СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО СПЛАВА АЛЮМИНИЙ-ЦИНК-КРЕМНИЙ ИЗ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ЧАСТИЦ РУД, СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, ЦИНКА И КРЕМНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF PRODUCING OF THREE-COMPONENT ALLOY ALUMINIUM-ZINC-SILICON FROM WATER SUSPENSION OF ORE PARTICLES, CONTAINING COMPOUNDS OF ALUMINIUM, ZINC AND SILICON, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к тем областям цветной металлургии, в которых производится переработка в металлические сплавы содержащих алюминий, цинк и кремний, а также и другие, входящие в состав синтезируемых с применением таких технологий готовых конечных продуктов, основный их компоненты, присутствующие в виде соответствующих соединений в составе применяемых при проведении их обработки, исходных сырьевых материалов, а также к устройствам, обеспечивающим выполнение указанных выше методов.
На настоящий момент времени известно техническое решение, при осуществлении которого содержащий алюминий, цинк, кремний и другие, составляющие его основные компоненты, этот, формируемый с их применением сплав, в процессе проведения своего изготовления, проходит через "обязательную" операцию переплава. Последняя и производится непосредственно прямо в объеме жидкой металлической ванны, из слоев которого, в конечном итоге и получают исходный технологический слиток.
Указанный выше и сформированный из многокомпонентного расплава и используемый в дальнейшем, этот своего рода "промежуточный материал", затем проходит через целый ряд дополнительных технологических переделов, в результате выполнения которых и получают необходимый готовый конечный продукт.
Последний и является «искомым» веществом, синтезированным с применением для проведения его изготовления, из исходного рудного сырья, известной, и широко «апробированной», «классической» методики.
Полученный в полном соответствии с существующим и достаточно известным на настоящий момент времени, способом, такого рода необходимый металлический профиль, как показывают проведенные в дальнейшем его промышленные испытания, отличаются высокими прочностными характеристиками и достаточно ярко выраженной собственной антикоррозийной стойкостью к числу основных, применяемых при проведении процесса изготовления этого известного указанного выше «многокомпонентного» продукта, «базовых» его технологических этапов, используемых при его осуществлении, прежде всего, относятся:
- предварительный нагрев исходной заготовки до температуры 400-530°С. Продолжительность указанной выше операции обычно составляет 1-24 часа.
- Затем, после завершения указанного выше самого начального, «стартового» перехода, проводится своего рода «холодная» прокатка отмеченного ранее и уже готового промежуточного продукта - «слитка», при использовании в процессе ее выполнения степени обжатия, тела ранее полученной таким образом заготовки, составляющей величину в 20-60%.
- В качестве «завершающей» и уже «окончательной» стадии технологического цикла этого известного процесса изготовления необходимого готового конечного продукта, в дальнейшем используют операцию «отжига», которая производится при температуре 350-480°С, и продолжительность последней составляет, как правило, 0,25-10 часов
И, наконец, в конечном итоге, перед отправкой изготовленного указанным выше образом «стандартного» металлического профиля, содержащего в объеме сформированного таким образом, своего тела, все перечисленные ранее «основные» элементы и их соединения, производится его «окончательная» «финишная» закалка в воде и на воздухе,
(См. патент RU №2194787 «Алюминиево-магниевый сплав и сварная конструкция из этого сплава», С22С 21/06; С22С 21/08; дата публикации патента - 20.12.2002 г. ).
Однако отмеченному здесь ранее, этому известному техническому решению, при проведении его выполнения, обязательно будут сопутствовать постоянно проверяющие себя в ходе осуществления указанной выше технологии изготовления такого готового конечного продукта, производимой непосредственно из используемого при ее осуществлении исходного сырья, следующие характерные для нее существенные недостатки. Прежде всего надо обратить внимание на то, что сама необходимость обязательного привлечения в ходе осуществления такого известного процесса операции высокотемпературного «переплава» составляющих исходный металлический слиток «твердых» компонентов, которая производится в мощных нагревательных печах, неизбежно приводит к резкому увеличению затрат применяемой при выполнении указанного выше, существующего на настоящий момент времени, промышленного метода, технологической электрической энергии.
Наличие факта постоянного действия отмеченного здесь ранее, объективно регистрируемого «негативного» обстоятельства, оказывает отрицательное влияние на все главные технико-экономические показатели, характеризующие степень эффективности применяемого в условиях действующего производства при проведении обработки исходного сырьевого продукта, этого известного и до сей поры, «традиционного» «металлургического» процесса.
Последний, к тому же, как наглядно видно из текста описания такого известного метода изготовления многокомпонентного сплава, осуществляется, как минимум с применением четырех-пяти составляющих последний «основных» его переходов, и в силу этого, отличается высокой сложностью и трудоемкостью собственного исполнения.
В другом тоже достаточно известном на настоящий момент времени способе получения сплава на основе использования для этого алюминия, цинка, кремния и других, тоже входящих в его состав элементов и их соединений, для повышения качественных показателей такого, полностью готового конечного продукта, в качестве применяемой при проведении его изготовления «базовой матрицы», как бы «привлекают» предварительно полученную в электролизере, исходную сырьевую массу, с содержанием в последней кремния, составляющим величину 0,45 по отношению к общему ее количеству, входящему в состав всего объема синтезируемого из «промежуточного продукта» в полном соответствии с указанной выше технологией, самого этого необходимого готового конечного продукта.
В качестве неизбежного появляющегося в «элементарных» слоях объема такого формируемого в высокотемпературной жидкой ванне алюминиевого сплава, а следовательно, и непосредственно в теле получаемого прямо из этой емкости промежуточного технологического слитка, основных его примесей-добавок, можно привести целый перечень компонентов, представленный главными элементами т.е. Zn и Si., а также и еще «дополнительными» - такими как Fe; Cu; Μn; Pb; Sn; Ni.
Все перечисленные выше «примеси-добавки» как бы «органически» входят в состав полученного при осуществлении указанной выше технологии этого известного сплава Al-Zn-Si, в количестве, не превышающем значение в 0,5%.
Использование этой синтезированной в полости электролизера, алюминиево-цинковой, кремниевой основы и обеспечивает проведение формирования сплава, обладающего высокими показателями принадлежащих ему уже «по праву» собственных физико-механических свойств.
То есть при осуществлении дальнейшего исследования качественных свойств и характеристик, сформированных на базе применения этого полученного указанным выше образом известного материала, соответствующих образцов, зарегистрировано, что величина предела его прочности «возрастает» на 28-65%, относительное удлинение увеличивается в 1,9-2,8 раза, а поверхностная твердость повышается - на 11-19%, и жидкотекучесть соответственно на 6-8%.
Отмеченные здесь ранее, и приведенные здесь экспериментальные данные, т.е. прочностные характеристики синтезированного таким образом, известного готового конечного продукта, получены в процессе проведения «сравнительных» «механических» испытаний изготовленных на базе его применения «эталонных» образцов, и таких же точно аналогичных, но содержащих в своем собственном объеме материалы, «сформированные» из обычного, «стандартного» жидкого высокотемпературного расплава, т.е. с использованием «традиционных классических» технологий.
(См. патент RU №2015187 «Способ получения низколегированного алюминиево-кремневого сплава», С22С 1/02; дата публикации патента 30.06.1994 г. - далее этот аналог будет рассматриваться как известное техническое решение - прототип).
Но и при проведении более тщательного рассмотрения и этого, известного «классического» способа, опять же следует обязательно отметить, что и такое, существующее на настоящий момент времени, техническое решение, снова имеет следующие, неизбежно сопровождающие указанную выше «традиционную» технологическую схему его выполнения, существенные недостатки. То есть при проведении обработки используемого исходного сырья, осуществляемой при помощи и этой, существующей на данный период времени, известной технологии, применение которой в конечном итоге, и обеспечивает получение указанного выше готового конечного продукта, обладающего перечисленным ранее, «особым» набором собственных положительных качественных характеристик, необходимость обязательного выполнения операции перевода из «первоначальной» твердой формы своего существования, кускового металлического алюминия, а также и других, входящих в состав этого сплава «комковых» компонентов, в «новое» жидкое «расплавленное» агрегатное состояние, в конечном итоге, как правило, приводит к тому, что используемое для осуществления этого процесса металлургическое оборудование, а также обслуживающие его работу вспомогательные технологические системы, обычно отличаются, достаточно высокой степенью своей конструктивной сложности, а, следовательно, в связи с этим и значительной своей финансовой стоимостью.
С учетом всего этого изложенного выше, требуется указать еще и на то, что использование в этой известной технологии - прототипа, всего набора присущих только ей существенных признаков, факт наличия «негативного» влияние которых и мешает появлению возможности осуществления широкого, крупномасштабного промышленного применения указанного выше, существующего «традиционного» метода, все же, в конечном итоговом результате, так и не обеспечивает достижений поставленной, и как бы заведомо заданной требованиями потенциального заказчика, «финишной» и заранее им определенной конкретной технической цели. А, именно, использование всей полной совокупности последних отнюдь не гарантирует появление при выполнении указанного выше метода обработки, полного набора необходимых и оптимальных технологических условий для успешного осуществления процесса получения давно уже «заказанного» промышленным производством, готового конечного продукта, обладающего всем суммарным набором, присущих только ему одному, и достаточно высоких собственных физико-механических качественных характеристик, а также вполне соответствующими последним, показателями своей электропроводности, химической стойкости и тугоплавкости.
