ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Техника безопасности в производстве порошкового карбонильного железа из "Карбонильное железо" В ряде случаев первичные порошки карбонильного железа, являюш,иеся почти всегда полидисперсными, необходимо разделить на отдельные фракции, которые содержали бы частицы строго определенных размеров. Выделение таких фракций из карбонильных порошков С размерами частиц от 1 до 10 мкм до последнего времени было значительно затруднено из-за высокой дисперсности продукта. Применение для этой цели даже лучших промышленных классификаторов спирального типа [115— 1181 оправдало себя лишь частично. Только в результате работ последних лет был предложен и осуществлен в промышленном масштабе способ фракционирования порошков карбонильного железа в серии последовательно соединенных циклонов с уменьшающимися габаритами по ходу газа. Сепарация порошков в такой системе позволяет выделить четкие фракции материала, различающиеся по размерам частиц всего на 1 мкм. При необходимости отделять только крупные частицы (уБмкм) представляет интерес также метод сепарации порошка карбонильного железа в вертикальных насадках. [c.153] Принцип работы такого классификатора заключается в разделении полидисперсного порошка иа две фракции под действием на его частицы двух противоположно направленных сил, находящихся в равновесии относительно частиц строго определенного размера. [c.153] Сепарация осуществляется в плоской цилиндрической камере, продуваемой потоком воздуха или какого-либо другого газа по спиральной траектории. Состояние равновесия сил В спиральном потоке изображено на рис. 60. [c.153] Частица G находится под воздействием равновесия сил, соответствующих границе разделения касательной С и радиальной С,. Обе эти силы для частиц строго определенного размера равны между собой. Для более крупных частиц определяющей является центробежная сила F, пропорциональная квадрату С . Для более мелких частиц определяющей является сила трения, пропорциональная диаметру частиц. Поэтому крупные частицы будут удаляться наружу, а мелкие уноситься потоком газа. [c.155] Для полноты разделения фракций порошка необходимо, чтобы равновесие сил для частиц определенного размера имело место во всех точках камеры классификатора. Для этого в целях устранения нежелательных последствий воздействия боковых стенок и камеры последние вращаются по окружности со скоростью, соответствующей касательной С . [c.155] Схема работы спирального классификатора изображена на рис. 61. Через загрузочную полость 1 полидисперсный порошок поступает в сепарационную камеру 2 и движется по направляющим лопаткам 3 в направлении потока газа. Газ отбирает все мелкие частицы из общей массы порошка. Крупная фракция снимается ножом 4, захватывается шнеком 5 и через патрубок 6 выгружается наружу. Мелкая фракция выходит из камеры вместе с газом через центральный выход 7 и с помощью вентилятора 8, приводящего в движение поток газа, выводится через спиральный кожух 9 в отдельный сборник. Граница разделения легко устанавливается общим изменением крутизны спирали потока, наклоном направляющих лопаток по градуировочной таблице, а также изменением скорости потока. [c.155] Существенным недостатком описанного классификатора является невозможность отделения частиц размером 2,5 мкм, а также одновременного разделения полидисперсного порошка более чем на две фракции. [c.155] Это уравнение справедливо для определения суммарной высоты нескольких последовательно соединенных циклонов, в каждом из которых требуется выделить определенную тонкодисперсную фракцию порошка. Анализ уравнения показывает, что чем меньший размер частиц порошка требуется выделить, тем большая суммарная высота должна быть у последовательно соединенных циклонов. Поэтому для работы системы таких циклонов будет справедливо положение о наиболее легком выделении фракций с более мелкими размерами частиц. Четкое разделение фракций с большими размерами частиц будет затруднено. [c.156] Из приведенного уравнения также следует, что увеличение скорости газа во входном патрубке позволяет уменьшить размеры циклона или их общее число. Этот вывод можно сделать и из того, что увеличение числа оборотов газового потока увеличивает центробежную силу, а это приводит к сокращению траектории частицы. Поэтому чем более тонкий порошок необходимо выделить, тем меньше должны быть размеры циклона, тем большей может быть