Способ получения псевдоожиженного слоя из мелкодисперсных частиц Советский патент 1989 года по МПК C23C10/28 

I

Изобретение относится к машиностроению, транспортному и электроприборостроению, и может быть использовано в технологических процессах термической и химико-термической обработки металлов.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса, улучшение условий труда.

Способ получения псевдоожиженно- го слоя состоит в следующем: создают бегущее магнитное поле и периодически меняют направления его движения на противоположное с частотой изменения 40-60 Гц, причем в качестве засыпки используют смесь корунда и ферромагнитных частиц, масса которых составляет тр 0,5-0,6 т,

где т0 - масса ферромагнитных частиц, m - общая масса смеси.

Пример. В качестве камеры для псевдоожижения слоя использовали прямоугольный короб, выполненный из нержавеющей стали. Эта конструкция позволяет, поместив на боковые стенки электрические нагреватели,эффективно нагреть частицы слоя до температуры термической (закалка, отпуск, нормализация) или химико-термической обработки. Размеры днища (длина и ширина) соответствовали размерам статора линейного асинхронного двигателя, на который его ставили. Для устранения непосредственного контакта между камерой и обмоткой статора по периметру днища поместили резиновую прокладку. Затем в каЈь

vj

сл

ч

о

еру засыпали смесь ферромагнитных астиц, в качестве которых использоали железорудную пульпу, обезвоженую, и частицу корунда, фракции от 0 до 200 мкм, обладающих высокой зносостойкостью и большой объемной еплоемкостью,что позволяет как уменьить общий износ частиц слоя,так и за счет введения в слой частиц ко- .Q рунда, не обладающих ферромагнитными свойствами, повысить критический коэффициент заполнения камеры. Пропуская по обмоткам статора электрический ток, получили бегущее магнитное поле, направление которого меняли на противоположное с частотой от 5,40,60 Гц с помощью реверса (тахогенератора).

Обработка проводилась на линейном индукторе, имеющем следующие основ- ные параметры: обмотка однослойная, число катушек 12, число витков в катушке 86, число пазов 24, число пазов на полюс и фазу 2, число пар полюсов 1, номинальное напряжение 220 В,25 номинальный ток 8,5 А.

Масса ферромагнитных частиц железорудной пульпы составляет 60 и 40% от общей массы засыпки.

При дальнейшем уменьшении массы „ ферромагнитных частиц слой переста- вал перемешиваться, так как в этом случае силы трения с частицами корунда (d 45-300 мкм)превышали силы магнитного взаимодействия с бегущим магнитным полем. При увеличении 35 частоты изменения направления бегущего магнитного поля свыше 60 Гц большое количество частиц корунда скапливалось в торцах камеры, образуя откосы, что существенно уменьшало эффективность действия слоя и снижало коэффициент теплоотдачи от слоя к изделиям, помещенным в него. Оптимальная частота для псевдоожижения в бегущем магнитном поле смеси, состоящей из 60% ферромагнитных частиц железорудной пульпы размером 40-74 мкм и 40% корунда размером 120-160 мкм, составляет f 40-60 Гц. При данных параметрах индуктора на 50 его поверхности обеспечивается оптимальное значение магнитной индукции В 0,13 Тл, частота питающего напряжения изменялась от 5 до 60 Гц с помощью тиристорного преобразовате-55 ля. При низких частотах питания ферромагнитные частицы малоподвижны. В области 45 Гц наблюдается интен40

45

Q

5

5 0 5

0

5

сивное перемещение частиц. С дальнейшим ростом частоты интенсивность перемещения снова снижалась, поскольку в силу своей инерции они не успевают следовать за полем. При помощи реверсивного пускателя за счет изменения чередования фаз изменяли направление бегущего магнитного поля от 0 до 10 раз в секунду. Устойчивый взвешенный слой создавался при реверсировании поля 5-7 раз в секунду. При дальнейшем росте частоты переключений большое количество частиц корунда скапливалось вдоль боковых поверхностей камеры, образуя откосы, что существенно уменьшало эффективность действия слоя и снижало коэффициент теплоотдачи от слоя к изделиям, помещенным в него.

Применение предложенного способа псевдоожижения частиц позволяет за счет введения в камеру диомагнитных частиц (например, корунда) и использовании бегущего магнитного поля существенно повысить критический коэффициент заполнения аппарата, что обеспечивает большую загрузку обрабатываемых деталей при прочих разных затратах. При использовании способа псевдоожижения слоя в бегущем магнитном поле в 1,5-2 раза повышается коэффициент заполнения камеры, а также уменьшается износ частиц слоя,что повышает их рабочий ресурс.

Использование данного способа псевдоожижения исключает из конструкции печи вращающиеся элементы (привод вибратора и газораспределительные решетки), что делает возможным термическую обработку в вакууме и снижает металлоемкость конструкции.

,Формула изобретения Способ получения псевдоожиженного слоя из мелкодисперсных частиц, включающий воздействие на мелкодисперсные частицы магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса,улучшения условий труда, воздействие осуществляют бегущим магнитным полем, периодически изменяющим направление

,движения на противоположное, с частотой изменения 40-60 Гц, причем в качестве мелкодисперсных частиц используют смесь из корунда и ферромагнитных частиц, масса которых составляет 0,5-0,6 общей массы смеси.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способу псевдоожижения слоя, состоящего из смеси мелкодисперсных частиц износостойкого материала и ферромагнитных частиц, в бегущем магнитном поле. Целью изобретения является повышение экономичности процесса и улучшение условий труда. Согласно способу, на мелкодисперсные частицы воздействуют бегущим магнитным полем, периодически изменяющим направление движения с частотой 40-60 Гц. В качестве материала смеси можно использовать смесь, состоящую из 40-60% общей массы корунда фракции 100-200 мкм и обезвоженной железорудной пульпы, содержащей 65% железа. Такая обработка позволяет при сохранении высоких скоростей тепломассообмена обрабатывать детали с большими горизонтальными поверхностями.