SU938024A1 - Способ выдачи и дозировани сыпучего мелкодисперсного ферромагнитного материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ВЫДАЧИ И ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО

МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ФЕРРОМАГНИТНСГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к дозированию сыпучих мелкодисперсных ферромагнитных материалов и может быть применено в металлургической, химической и пищевой 15)омышленност х, а теицке в сушильном деле.

Известен способ работы дозирующего устройства с помощью электромагнитного затвора дл  регулировани  расхода сыпучего ферромагнитного материала, соглас- ,Q но кот рому регулирование расхода достигают за счет создани  высокоградиентного магнитного пол , генерируемого соленоидом , охватывающим патрубо, в котором движетс  ферромагнитный матери-

ал UlНедостатком способа  вл етс  невозможность создани  магнитного пол  высокой силы по всему живому, сечению,. патрубка, сравнимой с. силой пол  пол - 20 градиентных магнитных сепараторов дл  . сепарации слабомагнитных руд, что делает этот способ совершенно неэффективным дл  регулировани  расхода мелкодисперсного ферромагнитного материала с субмикронными частицами из-за резкого уменьшени  их магнитной гфоницаемости по сравнению с частицами размерами I свьпие 0,1-О,2 мм. Кроме того, способ соверщенно невозможно примен ть дл  дозировани  немагнитных сыпучих материалов .

Известен также способ, заключающий- с  в пропускании сыпучего материала через слой ферромагнитных тел, например щаров, выполненных, из магнитотвердого материала, на который налагают переменное магнитное поле 2.

Недостаток, этого способа заключаетс  в ограничении нагф женности магнитного пол , котора  не должна превьш1ать величину коэрцитивной силы Материала щаров, в образовании полости вдоль центральной оси сопенонда, за счет перераспределени  ферромагнитных шаров по зонам с боль-щим магнитным потоком, причем, вследствие сцеплени  шаров между собой за счет oCTaiTO4Horo магнетизма после пре. рывани  переменного магнитного пол , эта полость сохран етс . Все это позвол ет дозировать материал лишь в достаточно слабом мавнитном поле, что ограничивает высоту сло  дозируемого материала над слоем шаров, а если эту высо ту не поддерживать посто нной, то количество материала, просыпаемого через слой шаров в единицу времени, измен ет с  со временем, что исключает точное дйзирование материала. Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату  вл етс  способ вьщачи и до зировани  сыпучего материала путем из менени  его в зкости и регулировани  проходного сечени  истечени  при вибрационном воздействии ферромагнитных -тел помещенных в прерывистое магнитное поле. Устройство дл  осуществлени  этого способа содержит корпус, бункер с выходным патрубком, установленный в верхней части корпуса, рабочую камеру ферромагнитными телами, размешенную в нижней части корпуса, сетку, предохран ющую от выпадени  из камеры фер ромагнитных тел, соленоид, расположенн снаружи рабочей камеры, и блок питани  электрическим током, подключенный к соленоидной катушке З.О Недостаток известного способа состо ит в том, что тела сцепливаютс  друг с другом, ориентиру сь вдоль магнитных силовых линий, и налипают на стенки соленоида, в результате чего в центре корпуса образуетс  полость, не перекрыта  слоем шаров. При выключении магнитного пол  плотный слой дозируемого дисперсного материала, проход щий чере эту полость, преп тствует возвращению щаров в исходное положение, что резко снижает точность дозировани  материала Течение материала через эту полость неравномерное, прерывистое, а по мере уменьшени  высоты сло  может и вообще прекратитьс . Цель изобретени  - повыщение точности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, дл  порционной подачи материала создают импульсное ма нитное поле с частотой 0,5-4 Гц и длител ностью О,О1-О,02 с, а дл  непрерывной подачи материала создают импульсное магнитное поле с частотой 4-1О Г В устройство, реализующее способ, введены солеиоид выходного патрубка, I возвратно-поступательна  тарелка со ШТОКОМ, двухкольцевой подшипник скольжени  штока, регулируемый ограничитель движени  штока, рыхлители, уровнемер , сердечник, кольцевой буртик, бпицы, соленоид промьш1ленного тока и два магнитопровода , первый из которых охватывает соленоид Выходного патрубка бункера и подшипник скольжени , а второй соленоиды рабочей камеры и промышленного тока, щэи этом возвратно-поступательна  тарелка со штоком размещена соосно с выходным патрубков бункера, уровнемер и рыхлители св заны со што- ком, сердечник установлен в --центре соленоида рабочей камеры и щзи помощи спиц скреплен с кольцевым буртиком, св занным с внутренней поверхностью рабочей камеры, соленоид промьпиленного тока установлен, под сеткой соосно с рабочей камерой, а блок питани  электрическим током имеет мост посто нного тока, диагональ которого снабжена реле, а в одно из плеч включена обмотка уровнемера , тиристор, через который в электрическую сеть включен соленоид рабочей камеры, второй тиристор, через который параллельно соленоиду рабочей камеры через реле моста посто нного тока подключен соленоид патрубка, второе реле и параллельно подключенную к нему емкость, которые подключены к первому тиристсру, третье реле и параллельно подключенную k нему емкость, которые через второе реле подключены к первому тиристору. При этом выходной патрубок бункера, наружное кольцо подщипника скольжейи , сердечник и кольцевой буртик выполнены из ферромагнитного материала, а корпус, внутреннее кольцо подшипника скольжени  и спицы выполнены из немагнитного материала . На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 - электрическа  схема устройства; на фиг. 3 - зависимость скорости гфосеивани  материала через, ферромагнитные тела от частоты импульсного магнитного пол ; на фиг. 4 - скорость просеивани  материала в зависимости от количества материала над слоем ферромагнитных тел; на фиг. 5 - зависимость отношени  скорости гфосеивани  ,сьшучего материала, измеренной прн дополнительном наложении переменного магнитного пол , к скорости, измеренной в отсутствии этого пол . Устройство содержит немагнитный корпус 1 с сеткой 2, перекрывающей нижнюю часть корпуса 1, слой ферромагнитных тел 3, над которыми снаружи корпуса 1