производительность компактной аппаратуры. [c.156] Следует иметь в виду, что уменьшение размеров циклонов и увеличение скорости потока газа можно производить до определенных оптимальных границ, так как повышение осевых скоростей газа в циклоне значительно снижает эффект осаждения частиц. Сепарационная установка может состоять, например, из трех (рис. 62) последовательно соединенных циклонов, в которые поступает поток частиц порошка, взвешенных в газе. Очищенный от масла и механических примесей в фильтре и освобожденный от влаги в осушителе рабочий газ разветвляется на два потока. Основной поток ( 5 общего количества) направляется в циклон 1. Второй поток поступает в бункер-питатель, где захватывает частицы порошка и переносит их в основной поток. Образовавшийся поток частиц в газе поступает на сепарацию, проходя последовательно циклоны 1, 2, 3 и конечный фильтр рукавного типа. В процессе сепарации в приемниках циклонов и фильтра осаждаются частицы порошка, образуя четыре фракции, различающиеся дисперсностью частиц. [c.157] Расход газа обычно колеблется в пределах от 3 до б м 1ч на 1 кг порошка. В качестве исходного сырья при сепарации на такой установке применяли порошки карбонильного железа класса Р-10 и Р-20 по СТУ-12 10210 — 62. Из этих порошков наиболее четко удается выделить фракцию с размером частиц 1—2 мкм. Эта фракция отбирается из циклона Л Ь 3 и конечного фильтра. Среднее содержание такой фракции составляет 01коло 75%. В настоящее время метод выделения четких фракций порошков карбонильного железа в серии последовательно Соединенных циклонов осуществлен в лр Омыш-ленном масштабе [27]. [c.158] Сепарацию порошков карбонильного железа в вертикальных насадках целесообразно производить щ тех случаях, когда из порошка необходимо -полностью выделить более дисперсную его фракцию, ограниченную определенным максимальным размером частиц. В этом ттро-цессе лри воздействии газового пото1ка на взвешенные частицы порошка более дисперсная его фракция уносится газом и затем выделяется в соответствующих фильтрах. Сепарация осуществляется обычно в вертикальных цилиндрических насадка.х (трубах) в качестве рабочего газа берут воздух или азот. [c.158] Сепаратор представляет собой вертикально установленную трубу, в нижнюю часть которой подается готовая взвесь порошка в газе. Скорость газового -потока в трубе выбирают таким образом, чтобы частицы порошка меньше определенного размера оставались во взвешенном состоянии и уходили вместе с газом из,верхней частитрубы. [c.158] Поскольку уравнение Стокса вполне применимо для Значений критерия Рейнольдса О / е 0,1 [119], подставив в (VIII-3) Re = 0,1 и o = 7,6 г см , получим максимальный диаметр d= 18,5 мкм. [c.159] Фракционирование порошкового карбонильного железа в вертикальных цилиндрических сепараторах в настоящее время осуществлено в промышленном масштабе. [c.160] Для фракционирования порошкового карбонильного железа можно использовать две модели вертикальных цилиндрических сепараторов, отличающихся друг от друга устройством нижней части (рис. 65). [c.161] У первой модели цилиндрическая часть трубы внизу срезана наклонной плоскостью под углом 50 . Эта плоскость образует дно сепаратора, на котором имеются два штуцера — центральный и боковой. Центральный штуцер расположен по оси сепаратора и служит для ввода в него воздуха со взвесью порошка из питателя. Боковой штуцер, расположенный в нижнем углу сепаратора, служит для отвода осажденного более крупного порошка в приемник. [c.161] У второй модели труба в нижней части кончается конусом, к которому непосредственно присоединяется питатель. Осаждающийся в нижней части трубы более крупный порошок по стенкам конуса ссыпается непосредственно в питатель, откуда снова поступает на сепарацию. [c.161] Первую модель сепаратора применяют в тех случаях, когда из исходного порошка необходимо выделить за один рабочий цикл некоторую часть содержащейся в нем фракции с заданным гранулометрическим составом. Для полного же извлечения заданной фракции порошка в этой модели необходимо многократное перемещение порошка из приемника в питатель. Вторая модель сепаратора служит для полного извлечения заданной фракции порошка без периодического пересыпания его из приемника в питатель. Для подачи порошкового карбонильного железа в сепараторах первой модели обычно применяют питатель, конструкция которого была описана выше. [c.161] Вернуться к основной статье