То есть при использовании и этого, отмеченного ранее, известного технического решения - прототипа, при проведении процесса изготовления необходимого готового конечного продукта, все таки, в конечном итоге, так и не удается обеспечить стабильное получение и «жаростойкого» металла на основе преимущественного применения алюминия, цинка и кремния, синтез которого с достаточно высокой на то степенью вероятности и большой долей уверенности, протекал бы с обязательным формированием непосредственно в полости применяемого устройства, готового конечного продукта, представляющего собой кольцевое столбчатое структурное образование, обладающего к тому же еще и одной и той же, заранее заданной технологией проведения его обработки, и стабильно сохраняемой пространственной конфигурацией, и составом.
Эта, вновь полученная в устройстве монолитная многокомпонентная кристаллическая структура, должна еще и вдобавок, ко всему прочему, обладать высокой степенью постоянства присущих только ей и неизменно сохраняемых в процессе проведения ее изготовления и эксплуатации, физико-механических, электрических, химических и «температурных» показателей.
Дополнительно ко всему, изложенному здесь ранее, следует сообщить еще и то, что при использовании такого известного на настоящий момент времени, «традиционного» способа получения «трехкомпонентного» сплава «алюминий-цинк-кремний», в связи с тем, что последний формируется непосредственно прямо в объеме электролизера в виде «жидкого расплава» - то есть своего рода «высокотемпературной вязкой субстанции», из составляющих его отдельных «основных» компонентов, затраты электроэнергии, необходимые для проведения синтеза его общей массы, остаются опять же «недопустимо высокими».
Необходимым техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является формирование при проведении предложенного способа получения сплава из алюминия, цинка, кремния, комплекса необходимых и наиболее оптимальных условий для его осуществления, сам факт наличия действия которого позволил бы производить синтез этого материала непосредственно из соединений указанных выше элементов входящих в «перечень» применяемых при выполнении процесса «прямого восстановления», и составляющих последний, его «основных» компонентов, производимого с использованием исходного рудного сырья, с одновременным проведением формирования на завершающих стадиях осуществления указанной выше технологии переработки рудного сырья, готового качественного продукта, представляющего собой кольцевое столбчатое кристаллическое образование, которое к тому же еще должно и обладать высокими собственными физико-механическими характеристиками, а также и вполне соответствующими последним, показателями химической инертности, электропроводности, жаростойкости, и, кроме всего, уже перечисленного выше, применяемого в процессе выполнения отмеченной здесь выше технологии проведения переработки исходной рудной породы, самого этого устройства.
Достижения указанного выше технического результата обеспечивает тем, что на начальных этапах проведения процесса обработки, используемую рудную сырьевую смесь, состоящую из перечисленных выше соединений металлов и неметаллов, размещают во внутреннем объеме применяемого для осуществления ее переработки, технологического устройства. В этом же устройстве производят генерацию физических полей, накладываемых на все зоны в его полости, содержащие размещенную в них перерабатываемую сырьевую массу. С помощью этих же физических полей и выполняется процесс прямого восстановления «главных» составляющих синтезируемого таким образом «жаростойкого» сплава, и входящих непосредственно в его общий объем, «основных» компонентов, из содержащего используемые при этом, исходные их рудные соединения, «базового» сырьевого материала.
Применение этих же «обрабатывающих» физических полей, в конечном итоге, в дальнейшем, во-первых, как бы обеспечивает и «крепкое» соединение входящих в состав используемой при обработке сырьевой смеси, отдельных, предварительно восстановленных «главных» ее элементов, в целостную монолитную металлическую структуру, т.е. в сам этот уже «полностью» готовый конечный продукт, представленный в виде трехкомпонентного сплава.
Во-вторых, следует также обратить особое внимание еще и на то, что в процессе осуществления предложенного способа обязательно выполняется и «постоянное» перемешивание составляющих исходный объем сырьевого материала и входящих в последний отдельных его слоев, осуществляемое непосредственно при проведении его обработки. При этом производится и накопление уже полностью готового конечного продукта, в области устройства, расположенной в зоне воздействия применяемых при переработке сырья, указанных выше «обрабатывающих» физических полей. По завершению отмеченного ранее технологического процесса обработки выполняется еще и выгрузка полученного в установке готового, монолитного структурного образования, из полости используемого технологического аппарата.
В качестве же содержащего соединения алюминия, цинка, кремния, исходного сырья при выполнении предложенной технологии, используют полученную введением в заранее заданный объем воды с последующим распределением в нем смеси, состоящий из частиц алюминиевой, цинковой и кремниевой руды, «вязкую» водяную суспензию. Дисперсность входящих в состав последней указанных выше твердых компонентов находится в пределах 0,001-0,008 мм, а их суммарное количество в общем объеме этой водяной суспензии соответствует значению 40-70%.
Применяемые для получения указанной выше «сборной» сырьевой смеси ее отдельные исходные, рудные породы, образуют последнюю при их «процентном» содержании в ее составе: 54-56% алюминиевая руда; 20-22% цинковая; и кремниевая, соответственно, - остальное, до 100%.
Сам же получаемый по завершению процесса обработки многокомпонентный сплав на основе Al, Zn, Si, формируется в виде кольцевого столбчатого структурного образования, состоящего, преимущественного из перечисленных выше элементов - т.е. алюминия, цинка, кремния.
4
4
В качестве же воздействующих на перерабатываемые сырьевые продукты физических полей применяются «пилообразные» магнитные, напряженность которых составляет 1,5×10÷5×10 А/м, а частота их колебаний соответствует значению от 5 до 40 ед., изменений их величины, проводимых в течении одной минуты, а формируемые этим физическими полями «обрабатывающие» «пучковые» скопления, состоящие из принадлежащих им силовых линий, повторяют конфигурацию, максимально приближенную к очертанию пространственного образования, полученного вращением вытянутого в длину прямоугольника, совершающего повороты относительно собственной центральной продольной оси симметрии.
При этом сам процесс формирования готового конечного продукта в виде кольцевого столбчатого структурного образования, осуществляется на расположенном прямо в центре используемой для размещения исходного сырья, передвижной рабочей камеры, металлическом распорном стержне, выполняющем роль «затравки». На его боковой наружной поверхности на самом первом этапе проведения обработки, сначала образуется сплошной кольцевой слой, представленный получаемыми при обработке «липкими» шлаковыми отходами. Затем, на такого рода фиксирующей мелкие частицы из ранее полученного сплава, «опорной» «подложке», синтезируется и сам необходимый готовый конечный продукт.
Как уже указывалось ранее, формирование последнего осуществляется в виде кольцевого столбчатого структурного образования, в состав которого в основном и входят перечисленные выше компоненты, представленные образующими его «главными» элементами, т.е. преимущественно алюминием, цинком и кремнием, а также еще и относительно небольшим количеством примесей, сформированных из соединений этих же самых компонентов, а кроме того, магния и железа.
При осуществлении процесса переработки исходного материала с применением предложенного метода его выполнения, используемое сырье предварительно загружают в герметично изолированную от остального объема корпуса устройства, передвижную рабочую камеру.
Последняя при его выполнении, к тому же совершает возвратно-поступательное продольное перемещение по полости корпуса, с использованием направлений «туда-обратно», а также еще и осуществляет угловые повороты относительно собственной центральной оси симметрии.
Указанные выше угловые повороты, составляющие эту камеру ее конструктивные элементы сначала выполняют по круговой траектории, очертание которой совпадает с передвижением часовой стрелки по циферблату хронометра - на самом первоначальном «прямом» отрезке пути выполняемого ею перемещения, и в противоположном направлении, т.е. против часовой стрелки, соответственно, на завершающем цикл обработки, таком же, но уже «обратном».
Сама же расстановка областей формирования «пилообразных» магнитных полей произведена с использованием трех, или кратного этому числу, любого другого количества спиралеобразных «кривых» установочных цилиндрических линий. Последние «опоясывают» наружную поверхность корпуса устройства, в полости которого и совершает продольное, возвратно-поступательное перемещение рабочая камера с загруженной в нее массой перерабатываемого сырьевого материала.
Кроме всего указанного здесь выше, при осуществлении предложенной технологии, зоны генерации обрабатывающих «зубчатых пилообразных» магнитных полей, которые непрерывно передвигающиеся в полости корпуса устройства, его рабочая камера периодически пересекает, удалены друг от друга на одно и тоже, монтажное расстояние, а само количество областей, в которых осуществляется формирование последних, составляет значение от девяти до восемнадцати единиц, приходящееся на каждую используемую для них размещения, спиралевидную, опоясывающую корпус устройства траекторию.
Процесс же «прямого» восстановления входящих во вновь получаемое в полости устройства структурное образование «основных», составляющих его тело, и формирующих последнее, элементов, осуществляется за счет проведения подачи к образующим суммарный перерабатываемый объем сырья, его отдельным слоям, обыкновенного атмосферного, сжатого воздуха.