расположен соленоид 4, создающий магнитный поток, возрастающий над слоем ферромагнитных тел 3. Под сеткой 2, снаружи корпуса 1, установлен соленоид 5, питаемый током промышленной частоты 50 Гц. Снаружи соленоиды 4 и 5 охвачены магнитопроводом 6. Дозируемый сыпучий материал 7 загружаетс  в бункер 8, откуда через ферромагнитный патрубок 9 с соленоидом 10 попадает на размещенную под этим патрубком 9 ферромагнитную тарелку 11 со штоком 12, совершающим возвратно-поступательное движение в двух кольцевом подшипнике скольжени , состо щим из внутреннего немагнитного кольца 13 и наружного ферромагнитного кольца 14. Ферромагнитное кольцо 14 и соленоид Ю охвачены магнитопроводом 15. На штоке 12 установлен ограничитель 16 . движени  штока, выполненный в виде гайки с контргайкой, и регулируемый уровнемер 17, выполненный в виде гайки с

контргайкой и снабженный обмоткой 18 термометра сопротивлени , В конце штока 12 установлен рыхлитель 19, выполненный из проволочек. В корпусе 1 в центре соленоида 4 жестко прикреплен ферромагнитный кольцевой буртик 20, в центре которого на немагнитных спицах 21 установлен ферромагнитный сердечник 22.

Блок питани  электрическим током (фиг. 2) содержит мост 23 посто нного тока, имеющий резисторы 24-26 и обмотку 18 уровнемера 17. В диагональ моста 23 посто нного тока включено реле 27 (Л,). Соленоид 4 рабочей камеры включен в электрическую сеть через тиристор 28 с емкостью 29, а соленоид 10 патрубка 9 подключен

через тиристор ЗО параллельно соленоиду 4. Дл  достижени  необходимой частоты .включени -выключени  тиристора 28 1ри его работе в импульсном режиме, введено реле 31 (Ла.) с емкостью 32, включе1шой параллельно реле 31. Врем  включени  тиристора 28 при работе в импульсном режиме может быть также периодическим, дл  чего введен блок с реле 33 (Л, ) и емкостью 34, включенной параллельно реле 33.

Устройство работает следующим образом .

Сьшучий мелкодисперсный ферритовый материал 7 из бункера 8 через ферромагнитный патрубок 9 поступает в корпус 1, образу  слой, расположенный над слоем ферромагнитных тел 3. При включении тиристора 28 (фиг. 2) по об-

мотке соленоида 4 гфоходит импульсный ток частотой не более 10 Гц, длитель-. ностью импульсов не щзевышающих О,О2 с Ферромагнитные тела 3 начинаю вибрировать с частотой импульсов, при этом они не сцепливаютс  друг с другом. В отсутствие дозируемого материала 7 в магнитном поле указанных параметров имеет место интенсивное хаотическое движение ферромагнитных тел 3. При расположении же над слоем тел 3 доз1фуемого материала 7, верхн   часть сло  тел 3 всплывает в слое этого материала 7 в область , лежащую вьшде половины высоты соленоида 4, где на тела 3 действует сила, нащ)авленна  вниз. В центре же соленоида 4 эта сила равна нулю. В итоге силы, действующие на верхнюю и нижнюю части сло  тел 3, уравновешиваютс  и вибраци  их и дозируемого материала щзактически прекращаетс . Возникает своеобразна  пробка, тормоз ща  проход дозируемого материала 7 через слой тел 3.

