Смеситель порошков с различной насыпной плотностью Советский патент 1991 года по МПК B01F9/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к устройствам, предназначенным для смешивания сыпучих порошковых и мелкодробленных материалов, резко различных по своей насыпной плотности, например сажи и порошков металлов.

Цель изобретения - повышение качества и производительности процесса подготовки шихты.

На фиг. 1 представлен двухкамерный смеситель; на фиг. 2 - вариант трехкамерно- го смесителя;, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - диаграмма подключения газозаборника; на фиг. 5 - обойма вертлюга; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5.

Смеситель содержит установленный на валу 1 корпус 2, состоящий из емкостей 3 с крышками 4, соединенных переточной горловиной 5 с закрепленными в ней стержнями 6. В каждой емкости у передней по ходу вращения стенки размещена камера 7, полость которой на периферии сообщена с полостью емкости, а у горловины - с газоза- борником 8, сообщенным посредством трубопровода 9 и каналов 10 в валу 1 с вертлюгом 11. При этом выходное отверстие каналов параллельно оси симметрии соответствующей емкости и вертлюга, а обойма 12 вертлюга выполнена с полостями 13, каждая из которых сообщена с одним газозаборником и ограничена центральным углом 90-95°. Передняя стенка полости наклонена под углом 80-85°, отсчитываемым от горизонтальной оси в сторону вращения смесителя.

Вертлюг соединен с фильтром 14 и вакуумным насосом 15. Смеситель снабжен подогревателем, нагревательные элементы которого расположены в стержнях 6.

Смеситель загружают, засыпая компоненты шихты в снятую крышку 4, герметично присоединяемую затем к емкости 3 в нижней точке, Включают вакуумный насос 15, который откачивает воздух из корпуса 2 смесителя через камеру 7, газозаборники 8, трубопровод 9, сквозной канал 10 в валу 1, полость 13 вертлюга 11 и фильтр 14. После достижения определенного давления разрежения, зависящего от типа вакуумного насоса, смеситель приводится во вращение от привода 16, и включается линия подогрева нагревательных элементов.

Рассмотрим движение одной камеры 2, первоначально расположенной вертикально в нижнем положении. В этом случае га- зозаборник 8, расположенный в камере 7 этой емкости, закрыт в вакуумную систему. По мере поворота смесителя шихта перекатывается в этой емкости и начинает пересыпаться через переточную горловину 5, многократно разделяясь и соединяясь на стержнях 6, которые также нагревают шихту. В момент окончания пересыпания шихты

(угол наклона не превышает 80-85°) открывается газозаборник, соединяясь с вакуумной системой. Вакуумная система подключена в одной емкости 2 на протяжении 90-95° и закрывается перед началом

пересыпания шихты через переточную горловину в рассматриваемую емкость. Далее все повторяется. Нагрев шихты от стержней позволяет ускорить обезвоживание компонента, причем температура стержней выбирается в пределах 100-200°. В целях экономии подогрев целесообразен на первом этапе смешивания, после чего его отключают, а дальнейшее смешивание проводят в холодном состоянии.

Для определения оптимальных диапазонов углов наклона передней стенки полости и центрального угла раскрытия полости 90-95° проводились экспериментальные исследования вакуумируемого смесителя

(фиг. 1).

Угол наклона передней стенки полости 80-85°, отсчитываемый от горизонтальной оси в сторону вращения смесителя, равный углу наклона оси смесителя в момент окончания пересыпания смеси через проточную горловину, выбирается из условия производительности. Чем меньше засыпано шихты в смеситель, тем раньше пересыпается она через горловину (ранее 80-85°). Если угол

превышает 80-85°, то подключение вакуумной системы происходит на меньший интервал времени при условии, что вакуумная система подключается, когда закончился проход смеси через горловину (этим уменьшается попадание в вакуумную систему мелкодисперсных частиц, взвешенных в разреженной газовой атмосфере в полости смесителя, что приводит к изменению заданного состава смеси), т.е. снижается эффективность использования вакуумной системы за один оборот смесителя, при постоянстве утечки степень разрежения уменьшится.

