SU956153A1 - Установка дл получени порошков электроэрозионным способом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии. Известно устройство дл  электроэрозионного диспергировани  металла, вклю чающее реактор из диэлектрического материала с двум  электродами, отверстие в днище дл  подачи в реактор рабочей жидкости и сетчатым днищем над отверстием С1 Низка  производительность устройства обусловлена необходимостью его выключени  при загрузке шихты и вьп рузке готового продукта. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  установка дл  получени  порошков электроэрозионным способом, состо ща  из реактора, насоса дл  подачи в реактор рабочей жидкости, сосуда дл  отделени  порощка от жидкости, сосуда дл  рабочей жидкости, сборника порошка и трубопроводов, соедин ющих сосуды и аппараты 2 . Недостатки известного устройства заключаютс  в загр знении получаемого порощка мелкими частицами металла, вносимого потоком жидкости из реактора а также в низкой эффективности работы устройства. Это обусловлено трудностью регулировани  скорости потока жидкости через реактор, ЧТО не позвол ет диспергировать любые металлы на одном устройстве; потерей рабочей жидкости при выгрузке получаемого порошка; перегревом рабочей жидкости в реакторе; утечками тока с электродов реактора на детали корпуса; необходимостью выключени  устройства при загрузке реактора шихтой. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы установки к повышение ка юства порошка. Дл  достижени  поставленной цели установка дл  получени  порошков электроэрозионным способом, содерж Ш1а  реактор , насос дл  подачи рабо ей жидкости , сосуд-сборник рабочей жидкости, сосуд дл  отделени  порсшка от жидкости, сборник порошка в трубопроводы, соедин 395 ющие сосуды и аппараты, снабжено сосуДОМ-ЛОВУ1ЛКОЙ , установленной между реак1-ором и сосудом дл  отделени  порошка от жидкости, центрифугой, расположенной между сборником порошка и сборником жидности, холодильником, установленным между сосудом-ловушКой и насосом, байпасом с управл емым и регулировочным клапанами, установленными параллельно насосу, шлюзовым питателем. Трубопровод подачи жидкости от насоса в реактор снабжен управл емым и регулировочными клапанами, причем трубопроводы, соединенные с реактором, выполнены из диэлектрического материала. На чертеже приведена схема предложе ной установки. Установка содержит реактор 1 электро эрозионного диспергировани  металла, на электроды которого подают импульсы напр жени  от генератора 2. К реактору 1 снизу подведен трубопровод 3 подачи рабочей жидкости рт насоса 4. Отрезок тру бопровода 3, длиной не менее метра,, при соединенный к реактору, выполнен из диэлектрического материала (например, резины ). Металлический трубопровод, присоединенный к трубопроводу 3, надежно заземлен. На трубопроводе 3 установлены регулируемый вентиль 5 с проходным сечением, равным сечению трубопровода, и управл емый клапан 6 (например, с пневмоприводом) с сечением, равным сегчению трубопровода 3. Параллельно с ним установлен регулируемый вентиль 7, предназначенный дл  тонкой регулировки потока жидкости. Насос 4 соединен трубопроводом с сосудом-сборником 8 рабочей жидкости. Параллельно насосу установлен байпас с регулируемым вентилем 9 и управл емым клапаном 10 с сечени  ми, равными сечению трубопровода 3. В упрошенном варианте установки (при работе без пульсаций потока жидкости) можно оставить только вентили 5 и 9. К горловине верхней крышки реактора 1 присоединен шлюзовый питатель 11, с помощью которого осуществл ют загрузку сырь  в реактор. К верхней крьпике реактора 1 присоединен трубопровод из диэлектрического материала, соедин ющий реактор с сосудом-ловушкой 12, котора  надежно заземлена. Сосуд-ловушка 12 имеет коническое днище с краном 13 дл  удалени  кусочков металла, накопившихс  на дне ловушки. Диаметр сосуда-ловушки 12 вый1рают таким, чтобь скорость двигкени  жидкости в нем была достатоша дл  вьтоса из повушки потоком 4 жидкости порошка, но недостаточна дл  выноса потоком из ловушки мелких кусочков металла. Сосуд-ловушка 12 соедийен трубопроводом I с сосудами 3 4 раздеЛенин порошка и