В качестве же обеспечивающего выполнение этого действия элемента - восстановителя используют углерод, присутствующий в составе содержащих этот компонент газов, обеспечивающих формирование, в свою очередь, самих этих подаваемых под напором струй, продуваемых через полость рабочей камеры, и состоящих из этого, указанного выше, «газового» продукта.
2
Перемешивание всего объема применяемого для получения алюминиевого сплава Al; Zn; Si, исходного сырьевого материала выполняется непосредственно в процессе осуществления его перемещения во внутреннем объеме «медленно» «ползущей» по полости корпуса устройства рабочей камеры, которая как бы совершает непрерывный «винтовой» возвратно-поступательный продольный перенос перерабатываемой исходной рудной породы, по направлению от заднего корпуса устройства, к его передней части, а затем наоборот. Указанная выше операция производится за счет «дробления» и «выдавливания» из одной области объема полости рабочей камеры в другую, составляющих всю перерабатываемую массу отдельных ее микропорций, протекающей под воздействием ударов, создаваемых «перекрещивающимися» струями подаваемого к последним, сжатого воздуха. Поступление же этого, «газового» продукта, к указанным выше зонам проведения базирования последних, осуществляется под избыточным давлением, значение которого соответствует величине 0,4÷6,0 кгс/см.
Сами же такого рода «вонзающиеся» в составляющие массу сырья слои материала струйные воздушные потоки формируются при помощи специально предусмотренных для осуществления этого действия, обдувочных элементов - сопел. Последние тоже равномерно закреплены на трех установочных спиральных линиях, которые проложены между соответствующими витками кривых, используемых для размещения «обрабатывающих» магнитных генераторов.
Применяемые для достижения указанной выше цели обдувочные элементы, обеспечивающие подачу под давлением состоящих из указанного выше продукта и направленных непосредственно к объему исходного сырья такого рода «скрещивающихся» газовых потоков, имеют как тангенциальные, так и радиальные углы наклона, в 30-45° по отношению к той поверхности, на которой этот обрабатываемый материал в данный момент времени и расположен.
Загрузка же используемого для осуществления переработки в готовый конечный продукт, исходного сырья, а также выгрузка готового столбчатого кольцевого структурного образования, по окончанию процесса обработки, осуществляется в отдельном, предназначенном для выполнения указанных выше технологических переходов, съемном накидном колпаке - отсеке, присоединенном к неподвижному основному корпусу устройства.
Само же устройство, предназначенное для осуществления способа получения сплава на основе алюминия, цинка и кремния, из водяной суспензии частиц, содержащей соединения этих элементов руды, включает в себя корпус, состоящий из двух частей. Одна из частей этого корпуса является съемной и выполнена в виде накидного колпака, стыкуемого с неподвижной основой цилиндрической обечайкой-корпусом. Соединение этих отдельных деталей сборного корпуса устройства, осуществляется при помощи кольцевых плоских монтажных фланцев, и при этом длина неподвижного элемента, указанного выше конструктивного узла, составляет 80-85% от всего соответствующего значения аналогичного габарита последнего. Остаток его общей длины приходится на саму эту съемную деталь - накидной колпак. Кроме того, в полости неподвижной части корпуса устройства устанавливается передвижная рабочая камера, кинематически связанная при помощи прикрепленного к составляющим последнюю конструктивным деталям ходового валика, с внешним приводом передачи движения, наличие которого в конечном итоге и позволяет производить ее возвратно-поступательное продольное перемещение по внутренней полости этого сборного корпуса устройства, по направлениям туда - обратно, и с одновременно выполняемым вращением составляющих ее конструктивных элементов относительно собственной центральной оси симметрии.
Направление такого вращения меняется на противоположное в момент времени, когда производится возврат передвижной рабочей камеры из достигнутого ею, конечного занимаемого этим узлом положения, в первоначальное исходное.
Сама же эта рабочая камера формируется левой и правой ограничительными «поршнеобразными» щеками, закрепляемыми непосредственно на ходовом валике. Между указанными выше деталями составной рабочей камеры монтируется распорный стержень-затравка, используемый для осаждения на его боковой наружной поверхности получаемого в ней по завершению процесса обработки, готового конечного продукта.
При этом передвигаемые внутри полости сборного корпуса устройства ограничительные щеки рабочей камеры выполняют в ней функцию сдвоенного поршня, имеют герметизирующие уплотнения на своей наружной боковой поверхности.
Следует еще отметить, что сквозь стенки неподвижной части корпуса пропущены фокусирующие магнитные насадки, а также и обдувочные сопла, используемые для проведения формирования поступающих во внутренний объем этой составляющей сборного узла устройства струй сжатого воздуха, и кроме того, соответственно, и «пучковых» скоплений, генерируемых концентрирующими элементами магнитных контуров, силовых линий, имеющих конфигурацию своего рода вытянутых вдоль отрезка прямой линии, радиальных «круглых» лучей «бревен».
Расстановка как тех, так и других конструктивных элементов этого устройства, произведена на опоясывающих его корпус снаружи, цилиндрических спиральных линий.
Количество же такого рода установочных кривых, используемых для закрепления каждой указанной выше детали, составляет три, или любое другое число, кратное этому значению, их единиц. Число же размещенных на каждой из указанных криволинейных траектории магнитных контуров, в состав которых и входят «обрабатывающие» фокусирующие насадки, составляет величину от девяти до восемнадцати штук.
Равномерно же расставленные на аналогичных по форме и с использованием того же самого их количества, похожих на соседние с ними, монтажных спиралях, расположенных в свою очередь, между витками применяемых для размещения обрабатывающих магнитных контуров, криволинейных установочных линий, подающие сжатый воздух, обдувочные сопла, имеют как радиальные, так и тангенциальные углы наклона в 30-45° по отношению наружной боковой поверхности корпуса, на которой они и смонтированы.
Сами же рабочие элементы обрабатывающих магнитных генераторов выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала, с формированием в процессе осуществления их монтажа, «замкнутого» Ф-образного магнитного контура.
В объеме же составляющих этот сборный узел его отдельных деталей, размещены по три электрические обмотки катушки - как в левой, так и в правой половинах контура.
Общее число таких обмоток - катушек, размещенных в каждом контуре, таким образом, равно шести. Отмеченные выше «силовые» электрические элементы магнитного контура выполняют в нем функции соленоидов.
Каждая такая генерирующая индивидуальное магнитное поле, такая обмотка-катушка, соединена с соответствующей «псевдофазой» внешнего источника подачи электрического питания. Поступление же вырабатываемых этим внешним источником питания наборов электрических импульсов, каждый из которых имеет форму «зуба пилы», производится на эти отдельные соленоиды с угловым смещением составляющих такие пакеты электрических сигналов относительно аналогичных, но подводимых соседним обмоткам -катушкам, а также к генераторам, размещенным на рядом расположенных таких же точно, установочных спиралях.
Величина этого указанного выше, углового смещения генерируемых указанным выше образом сигналов, составляет значение в 120°. В нижней же горизонтальной поперечной перекладине каждого Ф-образного магнитного генератора, то есть в имеющуюся в нем для этого «фиксирующую» выемку, запрессовывается хвостовик цилиндрической фокусирующей насадки, противоположный конец которой заходит в выполненное в установочной втулке, пропущенной сквозь стенки неподвижной части корпуса, монтажное отверстие. Указанная выше насадка имеет еще и сформированную на своей нижней торцевой части, собирающую в «плотный пучок» магнитные силовые линии обрабатывающих физических полей, полость-выемку, выполненную в виде впадины с конфигурацией пространственного гиперболоида вращения.
Полученные же в местах «сквозного» прохода через стенки корпуса установочных втулок с фокусирующими магнитными насадками, а также еще и обдувочных сопел, «криволинейные выемки», сформированные как бы «автоматически» при проведении монтажа указанных выше элементов, непосредственно на внутренней боковой поверхности полости этой части сборного корпуса, снабжены «выглаживающими» шайбами. Последние изготовлены либо из запрессованного прямо в объем этих выемок, магнитопроводящего порошка - в случае размещения там магнитных фокусирующих насадок, или выполнены в форме разрезанных лепестковых мембран из эластичной резины, расположенных около выходных отверстий подающих сжатый воздух обдувочных сопел.
Дополнительно ко всему вышеперечисленному, в левой и правой половинах неподвижной части сборного корпуса, смонтированы выпускные патрубки для вывода в наружную атмосферу накапливаемых в рабочей камере избыточных объемов газа, снабженные редукционными клапанами. Срабатывание этих «перепускных» элементов осуществляется в случае, когда величина избыточного давления образующихся в объеме передвижной рабочей камеры летучих соединений, превышает его оптимальное значение, заданной технологией обработки.
Опять же следует еще и отметить, что в местах пересечения тела этих «выводных» патрубков с боковой внутренней поверхностью неподвижного корпуса, смонтированы пластиковые перфорированные выглаживающие шайбы, обеспечивающие беспрепятственное протекание процесса скольжения в этих зонах входящих в состав рабочей камеры правой и левой ее ограничительных щек-поршней, а также и вывод через имеющиеся в указанных выше деталях сквозные отверстия перфорации, излишков заполняющих ее газовых объемов.