Всплытию тел 3 и образованию гфобки преп тствуют буртик 2О и сердечник 22, в результате чего вплоть до частоты 12 Гц не образуетс  полость в центре соленоида. Дисперсный материал 7 щзн этом находитс  в хаотическом движении, сила приложенна  к телам 3, посто нно направлена вверх. В этом случае резко улучшаетс  текучесть материала 7 через слой ферромагнитных тел 3.

Дл  точного дозировани  необходимо строго соблюдать частоту импульсного пол  и посто нство уровн  материала 7 над слоем тел 3, дл  чего дозирующее, устройство снабжено вибропитателем/ который работает следующим образом.

Claims (2)

1. При уменьшении высоты сло  материала 7 обмотка 18 уровнемера 17 начинает нагреватьс . Мост 23 посто нного тока при этом разбалансируетс , и по диагонали ег;о идет ток, включающий реле 27, нормально разомкнутые контакты которого включают цепь управлени  ти ристора 30 и в соленоид Ю поступает ток, привод щий в вибрационное движение шток 12 с тарелкой 11. Материал 7 поступает в корпус 1 пока не будет засыпан уровнемер 17, вибрирующий со штоком 12, так как обмотка 18 уровнемера 17 сразу остывает, сопротивление ее падает, ток в диагонали моста 23 уменьшаетс  и репе 27 выключаетс . Уровнемер 17 можно устанавливать на любой .высоте на шТоке 12. Дл  разрыхлени  пылевидного фер ромагнитнрго материала 7 проволочки рыхлит л  19 выполнены из немагнитной ста ли. Тиристор 28 ррабатывает только тогда , когда в его цепь утфавлени  разр жаетс  емкость 29, котора  зар жаетс  через нормально замкнутые контакты реле 31 при размыкании нормально замкнутых контактов реле 33. Емкость 29 подбираетс  с таким расчетом, чтобы врем  ее разр дки в цепь управлени  тиристора не гфевышало О,О2 с. Измен   емкость 32, достигают регулировани  частот срабатывани  реле 31 и, следовательно , частоты импульсного тока, гроход щего через соленоид 4. При выключении реле 31 импульсный ток в соленоиде 4 тферываетс  и дозированна  подача мат иала 7 через слой тел 3 прекращаетс . Она может быть автомата чески возобновлена при срабатывании реле 33, например при зар де емкости 34 в 100ОО мкФ достигаетс  включение дозирующего устройства через 4О с на врем  10 с. При понижении уровн  материала 7 ниже уровнемера 17 и включении реле 27, через нормально разомкнутый контакт которого включаетс  цепь управлени  тиристора ЗО, по соленоиду 10 идет импульсный ток, генерируемый тиристором 28. В обмотке соленоида 10 возбуждаетс  импульсное магнитное поле которое взаимодействует с ферромагнитно тарелкой 11, привод  еев вибрационное движение одновременно с обрабатываемым материалом 7, который начинает стекать с тарелки 11 в 1. Подача матери ала 7 1ФОИСХОДИТ до тех пор, пока уровн мер 17 не погрузитс  в материал 7 и обмотка 18 уровнемера 17 не остынет д заданной температуры баланса моста 23 посто нного тока. На фиг. 3 крива  1 получена при отсутствии переменного магнитного пол , крива  2 - при нагф жении магнитного пол , равном 1О кА/м. Область 1 - nqp- ционна  подача материала 7, области И и 111 ,- непрерывна  подача материала. Штриховыми лини ми ограничена область, в которой лежат различные значени  скоростей просеивани , полученные после включени  магнитного пол  неизменных параметров - это область-нестабильной подачи материала. Первой зоне соответст вует диапазон частот импульсов магнит .ного пол  длительностью 0,01-0,02 с и частотой 0,5-4 Гц, второй зоне 4-7 Гц, третьей 7-10 Гц и заштрихованной зоне 10-50 Гц. В заштрихованной зоне образо вываетс  полость в центре сло  тел 3 и происходит резкое уменьшение амплитуды их ;олебаний. Течение материала через полость становитс  неустойчивым и отрывистым. При частоте импульсов магнитного пол  2,3,4,5,7 и 1О Гц, при их длительности , равной 0,О1 с, и напр жённости магнитного пол  22О кА/м (фиг. 4), параметры вьщачи дозируемого материала такие же, как и в случае, описанном .