жидкости, подключенными параллельно через краны 15 к этому трубопроводу. Число сосудов 14 может быть любым (оптимальное число 3). Объем сосуда 14 должен быть достаточным дл  обеспечени  отстаивани  порошка в одном сосуде за врем  заполнени  пульпой другого. Сосуды 14 имеют конические днища с краном 16 дл  слива осадка и кранами 17 дл  слива жидкости . Краны 16 соединены трубопроводом с сосудом-накопителем порошка 18. Краны 17 подсоединены трубопроводом к сосуду-сборнику рабочей жидкости. Сосуднакопитель порошка 18 имеет коническое днище с краном 19, от КОТОРОГО идет трубопровод к центрифуге (или прессфильтру ) 2О. Центрифуга 20 соединена с трубопроводом слива фильтрата и сосудом- . сборником 8. На входе трубопровода слива Рабочей жидкости в сосуд-сборник 8 установлен холодильник (теплообменник) 21, снижающий температуру жидкости, поступающей в сосуд-сборник 8 до температуры , пригодной к подаче в реактор 1. Установка работает следующим обраКусочки металла, подлежащего диспергироваш ю , размером 5-2О мм, загружают с помощью питател  11 в реактор 1. Кусочки, соприкаса сь друг с другом , и с электродами, офазуют провод щие электрический ток цепочки между электродами. При приложении к электродам реактора импульсов напр жени  от генератора 2 в точках контакта кусочков друг с другом и с электродами возникают искроиые разр ды в жидкости. Они вызывают эрозию металла в точках контакта . В результате образуютс  микроскопические капельки металла (со средним диа.метром от 1ОО А до 10О мкм в зависимости от параметров искрового разр да), которые  вл ютс  крупинками порошка. Порошок выноситс  из реактора 1 потоком рабочей жидкости, которую подает насос 4. Дл  предотвращени  слипани  и спаивани  кусочков металла в реакторе их перемешивают потоком жидкости. Возможны два режима перемешивани : непрерывное и периодическое. Непрерывное перемешивание примен ют при дг.спергировании таких металлов, которьк-не образуют на своей повертности окис ных пленок, т.е.. обладающих низким к ; 59 тактным сопротивлением (никель, серебро , нержавеюща  .сталь и др.). При перемешивании кусочков таких металлов в nocTosfflHO кип щем слое контактное сопротивление разр дной цепи увеличнвает с . Его можно регулировать, измен   скорость потока жидкости через раактор. При диспергировании кусочков металлов с высоким контактным сопротивлением (образующих окисные пленки на поверхности ), таких, как алюминий и его сплавы, цинк, свинец и др, или смесей кусочков металла и кусочков алюмини , можно ограничигьс периодическим кратковременным перемешиванием содержимого реакРасход жидкости в режиме непрерывного перемешивани  кусочков регулируют с .помощью вентилей 5 и 9 при открытых клапанах 6 и 1О (в этом режиме клапаны 6 и 1О и вентиль 7 не нужны). При этом одна часть потока жидкости из насоса 4 идет в реактор 1, а друга  часть по байпасу возвращаетс  в насос. Расход жидкости через реактор подбирают экспери- 25 ментально, добива сь оптимального кипени  сло  кусочков. Минимальный расход

жидкости определ етс  тепловым режимом работы реактора 1, поскольку вс  энерги , выдел юща с  в реакторе, идет на нагрев его содержимого, а поток жидкоети через реактор охлаждает его. В режиме периодического перемешивани  кусочков металла пульсирут-свдим потоком жидкости скорость ее потока через реактор делают достаточной дл  охлаждени  реактора и выноса из него порошка. При этом клапан 6 закрыт, а клапан 10 и вентиль 5 и 9 открыты. Больша  часть жидкости идет в байпас, а скорость потока через реактор регулирую1Т- венткл:ем 7 тонкой регулировки при малых расходах жидкости. Периодическое кратковременное увеличение скорости потока жидкости через реактор достигаетс  кратковременньп открыванием .клапана 6 н одновременным закрыванием клапана 10. В этот момент вс  жидкость из насоса 4 начинает пос уупать в реактор 1. При этом расход жидкости можно регулировать вентилем 5. В ходе диспергировани  кусочков металла в реакторе их размеры постепенно уменьшаютс . Когда их размеры станов тс  меньше 1 мм, кусочки вынос тс  из реактора потоком жидкости вместе с порошком и попадактг в сосуд-ловушку, 12. Скорость потока жидкости в сосуделовушке 12 меньше, чем в реакторе 1, : поэтому кусочки металлв, вынесенные