Также надо указать еще и на то, что в верхней части съемного колпака применяемого устройства, располагается загрузочный бункер, внутренний объем которого через имеющийся в зоне его установки сквозной люк, выполненный в этой же части корпуса устройства, сообщается с полостью, размещенной прямо под ним, передвижной рабочей камеры, занимающей в момент проведения ее заполнения сырьевой массой, как бы исходное «стартовое» положение перед началом осуществления последующего цикла обработки.
Исходя из всех, изложенных выше, особенностей проведения выполнения предлагаемого способа, а также и учитывая еще и наличие постоянного воздействия на порядок его осуществления, всего набора из указанных ранее существенных отличительных признаков, характеризующих «всю специфику» конструктивного исполнения используемого при осуществлении этой технологии, самого «обрабатывающего» устройства и с учетом всего этого можно прийти к итоговому заключению, что объективно регистрируемый любым «сторонним наблюдением», факт сильного влияния на весь ход протекания процесса переработки исходящего сырьевого материала, имеющих место и подробно перечисленных здесь, объективных физических факторов, создаваемых внешними, обслуживающими работу применяемого аппарата, его силовыми технологическими системами, и позволяет самым коренным образом резко изменить саму принципиальную схему выполнения метода осуществления формирования необходимого готового конечного продукта. То есть самого этого, получаемого в используемом агрегате, кольцевого столбчатого кристаллического структурного образования. Последнее в указанном выше случается как бы «целиком» и «полностью» состоит из главных, осаждаемых в полости агрегата, образующих тело последнего, элементов, то есть алюминия, цинка и кремния. Указанные здесь «вещества» «выделяются» при проведении переработки исходного сырьевого материала, содержащего рудные соединения названных здесь ранее, и необходимых для его формирования, составных компонентов этого вновь синтезируемого сплава.
В связи с наличием факта «безусловного» влияния всех изложенных выше обстоятельств, указанная ранее технология начинает приобретать следующие, присущие только ей, характерные отличия.
Во-первых, к числу последних обязательно следует отнести то, что самая начальная стадия осуществления предлагаемого способа включает в себя этап так называемого «ультратонкого помола» «крупногабаритных» кусков исходных руд, содержащих соединения алюминия, цинка и кремния.
При его проведении используются любые известные в промышленном производстве методы дробления кускового рудного материала, например, выполняемые при помощи обычных шаровых мельниц. При применении для достижения этой цели указанного выше и широко распространенного в производстве «мелющего» устройства, куски исходной сырьевой массы, используемой в предложенном технологическом процессе, «перетирались» с помощью последнего до получения из них «пудрообразных» частиц руды, имеющих габаритные размеры в диапазоне, составляющем от 0,001 до 0,008 мм.
Осуществление указанной выше операции по проведению «дробления» крупных комков породы с получением из них «вторичных» «микроскопических» частиц, и обеспечивает, в дальнейшем, возможность формирования из образующейся таким образом «пудры», синтезированной в свою очередь, из смеси «мельчайших» и самых разных, собственных «основных» компонентов, содержащих соединения алюминия, цинка, кремния, своего рода «сухого остатка», целиком состоящего из всех этих указанных выше, твердых «малогабаритных» сырьевых веществ.
Применяемый при выполнении процесса обработки «трехкомпонентный» «сухой остаток», включает в себя алюминиевую руду - 54-56%, цинковый концентрат - 20-22%, и кремневую породу - остальное, до 100%.
Указанные выше рудные составляющие такой исходной сырьевой смеси, непосредственно перед осуществлением операции дробления используемого в ее составе «глыбообразного» комкового материала, приходят, соответственно, через этап предварительной дозировки, по окончанию проведения которого и гарантируется дальнейшее поступление необходимых для выполнения обработки сырьевых составляющих в заранее заданном, определенном взаимном соотношении, обеспечивающем сохранение их технологического процентного содержания в общем объеме используемой при ее осуществлении массы исходного перерабатываемого продукта.
Сам такой технологический переход, то есть этап предварительной дозировки производится чаще всего, с помощью взвешивания входящих в сырьевую смесь рудных материалов (соответственно алюминиевой, цинковой и кремниевой породы).
Из полученной проведением «ультратонкого помола» такой своего рода мелкодисперсной «пудры», состоящей из сформированного указанным выше образом суммарного набора такого рода «микроскопических» частиц, из алюминиевой, цинковой и кремниевой породы, и производится в дальнейшем изготовление используемой для проведения переработки исходных сырьевых материалов в трехкомпонентный сплав, жидкой, однородной, не расслаивающееся на отдельные составляющие в течение достаточно длительного промежутка времени, грязеобразной массы - то есть вновь создается сама эта «вязкая» исходная водяная суспензия.
Для того же, чтобы синтезировать последнюю, потребуется только произвести добавление к полученному таким образом «порошкообразному» объему, состоящему из мелких частиц всех указанных ранее рудных пород, необходимого количества воды (30-60% от суммарной массы этого твердого материала). После выполнения такого действия, изготовленная таким образом двухкомпонентная жидкая субстанция (смесь «микроскопических» твердых частиц плюс обыкновенная вода) тщательно перемешивается.
Для осуществления этого технологического перехода может использоваться любое, предназначенное для осуществления поставленной выше цели, и широко распространенное промышленное оборудование, например, обыкновенная лопастная механическая мешалка. Сформированная по окончанию его проведения однородная «грязеобразная» порция объема «жидкой» водяной суспензии, состоящей из этих двух перечисленных выше компонентов, помещается затем в полость загрузочного бункера 2, входящего в состав съемной накидной части сборного корпуса, самого применяемого при проведении процесса обработки, такого технологического устройства. Из полости загрузочного бункера 2 водяная суспензия через имеющийся в этом съемном накидном колпаке 4, сквозной проем-люк «В» (см. фиг. 1) «самотеком» поступает во внутреннее пространство передвижной рабочей камеры, размещенное прямо под указанным выше узлом устройства, и сформированное ограничивающими его с правой и с левой сторон щеками - поршнями 3, то есть конструктивными элементами этой отдельной «сборной» единицы, входящей в состав применяемого при проведении обработки, технологического аппарата. По завершению операции полного вывода всей, ранее заполнявшей объем загрузочного бункера 2 сырьевой массы 1, в отмеченную ранее полость передвижной рабочей камеры, производится выполнение следующих действий.
Сразу же и одновременно подключаются к внешним источникам питания, осуществляющим формирование и подачу «зубчатых пилообразных» электрических импульсов, все входящие в состав Ф-образных магнитных генераторов 11 их «силовые» обмотки-катушки 13.
2
Ходовой валик 8 приводится в движение, и заставляет перемещаться составляющие рабочую камеру конструктивные элементы по направлению из их исходного стартового «начального» «левого» положения, к самой передней «правой» части неподвижной половины сборного корпуса 6 используемого устройства. Одновременно с выполнением указанного выше поступательного движения, осуществляемого со скоростью 40-60 мм/мин, детали рабочей камеры выполняют еще и дополнительные угловые повороты относительно собственной продольной оси симметрии (2-4 об/мин). Кроме того, к внешней, подводящей сжатый воздух под избыточным давлением, магистрали (0,4-6 кгс/см); подсоединяются и размещенные на спиралях «Д», проходящих между соответствующими витками установочных кривых «Г» линий с закрепленными на них генераторами 11, обдувочные сопла 10.
Таким образом, начиная цикл обработки, рабочая камера с попавшим между формирующими ее «поршнеобразными» ограничительными щеками 3, обрабатываемым сырьевым материалом 1, выдвигается «вправо» из полости накидного съемного колпака 4, и переходит после совершения этого действия, непосредственно во внутренний объем неподвижного корпуса 6 (см. фиг. 1). По мере увеличения значения «глубины проникновения» передвижной рабочей камеры непосредственно в указанную выше полость этого сборного узла, помещенный в последнюю сырьевой материал 1 подвергается постоянно усиливающемуся силовому воздействию, осуществляемому со стороны как «вонзающихся» в составляющие его массу отдельные слои исходного продукта, «перекрещивающимися» между собой струями выпускаемого из сопел 10 сжатого воздуха, так и генерируемых фокусирующими насадками 14 магнитных «лучевых» цилиндрических «пучков» «К» (см. фиг. 3). В связи же с тем, что все указанные выше конструктивные элементы размещены на опоясывающих наружную боковую поверхность корпуса 6 «установочных» спиралях «Г» и «Д» (3 ед. + 3 ед.), то внутренняя полость со «скоростью черепахи» «ползущей» вдоль всей длины корпуса 6 устройства, этой передвижной рабочей камеры, с помещенным туда перерабатываемым в трехкомпонентный сплав, сырьевым материалом 1, при выполнении своего перемещения, неминуемо попадает в зону влияния всех этих, перечисленных выше, «внешних» искусственно созданных обрабатывающих исходный продукт, силовых энергетических формирований.
