса увеличиваются кверху. При этом катод снабжен дополнительными переходными усеченными конусами, каждый из которых большим основанием соединен.с кромкой цилиндрического пояса, а малым основанием - с основанием вышерасположенного конуса, причем дополнительные конусы выполнены с винто образными лопастями на их поверхности. Продольные ребра выполнены изогнутыми по винтовой линии, катод выполнен пустотелым; а стенка цилиндрического корпуса - с полостью для теплоносителя. На фиг. 1 изображена колонка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, с выполнением катода с дополнительными переходными усеченными конусами; на фиг. 3 - то же, с выполнением ребер по.винтовой линии; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг, 5 - разрез А-А на фиг. 4. Колонка для активации вяжущих имеет цилиндрический металлический корпус 1 в виде трубы, служащей анодом и имею.шей на концах охватывающие их кольцевые камеры 2, сообщаемые с внутренней полостью корпуса 1, щелевыми прорезями 3, В кольцевые камеры 2 ввернуты щтуце} 4 и 5 для подачи и отвода вяжущего, соосно установленный в корпусе 1 катод из установленных соосно разноименными основаниями металлических усеченных конусов 6, имеющих цилиндрические пояса 7, причем высота каждого последующего пояса 7 и зазор между ними и внутренней поверхностью корпуса 1 увеличивается кверху.У кромок соединения цилиндрических поясов 7 с конической поверхностью конусов 6 по их окружности расположены электроды поджига 8, к которым примыкают прикрепленные к поверхности усеченных конусов 6 узкие ребра 9 из тугоплавкого металла. С целью обеспечения нужной направленности распространения плазмы разряда щирина поясов 7 должна быть равна удвоенной величине зазора между анодом и катодом на уровне поясов7. Расстановка электродов поджига 8 и ребер 9 по высоте катода выполнена в щахматном порядке. Катод фиксируе1ся Вкорпусе при помощи торцовых крьплек 10 и 11, изготовленных из термостойкого диэлектрического материала, например стеклотекстолита. .Внутри корпуса 1 расположен кольцевой скребок 12, перемещающийся вдоль его рабочей поверхности. Скребок 12 имеет вид кольца, тело которого в поперечном сечении представляет равнобецренный треугчэльник. Через отверстия в скребке 12 пропущены четыре гибкие тяги 13, изготовленные из диэлектрических темпера ту рос тойких нитей. Тяги 13 проходят через специа:льные уплотнения 14 и крепятся к ручкам 15. Одна из ручек 15 в месте крепления тяг 13 имеет подпру- жинивающие устройства 16. Напряжение 3 10 поцжига подается на элекгроцы 8 по провоцам 17. Колонка рабогаег слецующим образом. Через штуцер 4 в кольцевую камеру 2, а затем через щелевые прорези 3 в корпус 1 подается вяжущее, например битум. После того как вяжущее полностью заполнит корпус 1, сверку на него и кагоц 6 от емкостного накопителя подается выг сокое напряжение, достаточное для пробоя только половины величины ,наименьшего зазора между анодом и катодом, заполненного вяжушим. Когда напряжение мен&цу анодом и катодом достигает максимума, на соотве твующий электрод поджига 8 подается от генератора электрический потенциал, способный вызвать пробой в любом рабочем зазоре между катодом Нанодом на уровне цилиндрических поя- сов 7, В целях равномерности обработки вяжущего напряжение поджига подается сначала поочередно на все электроды поджига 8, расположенные на верхнем усеченном конусе, затем последовательно передается на электроды поджига 8 нижележащих усеченных конусов 6. При подаче напряжения на электрод поджига 8 инициируется электрический пробой между анодом и катодом, при этом плазма разряда устремляется вдоль ребра 9, расположенного прюдольно на конической поверхности соответствующего конуса б. Лля обеспечения данного уело вия распространения плазмы ширина цилинцрических поясов 7 на каждом конусе 6 выдерживается равной двум расстояния 1 зазора между анодом и катодом. Движение плазмы разряда прерывается не достигнув меньшего основания усеченного конуса катода 6 вследствие увеличения зазора между конусом 6 и корпусом 1 и пртери энергии. Создание между анодом и катодом напряжения и электрогидравличёского разряда приводит к комплексной обработке вяжущего, что повышает его физикохимическую активность при взаимодействии с минеральными материалами. В процессе такой обработки уменьшается вязкость вяжущего, что учитывается посте584пенным уменьшением зазоров между анодом и катодом. Обработанный таким образом вяжущий материал, например битум, поступаетчеР щелевые прорези 3 в нижнюю кольце- вую камеру 2, откуда вьтодится через штуцер 5. Одновременно с процессом активации в колонке протекают электродные реакции, связанные с образованиек на корпусе 1 твердого осадка, который снижает эффективность процесса. Лля удаления продуктов электролиза с рабочей поверкносги анода 1 служит скребок 12. Размеры скребка 12 позволяют ему беспрепятстввнно проходить между анодом и катодом, не касаясь электродов поджига В.. Перемеще-ние скребка вдоль рабочей поверхности колонки осуществляется при помощи тяг 13, прикрепленных к ручкам 15. Для придания потоку вяжущего материала врашательного движения, что обеспе- чивает более равномерную обработку вяжушего по всему объему между усечен- ными конусами 6, имеющими ребра 9, могут быть установлены дополнительные усеченные конуса 18 с винтообразными ребрами 19, причем все усеченные кону са должны быть соединены равновеликими основаниями, а ребра 9 могут быть расположены по винтовой линии.. В целях обеспечения оптимального теплового режима, требуемого для эффек- тивной обработки вяжущих типа битума, в стенках корпуса выполняются полости 2О а катод - пустотелым, чтобы обеспечить прюпуск теплоносителя. Предложенная колонка позволяет, эффективно использовать электросиловую и электрогидравлическую обработки вяжущих и может быть использована, на предприятиях по производству асфальтобетона, наполненных пластмасс, резиновых изделий и для приготовления полимерных ма- те риалов с различными наполнителями или армирующими добавками. Экономический эффект от применения данной колонки при приготовлении асфальтобетонной смеси составляет 1,25 р. на каждую тонну.

)5

/5

Фиг

/5

Фиг.З

1. КОЛОНКА ДЛЯ АКТИВАЦИИ ВЯЖУЩИХ, включающая цилиндрический корпус, служащий анодом, охвагьшаюшие его концы кольцевые камеры с щелевыми прорезями, сообщающими полости корпуса и камеры, размещенный внутри корпуса с зазором катод из соосно установленных усеченных конусов, контактирующий с внутренней поверхностью корпуса кольцевой скребок с тягами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процес- . са при обработке высоковязких вяжущих типа битума, каждый усеченный конус . катода снабжен электродами поджигёГ, примыкающими к ним соответствующими продольными рёбрами и прикрепленным к больщому основанию цилиндрическим поясом, причем электроды поджига смонтированы у кромки соединения пояса с конической поверхностью конуса, а высота каждого последующего цилиндрического пояса и зазор между ним и внутренней поверхностью корпуса увеличиваются кверху. 2,Колонка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, катод снабжен дополнительными переходными усеченными конусами, каждый из которых болыиим основанием соединен с кромкой цилиндрического пояса, а .малым основанием - с основанием вышерасположенного конуса, (Л причем дополнительные конусы выполнены с витообразными лопастями на их с поверхности, 3,Колонка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что продольные ребра выполнены изогнутыми по винтовой линии. 4,Колонка по пп, 1 и 2, о т л и чающаяся тем, что катод выпол нен пустотелым, а стенка цилиндрического СП корпуса - с полостью для теплоносителя. 00