Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области порошковой металлургии и катализаторной промышленности и может быть использовано для получения мелкодисперсных порошков электропроводных металлов методом электроэрозионного диспергирования.

Мелкодисперсные порошки металлов представляют собой новый класс перспективных материалов, находящих применение в различных областях промышленности, в связи с чем требования к дисперсности получаемых порошков очень высоки, а для удовлетворения потребностей в этих материалах установки для их получения должны обладать высокой производительностью. Метод электроэрозионного диспергирования способен обеспечить получение конечного продукта высокого качества.

Известно «Устройство для электроэрозионного диспергирования металлов» в соответствии с авторским свидетельством №1217581 (опубл. 15.03.1986 г., МПК⁴ B22F 9/14). Устройство содержит сосуд с патрубками для загрузки исходного материала и выгрузки полученного продукта, а также патрубком для подачи рабочей жидкости снизу, в нижней части сосуда горизонтально размещены перфорированные электроды, внутри сосуда между сопрягающимися поверхностями электродов вертикально размещена диэлектрическая перегородка. Образующийся уплотненный слой гранул защищает электроды от износа, но при этом способствует увеличению электрического сопротивления слоя, что приводит к потерям электроэнергии и снижает КПД процесса в целом. Кроме того, наличие уплотненного слоя затрудняет вывод продуктов эрозии потоком рабочей жидкости, что приводит к остановке процесса и последующей разборке установки.

Известно устройство для электроэрозионного диспергирования металлов в соответствии с патентом РФ №2255837 (опубл. 10.07.2005 г., МПК⁴ B22F 9/14). Устройство содержит диэлектрический сосуд с отверстием в нижней части для подачи в него рабочей жидкости, дополнительное днище из диэлектрического материала с отверстиями, пластинчатые электроды параллельно подключенных к генератору электрических импульсов. Электроды снабжены подвижными диэлектрическими шторками, закрывающими электроды. Данное устройство не позволяет производить замену электродов без остановки процесса, что значительно снижает его производительность. Данное устройство принято в качестве ближайшего аналога.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение производительности, а также надежности работы устройства.

Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для электроэрозионного диспергирования металлов, содержащем сосуд из диэлектрического материала с крышкой и отверстием в нижней части для подвода рабочей жидкости, размещенное внутри сосуда дополнительное сетчатое днище, электроды, подведенные внутрь сосуда и подключенные к генератору электрических импульсов, электроды имеют цилиндрическую форму и выполнены с возможностью вращательно-поступательного движения в направлении внутреннего объема сосуда, сетчатое днище выполнено в виде части цилиндрической поверхности и размещено вблизи поверхности электродов.

Периодическое вращение электродов разрушает образующиеся короткозамкнутые цепочки гранул, что обеспечивает непрерывную работу устройства, а также равномерное вырабатывание электродов по высоте сосуда. При этом замена электродов осуществляется простой стыковкой новых электродов в торец старых без остановки процесса или с кратковременной остановкой без нарушения герметизации сосуда. Выполнение сетчатого днища в виде части цилиндрической поверхности позволило ликвидировать застойные зоны в углах реактора, где периодически происходило «сваривание» гранул, приводящее к короткому замыканию. Размещение сетчатого днища вблизи поверхности электродов обеспечивает равномерное поступление рабочей жидкости к гранулам, не препятствуя при этом свободному вращательно-поступательному перемещению электродов.

На чертежах схематически показаны следующие виды устройства:

Фиг. 1 - фронтальный разрез;

Фиг. 2 - боковой вид с разрезом.

Устройство состоит из сосуда 1, выполненного из диэлектрического материала (например, текстолит или органическое стекло), сетчатого днища 2, выполненного из того же материала, что и сосуд, патрубка 4 для подачи рабочей жидкости, крышки 7 сосуда с патрубками 5 вывода продуктов эрозии в виде суспензии и патрубка 6 для загрузки гранул. Два электрода 10, выполненные в виде круглых стержней, вводятся в сосуд с двух противоположных сторон через уплотнительные узлы 8. Подача импульсов производится через скользящие токоподводы 9. Тип привода для вращения и подачи электродов выбирается изготовителем. Торцы электродов 10 желательно оборудовать посадочным местом для стыковки с приводом и для точной подстыковки новых электродов.

Устройство работает следующим образом. Исходные гранулы металла через патрубок 6 попадают в межэлектродное пространство 3. От генератора импульсного напряжения (не показан) импульсы напряжения подаются на электроды 10. Через патрубок 4 подается рабочая жидкость. В процессе электроэрозионного диспергирования происходит образование суспензии за счет разрушения гранул и электродов (на долю электродов приходится от 6% до 10% вклада в получаемый продукт). Электроды 10 могут быть изготовлены из того же материала, что и гранулы, в случае, если материалы разные, то полученный продукт будет иметь примесь материала электродов. По мере срабатывания электродов проводится поворачивание их вокруг своей оси с некоторым поступательным продвижением. При этом выдерживается примерно одинаковое межэлектродное расстояние за все время работы, что положительно сказывается на стабильности процесса, а следовательно, на производительности, нет образования короткозамкнутых цепочек, также снижающих производительность и КПД процесса в целом. Наличие скругленного днища позволило ликвидировать застойные зоны в углах реактора, где периодически происходило «сваривание» гранул, приводящее к короткому замыканию и, соответственно, к остановке работы устройства.

Заявленное устройство обладает высокой производительностью и надежностью, при этом обеспечивая получение порошков высокого качества.