Указанные выше пространственные технологические системы, как бы состоящие из образующих последние, отдельных «физических» элементов, имеют одну и ту же, строго сохраняемую собственную конфигурацию, определенным образом ориентированную относительно линии траектории, которую прокладывает рабочая камера при осуществлении своего «винтового» поступательного «переноса» по внутренней поверхности сборного корпуса устройства. То есть, с учетом факта наличия действия указанных выше обстоятельств, можно с большой долей уверенности предполагать следующее:
- по истечению некоторого, достаточно незначительного промежутка времени, в пространстве, разделяющем левую и правую ограничительные «поршнеобразные» щеки 3 этого сборного узла, начинает действовать целый набор факторов, формируемых при помощи всех перечисленных ранее и используемых в составе конструкции предложенного устройства, искусственно созданных там, силовых спиралевидных образований.
Во-первых, при проведении рассмотрения особенностей протекания этого процесса обработки, надо как бы еще и обязательно отметить, что на покрывающую ее днище массу перерабатываемого сырья 1, в момент выполнения передвижной рабочей камерой такого рода продольного поступательного перемещения, осуществляемого от первоначально занимаемой последней «исходной» позиции, по направление к переднему, «правому» концу сборного корпуса 6, «обрушивается» настоящий «вихревой» «шквал», состоящий, в свою очередь, из своего рода образующих последний «потоков», формируемых в свою очередь, из направленных под самыми разными пространственными углами, к массе исходного материала «скрещивающихся» между собой «воздушных ударов».
Такого рода характер протекания воздействия со стороны генерируемых струйными соплами 10 воздушных потоков объясняется, прежде всего, выбранной схемой проведении их монтажа на корпусе 6 (то есть их «равномерным» размещением вдоль опоясывающей корпус устройства спиральной линии «Д» и под «наклонными» углами по отношению к наружной боковой поверхности корпуса, на которой они и закрепляются).
Испытывая на себе как бы постоянно усиливающееся «давление» со стороны последних, покоящаяся в самой нижней части рабочей камеры компактная «куча» исходного сырья, в буквальном смысле этого слова, с «высокой скоростью» разбрасывается «во все стороны», «разделяясь» при этом на отдельные, мелкие, ранее составляющие ее, «микрообъемы». Эти, полученные из исходного, ранее собранного в «единую кучу» сырьевого материала 1, сформированные при осуществлении его «дробления», новые «микроскопические» его фрагменты, подхватываются образующимся между соответствующими поверхностями ограничительных правой и левой щек 3, своеобразным мощным вихревым «торнадо» «Е», и начинают после этого выполнять принудительно заданную его воздействием, циркуляцию в создающих такой спиралевидный поток и генерируемых с помощью сопел 10, составляющих это вновь полученное газовое образование «Е», и входящих непосредственно в него, отдельных струях последнего.
Следует помнить еще и о том, что вследствие продолжающегося и непрерывно осуществляемого нанесения указанных выше «вихревых серий», представленных своего рода генерируемыми прямо в зоне обработки, своего рода «внешними струйными воздушными атаками», сорванные с места своего «первоначального базирования», и разнесенные по всем входящим в объем рабочей камеры ее отдельным областям, «мельчайшие» порции исходного материала 1, в конечном итоге, неминуемо преобразуются в аэрозольные пузырьки, сформированные из мелких «пенных» газовых образований, а также еще и пленки покрывающей последние снаружи жидкости, и кроме того, «налипших» прямо на ее поверхность, микроскопических частиц рудной породы.
Как уже было отмечено выше, практически весь полученный, указанным ранее образом, объем такого рода аэрозольной пены, продолжает осуществлять непрерывно протекающую между ограничивающими полость передвижной рабочей камеры щеками 3, и направленную вдоль заданной вихревым потоком «Е», своего рода «ориентирующей» спирали, как бы искусственно обеспечиваемую, за счет постоянного воздействия извне, вынужденную, искусственно созданную в этих зонах и периодически повторяющуюся, циркуляцию.
Отмеченный ранее, «колебательный» характер проведения переноса всех составляющих это «аэрозольное пенное облако» отдельных его слоев, сохраняется на протяжении всего периода времени, в течение которого и производится перемещение рабочей камеры в сборном корпусе 6 этого устройства, по направлению «туда-обратно».
В процессе выполнения этой, отмеченной ранее, принудительной и специально поддерживаемой искусственной циркуляции, уже полученной ранее в полости передвижной рабочей камеры «вспененной массы» состоящей из образующих ее «элементарных» «аэрозольных пузырьков», размещенные прямо на них, микрочастицы рудной породы, в обязательном порядке «наталкиваются» на пронизывающие «насквозь» объем полости корпуса 6, а, следовательно, и составляющие разделительное пространство между щеками 3 передвижной рабочей камеры, его отдельные области, прямолинейные цилиндрические и радиально направленные, вращающиеся «пучковые» скопления «К», принадлежащие создаваемым в устройстве «пилообразным» «обрабатывающим» магнитным полям.
Наличие факта постоянного действия этого обстоятельства в процессе проведения обработки сырьевого материала 1, опять же снова приводит к неизбежному появлению целого ряда новых, активно воздействующих, и преобразующих первоначальную структуру рудных составляющих исходного продукта, физических факторов.
По сути дела, каждый отдельно взятый такого рода «технологический» аэрозольный пузырек, - «автономный транспортный носитель», в процессе совершения собственного сложного «винтового», периодически повторяющегося пространственного перемещения по криволинейной трехкоординатной траектории, как бы «продирается» через выставленный ему навстречу «обрабатывающий» «частокол», состоящий опять же из расставленных по пространственной спирали, отдельных, формирующих последний «бревен» - то есть «пучковых» скоплений, расположенных радиально в самой полости устройства, и растянутых непосредственно в составляющих ее зонах, к тому же еще и обладающих конфигурацией прямолинейных цилиндрических, вращающихся вокруг своей продольной оси симметрии, структурных образований, создаваемых при помощи как бы «связанных» в единый плотный «жгут», магнитных силовых линий, в свою очередь, принадлежащих обрабатывающим физическим полям.
Кроме всего прочего, «высота» этих выставленных прямо на пути выполняемого таким облаком из «аэрозольной пены», заданного ему технологического перемещения, и как бы являющихся для него своего рода «физической», легко преодолеваемой, преградой, сразу трех сооруженных вдоль траектории осуществляемого ею движения «частоколов» (магнитные генераторы 11 закреплены на трех опоясывающих корпус 6 установных спиралях «Г»), еще к тому же и непрерывно изменяет свою собственную величину (каждое такое «бревно» как бы еще и вибрирует).
То есть любое отдельное, входящее в такого рода «ограждение» «силовое» бревно поочередно, то увеличивает свою длину, то снова «сбрасывает» этот параметр практически до «самого нуля», и при всем этом оно еще и «проворачивается» вокруг собственной продольной оси симметрии.
Стабильность и постоянство действия указанного выше «специфического», протекающего непосредственно в зоне проведения обработки, явления, поддерживается; прежде всего, за счет того, что посылаемые на создающие обрабатывающие магнитные поля «силовые» соленоиды 13, наборы электрических импульсов, имеют форму «зуба пилы» (см. фиг. 5 - псевдофазы а, 6, в), и подаются еще и с угловым смещением относительно друг друга.
К тому же составляющие, воздвигнутые на пути перемещения отдельных «аэрозольных» пузырьков, такого рода «обрабатывающие» «ограждения», единичные бревна, имеют как бы еще и монтажные смещения относительно аналогичных, но используемых в соседних, расположенных рядом с этим, таких же точно «частоколах» (подаваемые на соленоиды 13 импульсы еще и сдвинуты в каждой посылаемой к соленоидам псевдофазе а, 6, в на угол 120° - см. фиг. 5).
Прямолинейность очертаний формируемых фокусирующими насадками 14 «пучковых» скоплений (цилиндрических бревен), генерируемых контурами 11 магнитных линий, обеспечивается использованием в составе этого конструктивного элемента так называемых концентрирующих последние выемок «М», выполненных в виде углубления, имеющего форму пространственного гиперболоида вращения (см. фиг. 3).
Исходя из всего изложенного выше, можно прийти, к итоговому выводу, что как бы «продирающиеся» с некоторым усилием через воздвигнутый прямо на траектории их перемещения своего рода «трехполосный» технологический комплекс, сформированный из указанных выше магнитных ограждений, отдельные элементы которых к тому же еще и периодически меняют свою «первоначальную» высоту, а также вращаются вокруг своей продольной центральной оси симметрии, все «микроскопические» частицы обрабатываемого сырья, неизбежно проходят при этом через «сплошной ливень» наносимых прямо по ним с применением всего возможного набора пространственных направлений их воздействия, а также непрерывно изменяющих собственную величину, генерируемых образующими эти «частоколы» их отдельными бревнами, как бы состоящих из созданных в этой зоне, мощных силовых энергетических ударов.
Под «сильным» влиянием последних, входящие непосредственно в состав «нацепленных» на пленочное покрытие «транспортных аэрозольных пузырьков», и плотно «прилипших» и указанной выше, своего рода «клеящей основе», микроскопических твердых частиц из исходной рудной породы, формирующие их суммарный объем, «элементарные» молекулы, которые и содержат образующие этот синтезируемый «сплав», «главные» его компоненты, как бы «разрываются» на отдельные, «фрагментарные» «осколки». При этом «уничтожаются» все виды ранее соединявших в единое целое, образующие их элементы, валентных связей - как ионных, так и ковалентных.