Claims (2)

1. н етс  третий сосуд, первый опорожн етс , а во втором происходит отстой порощка и т.д. После слива осадка из нижней части сосуда 14 в сосуд-сборник порсацка 18 кран 16 закрывают, а кран 17 открывают и жидкость из сосуда 14. ., поступает в сосуд-сборник 8. Из сосуда сборника 18 осадок периодически через кран 19 подают в центрифугу (или прессфильтр ) 2О, где порощок отфильтровывают от жидкости. Фильтрат из центрифуги сливают в сосуд-сборник 8. Порошок, 536 из реактора, попадают иа дно сосудвг ловушки 12 и накапливаютс  там, а порошок , взвешенный в жидкости, уноситс  потоком в сосуд 14. По мере накоплени  мелких кусочков металла в сосуделовущке 12 их удал ют из нее, дл  чего открывают кран 13 и сливают часть жидкости вместе с кусочками. Эти кусочки  вл ютс  отходами. Если размер исходных кусочков металла, загружаемых в реактор, бит 1О мм, а размер кусочков отходов 1 мм, то количество отходов составл ет О,1% от количества переработанного металла. Сосуды 14 разделешш порошка и жидкости заполн ют пульпой из реактора 1 поочередно. Дл  этого один из вентилей 15 открыт, а остальные закрыты. Объем сосуда 14 выбирают так, чтобы врем  заполнени  его пульпой было болыпе времени, нео одимого дл  отсто  , порошка Р соседнем сосуде, заполненном ранее. Тогда к моменту окончани  заполнени  второго сосуда начинают слив осадка из первого через кран 16. Одновременно начинают заполн ть пульпой из катора третий сосуд 14, бывший до этого пустым. Пока запол- выгруженный из центрифуги, имеет влажность 6О-8О% (в зависимости от рода порошка ) .В реакторе 1 рабоча  жидкость нагреваетс  теплом искровых разр дов. Поэтому дл  ее охлаждени  слив рабочей жид кости из всех трубопроводов в сосудсборник 8 осуществл ют через холодиль. ник (теплообменник) 21. С помощью холодильника рабоча  жидкость охлажда. етс  до рабочей температуры. В качестве рабочей жидкости используют, например , воду, керосин, трансформаторное масло в зависимости от рода получаемого порошка. Предложенна  установка позвол ет исключить загр знение продукта кусочками 1четалла, выносимыми потоком жидкости из реактора, регулировать в широких пределах свазрость потока жидкости через реактор, тпЗ позвол ет дисперги- ровать любые металлы на одной и той же установке; лучше раздел ть порошок и жидкость в сос5здё разделени ; умень шить потери рйбочей жидкости; обеспечить быстрое охлаждение до рабочих температур жидкости, нагреваемой искровыми разр дами в реакторе, что рредотвращает ее перегрев; уменьшить утечки тока по рабочей жидкости с элек тродов реактора на корпусные детали; обеспечить непрерьганость работы реактора за счет осуществлени  загрузки с помошью шлюзового питател . Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрени  предложенной установки составл ет 61ОО руб/т готовой продукции. Формула изобретени  1. Установка дл  получени  порошков электроэрозионным способом, состо$пца  из реактора, насоса дл  подачи рабочей жидкости в реактор, сосуда-сборника рабочей жидкости, сосуда дл  отделени  по рошка от жидкости, сборника порошка и трубопроводов, соедин ющих сосуды и 53 аппараты отличающа с  тем, что, с целью повьппени  эффективности работы установки и повышени  качества порсаика, она снабжена сосудом-ловушкой, установленным между реактором и сосудом дл  отделени  порошка от жидкости, центрифугой или пресс-фильтром, расположенным между сборником порошка и сборником жидкости, холодильником, установленным между сосудом-ловушкой и насосом , байпасом с управл емым и регулировочным клапанами, установленным параллельно насосу, шлюзовым питателем, а трубопровод подачи жидкости от насоса в реактор снабжен управл емым и регулировочным клапанами. 2. Установка по п.1, отличаюш а   с   тем, чгго, с целью Уменьшени  потерь электроэнергии при работе установки, трубопроводы, соединенные с реактором, выполнены из диэлектричес- . кого материала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 663515, кл. В 23 Р 1/О2, 1979.
2. 2.Патент Дании № 132425, кл. В 22 F 9/ОО, 1975 (прототип). ff f f