Устройство для обработки огнеупорных оксидов в низкотемпературной плазме Советский патент 1991 года по МПК B01J19/08 

Изобретение относится к получению сфероидизированных плавленых порошков огнеупорных оксидов и может найти применение в химической, электрохимической и машиностроительной отраслях промышленности.

Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат, повышение ресурса работы, производительности устройства и качества конечного продукта.

На фиг. 1 изображено устройство для обработки огнеупорных оксидов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит ВЧИ-плазмотрон 1, состоящий из водоохлаждаемого индук- cjopa 2, внутри которого соосно с ним помещена разрядная камера 3. В верхней части плазмотрона 1 расположен завихритель 4, прздназначенный для тангенциальной подачи плазмообразующего газа в камеру 3. К нижней части 1 плазмотрона присоединен во- доохлаждаемый реактор 5, в верхней части которого по образующей установлены четыре водоохлаждаемых зонда 6 под углом СР 45-75° к вертикальной оси плазмотрона

Ю

4

К

1, выполненных с возможностью вращения относительно собственных осей и перемещения в продольном направлении. Зонды 6 сообщаются с питателями 7 для подачи обрабатываемого материала.

Устройство работает следующим образом.

Через эавихритель 4 в разрядную камеру 3 плазмотрона 1 подают плазмообразую- щий газ. Подачей на индуктор 2 тока высокой частоты от ВЧ-генератора(не показан) в зоне разрядной камеры 3 создают электромагнитное поле, тем самым возбуждая плазменный разряд. Затем из питателей 7 потоком транспортирующего газа через зонды б исходный материал подают в зону плазменного ВЧИ-разряда. Перемещением зондов 6 в продольном направлении и их вращением относительно собственных осей добиваются того, чтобы после ввода в плаз- менный разряд частицы обрабатываемого материала некоторое время двигались по касательной навстречу тангенциально закрученному потоку плазмообразующего газа, а затем, подхваченные им, - спутно. Во время движения навстречу потоку плазмообразующего газа, а потом вместе с ним частицы нагреваются выше температуры плавления и сфероидизируются благодаря силам поверхностного натяжения. Закалка сфероидизированных частиц происходит в камере реактора 5.

Устройство было испытано при обработке природных кварцевых песков в низко5

0 5 0 5 0

5

температурной плазме. Получаемая в результате плазменной обработки сфероиди- зированная двуокись кремния имеет размер частиц в широком диапазоне (10-650 мкм), что не достигалось в известных технических решениях, плотность 2,2 г/см3 и является полностью рентгеноаморфной.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что оно позволяет существенно повысить эффективность технологического процесса обработки порошков тугоплавких оксидов и качество конечного продукта. Кроме того, с его помощью можно обрабатывать порошки с высокой степенью полидисперсности.

Формула изобретения Устройство для обработки огнеупорных оксидов в низкотемпературной плазме, включающее ВЧИ-плазмотрон и водоохлаж- даемый реактор, отличающееся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, повышения ресурса работы, производительности устройства и качества конечного продукта, водоохлаждаемыезонды установлены в верхней части реактора по его образующей на одинаковом расстоянии относительно друг друга и под углом 45-75° к вертикальной оси плазмотрона, причем зонды выполнены с возможностью вращения вокруг собственных осей и перемещения в продольном направлении.

Изобретение относится к области получения сфероидизированных плавленых порошков огнеупорных оксидов и может найти применение в химической, электротехнической и машиностроительной отраслях промышленности и позволяет снизить удельные энергозатраты, повысить ресурс работы, производительность устройства и качество конечного продукта. Устройство содержит ВЧИ-плазмотрон, состоящий из индуктора, внутри которого соосно с ним помещена разрядная камера, завихритель и реактор, в верхней части которого по образующей установлены зонды под углом 45- 70° к вертикальной оси плазмотрона и на одинаковом расстоянии относительно друг друга. Зонды выполнены с возможностью вращения относительно собственных осей и перемещения в продольном направлении. После возбуждения в разрядной камере ВЧИ-разряда в его зону через зонды вводят распыленный исходный материал, частицы которого некоторое время двигаются по касательной навстречу тангенциально закрученному потоку плазмообразующего газа, а затем подхваченные им - вместе с ним. Во время движения частицы материала нагреваются выше температуры плавления и сфе- роидизируются благодаря силам поверхностного натяжения. 2 ид, 1 табл. сл с

Фиг. i А-А

Фиг. Z