2
4
Полученные их этих «раздробленных» молекул, ранее входившие в них атомы - «осколки», под влиянием отмеченного ранее мощного, непрерывно выполняемого внешнего энергетического воздействия, перестраивают свою первоначальную исходную структуру - имеющиеся у них электроны переходят с низлежащих орбит относительно их ядра, на более высокие, и изменяются сами их спиновые моменты. В итоге всего этого, то есть уже в конечном завершающем варианте проведения «структурной перестройки», используемых при осуществлении процесса обработки, этих исходных молекулярных соединений, размещенные непосредственно в зоне выполнения этих технологических преобразований, и полученные указанным выше образом, атомы - «обломки», преобразуются в заряженные положительно, или отрицательно частицы - то есть в ионы. Но такого рода технологический комплекс, как бы формируемый из «вибрирующих пик» своего рода «отбойных молотков» (в роли этого инструмента выступают генерируемые магнитными контурами 11 и посылаемые через насадки 14 силовые потоки), «ломает», а также превращает в набор «активированных фрагментов» не только соединения содержащихся в твердых сырьевых частицах и перерабатываемых в сплав металлов и неметаллов, но и «разрывает» на «отдельные части» находящиеся в этой же зоне газовые молекулы, содержащие необходимый элемент - восстановитель, то есть углерод. Последний, как было уже отмечено и раньше, входит в состав обязательно присутствующих в атмосферном воздухе и образующих его газов (СО; СН).
+4
Появление синтезированного указанным выше образом иона углерода С, то есть вещества, обладающего ярко выраженными свойствами компонента - восстановителя, в непосредственной близости от активированных с применением мощных магнитных потоков и полученных ранее «осколочных» фрагментов, содержащих заряженные частицы металла и кремния, и обеспечивает «крепкое» соединение высвобожденных при «разрушении» этих сырьевых молекул-соединений, атомов кислорода, которые в дальнейшем мгновенно формируют прочные валентные связи с указанным выше элементом восстановителем, и в конечном итоге, последние в последующем, с «высокой скоростью», удаляются из области проведения обработки, превращаясь в новые летучие газовые соединения.
Сформированные таким образом, вновь возникшие и накопленные там объемы газа, покидают полость рабочей камеры в моменты времени, когда она перемещается через зоны установки выпускных патрубков 18 (фиг. 1), снабженных редукционными клапанами 19. При срабатывании последних, настроенных на определенное «оптимальное» и заранее заданное технологическое избыточное давление, ранее заполняющее полость рабочей камеры, порции из уже ненужных летучих соединений, отправляются через верхний конец выпускного патрубка 18, непосредственно в окружающее применяемое устройство, наружную атмосферу.
Сами же эти, вновь возникшие таким образом «главные» компоненты вырабатываемого «составного» сплава, формируются непосредственно из входящих в состав руды и восстановленных из присутствующих там молекулярных соединений, необходимых для этого его «основных» элементов, которые и создают в области проведения обработки, в самый начальный период ее выполнения, новые, пока еще «микроскопические» центры кристаллизации, преимущественно состоящие из полученного таким образом, готового конечного продукта.
Под воздействием же непрерывно циркулирующего в полости рабочей камеры, и искусственно сформированного там вихревого потока «Е», такие «микрокристаллики» на этой «стартовой» стадии проведения процесса обработки, перемещаются в ней пока что только по направлению от левой ее щеки 3 к правой, а затем наоборот, как бы осуществляя при этом своего рода процесс «свободного планирования» прямо в толще составляющих этот поток отдельных, вращающихся его спиральных струях.
Следует обязательно обратить дополнительное внимание еще и на то, что при проведении более подробного рассмотрения особенностей выполнения технологии формирования этих, как будто бы без каких-либо заметных «затруднений», «парящих» в принадлежащих этому «торнадо» и образующих его воздушных слоях, кристаллических «зерен - зародышей», т.е. «элементарных» составляющих синтезируемого прямо в полости рабочей камеры, будущего нового кольцевого столбчатого структурного образования, неизбежно выявляется и наличие факта действия еще одного, но очень существенного обстоятельства, облегчающего сам процесс их «беспрепятственного» появления на «белый свет».
Разносимые созданным в полости передвижной рабочей камеры спиралеобразным «ураганом», отдельные пузырьки аэрозольной пены, содержащие «наклеенные» на себе микрочастицы применяемых при проведении обработки рудных пород, перемещаясь в объеме последней, с использованием сложного набора криволинейных пространственных траекторий, многократно меняют свое позиционирование относительно собственных трехкоординатных осей симметрии. При этом такие «пенные» пузырьки еще и постоянно смещаются относительно точек своего первоначального расположения, передвигаясь в этот момент времени «то туда», «то сюда», от направления «максимально интенсивного» влияния, оказываемого на них со стороны специально созданного непосредственно в зоне проведения «восстановления» «главных» составляющих этого «трехкомпонентного сплава», «основных» его элементов, «своего рода силового результирующего технологического вектора», генерируемого непосредственно в зонах проведения обработки. Воздействие последнего и является как бы «самым необходимым», «предопределяющим» фактором, наличие присутствия которого и обеспечивает, в конечном итоге, вполне успешное завершение указанной выше операции.
Вполне понятно, что это, отмеченное здесь ранее, явление, «регистрируется» в тех же самых внутренних объемах пространства используемого устройства, где все эти «пенные аэрозольные пузырьки» в данный период времени, сами и находятся.
Образно говоря, каждая отдельная, такого рода перерабатываемая в готовый конечный продукт, сырьевая частица, в момент нанесения по ней «мощного» силового обрабатывающего удара, «подставляет» под него то один свой «бок», то другой, и непрерывно вращаясь при этом, обеспечивает повод прямо под него, всех, образующих свой собственный объем «микрослоев», этого, используемого при проведении обработки, исходного сырьевого материала.
За счет действия указанного выше фактора, генерируемые в устройстве «обрабатывающие» магнитные потоки приобретают наиболее оптимальные условия для осуществления свободного доступа ко всем, составляющим эти твердые микрочастицы, структурным образованиям, и тем самым как бы «гарантировано» обеспечивается достижение максимально высокой скорости протекания процесса преобразования всех входящих в последние, и формирующих их исходных соединений, в изготовляемый с применением предложенной технологии, трехкомпонентный сплав.
Отмеченное же ранее, такого рода как бы «свободное воздушное планирование» вновь возникших «кристаллических зародышей», синтезированных на основе применения составляющих «тела» последних «основных» необходимых элементов, осуществляемое в вихреобразных струйных потоках, продолжается до тех пор, пока по каким-либо на то, объективно проявляющим себя причинам, масса последних не станет настолько значительной, что действующая на них сила гравитации не начнет существенно превышать созданную вихревым образованием «Е», аэродинамическую подъемную.
Такого рода проведение «преобразования» «мельчайших» крупинок сплава, в более «крупные гранулы», становится возможным в силу наличия влияния сразу же двух, обеспечивающих неизбежную реализацию действия на практике, и одновременно действующих процессов.
В соответствии с первым из числа указанных выше, «порхающая подобно бабочке» непосредственно в толще аэрозольного облака каждая отдельная крупинка из этого многокомпонентного сплава, неминуемо «нацепляет» на свою наружную поверхность окружающие ее со всех сторон другие, более мелкие твердые «рудные» частицы, соответствующим образом размещенные в этот же момент времени, на самых малогабаритных, рядом расположенных, аэрозольных пузырьках. Последние, наталкиваясь на летящие на них «прямо в лоб» с высокой скоростью твердое «громадное» кристаллическое зерно, попросту схлапываются, «забрасывая» при этом непосредственно прямо на его тело, ранее нацепленные на поверхность такого «газожидкостного» пузырька и переносимые им «на себе» до этого, рудные микрочастицы. В результате свершения целого ряда таких многочисленных столкновений, наружная поверхность «парящего» в воздушных потоках кристаллического «зародыша», покрывается своего рода «шубой», состоящей из микропорций рассеянной вокруг него на других, соседних аэрозольных пузырьках, а в результате осуществления отмеченного ранее действия, «плотно» «прилипшей» непосредственно уже прямо к нему, исходной рудной породы.
В связи же с тем, что продолжает протекать и сам процесс его передвижения в охватывающих «зародыш» со всех сторон вихревых воздушных потоках, последний всем своим телом многократно и периодически пересекает созданную радиально расположенными вдоль применяемых в устройстве установочных спиралей, и сформированную в его полости пронизывающими ее «пучковыми» скоплениями магнитных силовых линий генерируемых там физических полей, своего рода обрабатывающую и «густо развешенную» в объеме самой рабочей камеры, «цилиндрическую вибрирующую технологическую бахрому».