на первом графике (фиг. З). Графики (фиг. 3-5) также показывают, что 1ФИ дополнительном налогкении переменного магнитного пол  значительно улучшаетс  текучесть ферромагнитного дисперсного материала, причем дозированный подаетс  в распыленном виде. Комки его полностью распадаютс , что важно дл  применени  такого дозатора в генераторе пыли или дл  равномерного напылени  материала на поверхност х . Предлагаемый способ и устройство дл  его осуществлени  обеспечивают точность и стабильность дозировани , улучшают текучесть дисперсного материала, в том числе, и плохо сыпучего, например мокрого или намагниченного. При работе в диапазоне частот 3-4 Гц предлагаемый способ и устройство дл  его осуществлени  позвол ют получать материал в ввде мелких порций, следующих одна за другой с частотой импульсов магнитного пол , а в диапазоне частот от 4 до 10 Гц обеспечиваетс  негферывна  подача материала. Формула изобретени  1.Способ вьщачи и дозировани  сыпучего мелкодисперсного ферромагнитного материала путем изменени  его в зкости и регулировани  Щ)оходного сечени  истечени  прк вибрационном воадействии ф ромагнитных тел, помещенных в щэерывистое магнитное поле, отл йч аюшийс   тем, что, с целью повышени  точности , дл  порционной подачи материала создают импульсное магнитное поле с частотой 0,5-4 Гц и длительностью О,010 ,02 с, а дл  нЬщ рывной подачи материала создают импульсное магнитное поле с частотой 4-10 Гд. 2.Устройство дл  вьщачи и дозировани  сьшучего. мелкодисперсного ферромагнитного материала, содержалцее корпус, бункер с выходным патрубком, установленный в верхней части корпуса, рабочук камеру с ферромагнитными телами, размещенную в нижней части корпуса, сетку 1федо;фан юшую от выпадани  из камеры ферромагнитных теп, соленоид, расположенный снаружк рабочей камеры, и блок питани  электрическим током, подключенный к соленоидной катушке, отлича ющеес  тем, что в него ввепены соленоид выходного патрубка, воавратнопост ательна  тарелка со штоком, двухкольцевой подшипник скольжени  штока, регул1фуемый ограничитель движени  што ка, рыхлители, уровнемер, с дечн к, коль цевой буртик, спицы, соленоид и два маг нитогровода, первый из которых охватывает соленоид выходного патрубка бункер и .пощишник скольжени , а - соле ноиды рабочей камеры и 1фомьш1ленного тока, Ttpa этом возвратно-поступательна  тарелка со штоком размещена соосно с выходным патрубком бункера, уровнемер рыхлители св заны со штоком, сердечник установлен в центре соленоида рабочей камеры и при помощи спиц скреплен с ко ;цевым буртиком, св занным с внутренней поверхностью рабочей камеры, соленоид промышленного тока установлен под сет1КОЙ соосно с рабочей камерой, а блок пи тани  электрическим током имеет мост посто нного тока, диахчэналь снабжец а реле, а в одно из плеч включена обмотка уровнемера, тиристор, черва который в электрическую сеть включен соленоид рабочей камеры, тирисщр , через Который п аллельно соленоиду рабочей камерь( через реле моста посто нного тока подключен соленоид патрубка , второе реле и параллельно подключенную к {юмуемкость, подключены к к первому тЕрискфу, третье реле ,и параллелыю подключенную к нему емкость, которые через вт( реле подкл|6чены к тиристору. 3. Устройство по п. 2, отличающ ё ее   тек1, что выходной патрубок бущера, Наружное кольцо подшипника скольжени , с дечник и колыхевой буртик вьщолнены из ферромагнитного материала, а корпус, внутреннее кольцо подшипника скольжени  и спицы вьшолнены из немагнитного . Источники инфсрмацииГ прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР М 562700, кл. F 16 К 31/О8, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 651835, кл. В О1 F 13/08, В 28 С 7/06, 1976. 3. свидетельство СССР М 651834, кл. В 01 F 13/08, В 28 С7/О6, 1976 (1фототип).

   л

   ipui.t

   О

   шго

   W И, кА/М

   Фиг. 5