УСТАНОВКА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для лазерной очистки от примесей серы, фосфора и углерода порошковых материалов природного и техногенного кремний, кальцийсодержащего концентрата, применяемого в качестве компонентов в покрытиях сварочных электродов. Установка может быть использована в химической, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.
Известны устройства, включающие обогреваемый питатель для материала, транспортирующее устройство и другие дополнительные средства (патенты РФ №№1418958, 2024291, 2080169, 2091152, 2098172, 2103233, 2171136, 2306973, 2317850). Такие устройства позволяют обрабатывать порошковые материалы.
Однако эти устройства имеют сложную конструкцию подающего и формирующего механизмов, трудоемки в отлаживании технологического процесса производства продукта и в массе своей отличаются низкой экологичностью.
Наиболее близким по технической сущности и назначению, принятый нами за прототип является патент РФ на полезную модель №82586, Мкл. B01J 2/00, B23K 26/00, опубликованный 2009 г. 05.10, «Установка для гранулирования порошковых материалов», содержащая транспортирующее устройство в виде кольца, установленного в горизонтальной плоскости с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, на наружной поверхности которого вмонтированы полированные алюминиевые пластины с отражательной способностью не менее 0,65, дозатор установлен с возможностью распределения порошкового материала по всей ширине полированных алюминиевых пластин, за дозатором, по ходу перемещения транспортирующего кольца установлена гребенка, имеющая возможность перемещения по высоте, за гребенкой установлена система обогрева порошкового материала, за которой встроен лазер с возможностью перемещения его луча поперек ширины полированных алюминиевых пластин с порошковым материалом, за лазером, снизу транспортирующего кольца, установлена с зазором система охлаждения, за которой установлено устройство для съема в накопитель обработанного материала.
Недостатком известной установки является невозможностью удаления газообразных и твердых продуктов диссоциации примесей при очистке от серы, фосфора и углерода порошковых материалов природного и техногенного кремний-, кальцийсодержащего концентрата, что снижает экологичность установки.
Техническим результатом полезной модели является создание установки для лазерной очистки от серы, фосфора и углерода порошковых материалов природного и техногенного кремний-, кальцийсодержащего концентрата, обладающей более высокой экологичностью за счет возможности более полного удаления газообразных и твердых продуктов диссоциации примесей.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что в установке для лазерной очистки порошкового материала от примесей, содержащей транспортирующее устройство в виде кольца, установленного в горизонтальной плоскости с возможностью вращения его вокруг вертикальной оси, на наружной поверхности которого вмонтированы полированные алюминиевые пластины с отражательной способностью не менее 0,65, дозатор установлен с возможностью распределения порошкового материала по всей ширине полированных алюминиевых пластин, за дозатором, по ходу перемещения транспортирующего кольца, установлена гребенка, имеющая возможность перемещения по высоте, за гребенкой установлена система обогрева порошкового материала, за которой встроен лазер с возможностью перемещения его луча поперек ширины полированных алюминиевых пластин с порошковым материалом, за лазером снизу транспортирующего устройства установлена с зазором система охлаждения, за которой смонтировано приспособление для съема в накопитель обработанного материала, согласно полезной модели, на расстоянии 2-4 мм от оси луча на головке лазера установлено жестко связанное с ней, как минимум, одно отсасывающее устройство в виде сопла, имеющее возможность синхронного перемещения с лучом лазера, внутри сопла вмонтированы электроды с противоположными потенциалами.
На фигуре представлена конструкция установки для лазерной очистки порошкового материала от примесей.
Установка для лазерной очистки порошкового материала от примесей содержит:
1. Транспортирующее устройство в виде кольца, на наружной поверхности которого вмонтированы полированные алюминиевые пластины с отражательной способностью не менее 0,65.
2. Дозатор с возможностью распределения порошкового материала по ширине полированных алюминиевых пластин.
3. Гребенка с возможностью перемещения по высоте.
4. Система обогрева порошкового материала.
5. Лазер с возможностью перемещения его луча поперек ширины полированных алюминиевых пластинок с порошковым материалом.
6. Отсасывающее устройство в виде сопла.
7. Электроды с противоположными потенциалами, встроенные в сопло.
8. Система охлаждения транспортирующего кольца и обработанного материала.
9. Устройство для сброса обработанного материала.
10. Накопитель обработанного материала.
Установка для лазерной очистки порошкового материала от примесей работает следующим образом:
Порошковый материал природного и техногенного кремний-, кальцийсодержащего концентрата подается из дозатора 2 на полированные алюминиевые пластины транспортирующего устройства 1 и распределяется по всей ширине полированных алюминиевых пластин. Затем включается перемещение транспортирующего устройство и по мере его перемещения порошковый материал доставляется к гребенке 3, имеющей возможность вертикального перемещения, положение которой в каждом конкретном случае регламентирует высоту толщины слоя порошкового материала, которая может быть полностью проработана лучом лазера, что определяется его мощностью. По мере дальнейшего перемещения транспортирующего устройства 1 порошковый материал поступает в зону системы обогрева 4, где он подвергается предварительному нагреву. После этого порошковый материал на транспортирующем устройстве поступает в зону обработки лазерного луча 5. Под воздействием световой энергии лазерного луча 5 происходит диссоциация примесей на газообразные составляющие и твердые ионы с положительными и отрицательными зарядами, которые притягиваются электродами противоположного потенциала 7, расположенными в сопле 6, тем самым усиливая эффект удаления через него газообразных и твердых продуктов диссоциации примесей. По мере дальнейшего перемещения транспортирующего устройства 1 обработанный материал поступает в зону системы охлаждения 8, после которого он на транспортирующем устройстве 1 доставляется к приспособлению 9 для сброса обработанного материала и последний сбрасывается в накопитель 10.
Технико-экономические преимущества предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом выразятся в создании качественно нового оборудования, обладающего более высокой экологичностью при лазерной очистке от примесей серы, фосфора и углерода порошковых материалов природного и техногенного кремний-, кальцийсодержащего концентрата, применяемого в покрытиях сварочных электродов.
Предлагаемая установка позволяет производить очистку порошковых материалов из твердого состояния и обладает более широким диапазоном технологических возможностей.