Указанные выше процессы проведения преобразования содержащихся в «налипших» на теле «кристаллического зародыша» слоях рудной породы, состоящей из соединений, входящих в состав синтезируемого сплава исходных его компонентов, продолжают выполняться и там в полном соответствии с уже разобранной здесь ранее этой же самой технологической схемой.
Вследствие всего этого, «обволакивающая» со всех сторон тело переносимого вихревыми потоками «зернышка» из полученного ранее сплава, сырьевая «шуба», в конечном итоге, превращается в полноценное металлическое покрытие, равномерно распределенное по всей наружной поверхности последнего. Расположенные непосредственно под самым основанием этой, сформированной из микроскопических частиц материала, сырьевой «шубы», «новой» металлической пленки, и прилегающие к ней «поверхностные» слои полученного ранее кристаллического зародыша, в этом случае, выполняют функцию «подложки-затравки», на которой и осуществляется сам процесс ее выращивания. В конечном итоге «пролетающий» по полости передвижной рабочей камеры «кристаллики трехкомпонентного сплава», вследствие всего этого, существенно увеличивает свои первоначальные габаритные размеры, а, следовательно, и объем, и собственную массу.
Одновременно с отмеченной ранее схемой осуществления выращивания более крупных «чешуек сплава» из всякой образовавшейся ранее в зоне обработки, «зародышевой» мелочи, действует и еще один, второй механизм проведения синтеза аналогичных этим, крупногабаритных структурных образований. Последний осуществляется следующим образом.
При выполнении сложных пространственных перемещений в ограниченном полостью передвижной рабочей камеры ее объеме мелкими, только что вновь созданными там зернышками из трехкомпонентного сплава, неизбежно возникают «аварийные» ситуации, когда эти микроскопические кристаллические «крупинки», как бы непосредственно, «лоб в лоб», сталкиваются друг с другом. Так как в зоне совершения такого рода «взаимных наездов», как правило, размещены скопления магнитных силовых линий, собранные в «плотные цилиндрические пучки», то есть там как бы всегда присутствует своего рода «обрабатывающая бахрома», создаваемая входящими в состав устройства магнитными контурами 11 и фокусирующими насадками 14, то «натолкнувшиеся» друг на друга, эти мельчайшие «зародыши», в итоге всего этого, «крепко склеиваются» под воздействием указанных выше силовых «соединительных инструментов» между собой, образуя в результате новую составную структуру. Вполне понятно, что она обладает большими линейными размерами, относительно тех, что имели исходные, составляющие ее теперь, после совершения факта наступления указанного выше события, отдельные ее единичные образования.
На практике указанные выше механизмы формирования крупногабаритных «чешуйчатых структур» из появившейся в области проведения обработки сырьевого материала, всякой присутствующей там «зародышевой пыли», протекают совместно и одновременно, что и обеспечивает преобразование находящихся прямо в ней микроскопических кристаллических зернышек, в своего рода «сборные» крупноразмерные структуры, синтезированные из полеченных в зоне обработки «крупинок» готового конечного продукта.
Так как указанные выше «объединенные в единое целое, склеенные образования», уже не в состоянии вследствие серьезного увеличения собственного веса, продолжать и в дальнейшем процесс своего «свободного плавания» в струях созданного в полости передвижной рабочей камеры, вихревого воздушного потока «Е», то последние под действием сил гравитации, «камнем» падают вертикально вниз, и достигают самого крайнего «нижнего» горизонтального уровня своего возможного последующего размещения в корпусе этого устройства. На наружной же боковой поверхности стержня-затравки 7, установленного прямо вдоль центральной продольной оси симметрии устройства, к этому моменту времени успевает сформироваться кольцевой слой «Ж» (см. фиг. 2), состоящий из образующихся в процессе проведения прямого восстановления входящих в объем сплава элементов из их рудных соединений, «липких» шлаковых отходов. Последние, как правило, состоят на 80-85% из полученного и накопленного в этой же зоне, объема входящих в указанные выше «хвосты» материала, т.е. так называемых многокомпонентных шлаковых отходов (соединений Si; Fe; Al; Mg; Ca, и т.д.).
Этот «обволакивающий» наружную поверхность стержня-затравки 7 «промежуточный» слой «Ж», появляется там, прежде всего, в силу того, что в центральной зоне рабочей камеры, на помещенные в нее, твердые рудные частицы, практически не действуют аэродинамические силы, создающиеся преимущественно «периферийными» струями проносящегося в ней вихревого воздушного потока «Е». То есть этот распорный стержень-затравка 7 помещен как бы в самый «глаз бури», где всегда «царит» полный «штиль». Обладающие же хорошей «клеящей» способностью мелкие «легкие» частицы синтезируемых в рабочей камере шлаковых отходов, под воздействием создающихся в ее полости и направленных от ее периферии к центру воздушных потоков (от зоны высокого давления в области максимального разряжения), практически всегда осуществляют в ней собственное, радиально направленное перемещение, которое, в конечном итоге, собирает их вместе  в «укрупненные ассоциаты» и заставляет «слипаться» в опоясывающий стержень-затравку 7 «сплошной» кольцевой слой «Ж» (см. фиг. 2). Последний имеет достаточно «рыхлую» структуру, и в последующем легко разъединяется на составные отдельные части при извлечении из корпуса устройства готового конечного продукта, имеющего форму кольцевого столбчатого структурного образования «И» (см. фиг. 2).
Аналогичные процессы имеют место и при проведении получения в устройстве состоящем из указанных выше и образующих его отдельных конструктивных элементов, самого этого, необходимого для дальнейшего промышленного использования, трехкомпонентного готового конечного продукта. То есть достаточно «большая часть» сильно «разросшихся» кристаллических зародышей из синтезируемого указанным выше образом, в применяемом устройстве, металлического сплава падает вертикально вниз, «попадая» при этом прямо на наружную поверхность размещенного по центру камеры и образовавшегося уже там раньше, кольцевого «улавливающего» слоя из шлаковых отходов «Ж», и в последующем, «застревают» на контактирующей с ними, его плоскости, создавая при этом как бы «вторичные зоны» «протекания» дальнейшего роста объема этого, формирующегося там «нового» кольцевого столбчатого структурного образования «И». Вновь переместившиеся туда же «крупицы», состоящие из синтезируемого таким образом трехкомпонентного сплава, начинают использовать эти ранее попавшие в указанную выше область, «застрявшие» там, «куски» готового конечного продукта, в качестве своего рода «опорной подложки - основания», обеспечивающей все необходимые возможности для протекания их дальнейшего роста и, в конечном итоге, формирование за счет «слияния» всех этих отдельных «фрагментов» как бы целостного монолита, «сооружение» которого производилось на основе преимущественного применения в качестве «строительных кирпичиков», синтезируемых в устройстве «основных» элементов - Al; Zn; S, и незначительного количества примесей-добавок.
Несколько иная картина наблюдается в случае, когда крупицы сплава, увеличившие собственную первоначальную массу, в силу действия какого-либо комплекса негативных на то факторов, «пролетают» «мимо цели» - то есть «падают» вертикально вниз, при этом не сталкиваясь нигде на всем пути выполняемого последними перемещения, непосредственно с «телом» центрального распорного стержня-затравки 7, и, в конечном итоге, в следствии этого, они «проваливаются» в самую нижнюю область неподвижной части корпуса 6.
Попав на самое его «днище», они могут либо «свалиться» прямо на лепестки разрезной выглаживающей шайбы 17 (см. фиг. 4), закрывающей выходное отверстие сопла 10, или «очутиться» на поверхности своего рода промежутка, разделяющего такие, равномерно распределенные по боковой наружной поверхности сборного узла 6, входящие в его состав, подающие сжатый воздух обдувочные элементы 10.
В первом варианте осуществления пространственного размещения этих «чешуек», «бьющая» под достаточно высоким напором струя сжатого воздуха, «отгибающая» радиальные лепестки выглаживающей шайбы 17 в сторону (см. фиг. 4), тут же с «силой» подбрасывает угодившее в эту зону «зернышки сплава», под наклонным углом по направлению к той плоскости, на которой они и лежали, а также еще и вверх.
В итоге выполнения указанного выше собственного перемещения, направление которого задается имеющимися тангенциальными и радиальными углами наклона у установленных на «опоясывающей» спирали «Д» обдувочных сопел 10, и попавшая под удар воздушной струи металлическая крупица из такого трехкомпонентного сплава, будет в последующем либо вновь выброшена в центральную область рабочей камеры и затем, в результате этого, опять же окажется «наглухо приклеенной» к разрастающемуся кристаллическому образованию «И», или вступит в непосредственный контакт с поверхностью ограничивающей полость перемещающейся рабочей камеры с одной из ее сторон, щеки-поршня 3. При таком соударении металлическое «зернышко сплава» совершает рикошет, и опять же, либо «отскакивает» от плоскости этого элемента устройства, и перемещается прямо к центральному «ядру» рабочей камеры, заполненному разрастающимся там металлическим образованием «И», или снова попадает в нижнюю область корпуса 6. В этом случае цикл передвижения этой «крупицы» из трехкомпонентного сплава, выполняемый внутри полости передвижной рабочей камеры, повторяется точно таким же образом. Попавшие же на «разделительный перешеек» между установленными в корпусе устройства соплами 10, «зернышки из сплава» рано или поздно выталкиваются с места своего первоначального базирования поверхностью непрерывно и поступательно перемещающейся щеки-поршня 3 рабочей камеры, которая, к тому же еще и «прокручивается» вокруг собственной продольной оси симметрии.