Центральный угол 90-95° принят из условия подключения вакуумной системы при отсутствии частиц шихты в емкости. Уменьшение угла приводит к снижению разрежения. Увеличение этого угла возможно,

однако для разных смесей это значение разное, поскольку угол начала пересыпания смеси зависит от свойств смеси и определяется силами трения между частицами. Значение центрального угла устанавливается наименьшим из максимально возможных.

Таким образом, обеспечивается универсальность смесителя (для разных составов).

Данные интервалы углов обеспечивают наибольшую производительность (загрузка емкости такова, что угол окончания пересыпания шихты равен 80-85°) и повышенное качество шихты (минимальный осадок на фильтре мелкодисперсных частиц малой плотности).

Вакуумная система подключается для двухкамерного смесителя два раза за оборот смесителя на протяжении 180-190°. Для трехкамерного смесителя время подключения газозаборников к вакуумной системе перекрывается, т.е. в емкости постоянно поддерживается вакуум, компенсирующий неизбежные утечки. Таким образом, вакуу- мирование и нагрев в процессе смешивания позволяют получить высокое качество шихты, поскольку происходит дегазация частиц порошка, усиленная их механическим взаимодействием друг с другом. За счет выравнивания скоростей свободного падения для различных порошков, например сажи и металлов, получается более равномерное перемешивание. Следовательно, сокращается время смешивания до достижения заданного качества шихты. Кроме того, повышается производительность процесса подготовки шихты за счет совмещения процессов сушки и смешивания.

Формула изобретения 1. Смеситель порошков с различной насыпной плотностью, содержащий установленный на валу со сквозными каналами

корпус, выполненный в виде двух емкостей с крышками, размещенных симметрично относительно оси вала и соединенных между собой переточной горловиной, внутри которой установлены ряды взаимно перпендикулярных стержней, и привод, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения качества и производительности процесса подготовки шихты, он дополнительно снабжен вакуумным насосом с фильтром, вертлюгом и газозаборниками, каждая емкость снабжена размещенной у ее передней по ходу вращения стенки камерой, полость которой на периферии сообщена с полостью емкости, а у горловины - с газозаборником.

сообщенным посредством каналов в валу с вертлюгом, при этом выходное отверстие каналов параллельно оси симметрии соответствующей емкости и вертлюга, а обойма вертлюга выполнена с полостями, каждая из

которых сообщена с одним газоэаборником и ограничена центральным углом 90-95°. а передняя стенка полости наклонена под углом 80-85°, отсчитываемым от горизонтальной оси в сторону вращения смесителя.

2. Смеситель поп. 1. от л и чаю щий- с я тем, что он снабжен подогревателем, установленным в горловине и имеющим нагревательные элементы, расположенные в стержнях.

Изобретение относится к смесителям. Смеситель содержит установленный на валу 1 корпус, состоящий из емкостей с крышками, соединенных переточной горловиной с закрепленными в ней стержнями 6. В каждой емкости корпуса имеется камера, полость которой на периферии сообщена с полостью емкости, а у горловины - с газозаборником, соединенным посредством трубопроводов 9 и сквозных каналов 10 в валу 1 с полостью 13 вертлюга 11 и далее с фильтром 14 и вакуумным насосом 15. Число камер равно числу емкостей корпуса. Вертлюг снабжен обоймой, имеющей полости 13, которые ограничены центральным углом раскрытия полости 90 - 95°. Изобретение позволяет повысить качество и производительность процесса подготовки шихты. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг 2

Пересыпание шихты

80-.85

Камера с шихтой

Газозоборник закрыт

Фиг. 4

1667917

А-А

Фиг.З

Гозозаборник открыт

Камера пустая

V&

ЛересА/лание шихты

6-6

Редактор И.Горная

Фиг,В

Составитель А.Горбань

Техред М.МоргенталКорректор Т.Палий

/;

Кбакуумному насоси

/