Таким образом, и эта часть накопленных на «днище» корпуса 6 и состоящих из трехкомпонентного сплава, «гранулоподобных» крупиц, оказывается «задвинутой» на участки его поверхности, через которые пропускаются струи поступающего в объем рабочей камеры, сжатого воздуха.
Очутившись в указанных выше зонах поверхности корпуса 6, и это скопление «зернышек» полученного в рабочей камере готового конечного продукта, пройдет через весь разобранный ранее цикл собственных перемещений, состоящих из периодически выполняемых последними, «рикошетов» и «отскоков», который, в конечном итоге, в силу действия обыкновенных законов статистической вероятности, заставит последние занять «крепко зафиксированное» прямо в толще выращиваемого монолитного структурного образования «И», необходимое конечное положение.
Все отмеченные ранее процессы проведения формирования кольцевого столбчатого структурного образования «И» на стержне-затравке 7 (см. фиг. 1) продолжаются на протяжении всего промежутка времени, в течение которого и производится перемещение рабочей камеры, по направлению «туда - обратно», соответствующий габарит которой в связи с изложенным выше, и составляет 15-20% от всего значения этого параметра, определяющего общую длину используемого для ее передвижения устройства. Исходя из необходимости создания наиболее оптимальных условий для осуществления наиболее эффективного завершения процесса обработки, произведен и выбор величины скорости проведения ее продольной подачи (40-60 мм/мин). Угловые повороты выполняемые последней, вокруг собственной центральной оси симметрии, рабочая камера совершает с незначительной скоростью - всего лишь 2-4 об/минуту.
Вращающийся при осуществлении реверса в другую сторону («обратный» отрезок выполняемого рабочей камерой пути ее перемещения), стержень-затравка 7 как бы «накручивает» на свою наружную боковую поверхность формирующиеся вокруг нее отдельные слои трехкомпонентного сплава, увеличивая тем самым степень равномерности распределения получаемых в этих зонах их собственных толщин, при проведении осаждения последних по всей длине синтезируемого указанным выше образом, в передвижной рабочей камере, нового кольцевого столбчатого структурного образования «И».
Итак, достигнув своего самого крайнего конечного переднего «правого» положения, и получив соответствующие команды от применяемого в составе устройства блока внешнего питания и управления, рабочая камера начинает перемещаться в «обратную» сторону, то есть она выполняет в данный момент времени свое передвижение по направлению уже к самой задней, «левой» части корпуса 6 этого устройства, осуществляя его до тех пор, пока она снова не займет то же самое исходное положение в полости накидного съемного колпака 4, в котором она и находилась на самом «первом», «стартовом» этапе проведения процесса обработки. В процессе осуществления указанной выше части цикла такого рода «обратного движения» этого рабочего узла устройства, который выполняется с той же самой скоростью, что и «прямое», в нем продолжают проводиться процессы «окончательного завершения» формирования получаемого столбчатого кольцевого цилиндрического образования «И», состоящего из уже как бы полностью готового трехкомпонентного сплава. То есть по сути дела, производится «финишная» доводка его конфигурации и состава, до требуемых технологией обработки «окончательных кондиций».
Переместившись в крайнее левое «загрузочное» положение, и заняв опять свою начальную исходную позицию, по завершению выполнения отмеченного ранее технологического действия, рабочая камера устройства как бы полностью заканчивает тем самым весь цикл осуществления процесса переработки исходного сырья в необходимый готовый конечный продукт.
Соответственно, на этом «финишном» этапе отключаются:
- привод, обеспечивающий выполнение возвратно-поступательного и вращательного перемещения рабочей камеры, обесточиваются соленоиды 13 магнитных генераторов 11,
- а сопла 10 отсоединяются от внешней, подающей сжатый воздух магистрали.
Затем, от задней части корпуса 6 за счет освобождения прижатых друг к другу фланцев 5, открепляется и откидывается в сторону, съемный накидной колпак 4.
После всего этого, развинчивается притягивающая ограничительную поршнеобразную щеку 3 к опорным плечикам стержня-затравки 7, гайка 9, и этот элемент указанного выше составного сборного узла устройства, без каких-либо на то особых затруднений, легко снимается с соответствующего конца ходового валика 8 (см. фиг. 1).
Полученное обработкой структурное кольцевое столбчатое образование «И», состоящее из полученного ранее трехкомпонентного сплава, благодаря наличию промежуточного рыхлого слоя шлаковых отходов «Ж», «свободно», то есть без настоятельной необходимости приложения каких-либо на то значительных усилий, «сталкивается» с наружной поверхности стержня-затравки 7, и отправляется для использования его по прямому назначению.
Таким образом, цикл проведения обработки исходного сырья, по завершению отмеченной ранее операции, можно считать окончательно законченным.
Сами процессы по проведению «прямого восстановления» составляющих трехкомпонентный сплав элементов, из их рудных соединений, в момент попадания последних под воздействие, осуществляемое со стороны искусственно созданных непосредственно в зоне проведения обработки,, мощных магнитных потоков, исполняются в полном соответствии со следующими схемами выполнения необходимых структурных преобразований применяемых исходных компонентов:
2
2
+4
-2
+
-2
CO→С+2O; HO→2Н+О;
4
+4
+
СН→С+4Н+8е;
2
+4
-2
SiO→Si+2O;
2
3
+4
+2
AlO+3С→2Al+3CO+8е;
+4
-2
СО+СО→2С+2O+4е;
3
4
2
3
FeO→FeO+FeO;
+4
-2
2
Si+2O→SiO;
+4
0
Si+4e→Si;
+2
0
Al+2e→A1;
+2
-2
MgO→Mg+O;
+2
0
Mg+2e→Mg;
+2
-2
Mg+O→MgO;
0
+4
S→S+4e;
3
2
ZnCO→ZnO+CO;
2
2
2ZnS+3O→2ZnO+2SO;
+4
+2
ZnO+C→Zn+CO+6e;
+2
0
Zn+2e→Zn;
2
+4
-2
SO→S+2O;
+4
-2
3
2S+3O+2e→2SO;
+2
-2
SO+SO→2S+2O;
+4
-2
2
2S+3O+2e→2SO;
+4
+
4
Si+4H+8e→SiH;
+4
+4
Si+C+8e→SiC;
+
+
2
H+H+2e→H;
2
3
2
4
HO+SO→HSO;
+2
+2
+4
0
0
0
Al+Zn+Si+8e→A1×Zn×Si;
2
3
2
2
3
2
3
2
2
3
FeO+SiO+AlO→FeO×SiO×AlO;
+2
-2
SO→S+O;
2
2
SO+SO+O→2SO;
+2
+2
Zn+S+4e→ZnS;
где e - электрон; или единичный заряд с отрицательным значением собственной валентности, полученный в процессе осуществления ионизации входящих в сырьевые соединения и образующих их атомов.
2
2
2
2
4
Таким образом, осуществив достаточно полное рассмотрение производимого в соответствии с указанными выше схемами процесса «прямого» восстановления составляющих кольцевое столбчатое структурное образование, «основных» его элементов, из их рудных соединений, можно прийти у итоговому выводу, что непосредственно в зоне проведения обработки, при выполнении предложенного способа изготовления, отмеченного ранее, трехкомпонентного сплава, непрерывно протекают как прямые, так и обратные молекулярные преобразования находящихся там сырьевых компонентов, со смещением складывающегося в ней химического равновесия в сторону осуществления формирования в этой области, своего рода кристаллической монолитной массы, включающей в себя преимущественно алюминий, цинк и кремний, а также и отходящих в окружающую используемое устройство наружную атмосферу, выделяемых в процессе выполнения комплекса этих химических реакций, микрообъемов летучих газообразных продуктов (CO; HO; Н; SO; SiH).
2
4
2
2
2
2
2
4
+4
Исходя из всего этого, выполненный ранее, их достаточно подробный анализ позволяет утверждать, что полученный из углеродосодержащих молекул, входящих в состав атмосферы и включающих в себя этот компонент (CO; СН) газов, в ходе осуществления наносимых по ним «магнитных ударов», элемент углерод С, в итоге и отнимает у соответствующих соединений алюминия, цинка и кремния, высвобожденный при распаде этих компонентов, атомарный кислород, «наглухо» прикрепляясь при этом к последнему. Кроме прямых, как уже и сообщалось раньше, в зоне проведения обработки протекают и обратные реакции, в ходе выполнения которых формируются объемы летучих газовых соединений, имеющих в условиях этого мощного и непрерывно выполняемого «полевого» энергетического воздействия, минимум своей внутренней энергии (HO; CO; HSO; SO; SiH).
В силу наличия постоянного влияния всего указанного выше комплекса условий, полученное таким образом новое структурное кристаллическое образование, представляет собой устойчивый, по отношению к воздействию всех этих внешних, искусственно созданных силовых факторов, кольцевой столбчатый монолит, обладающий одной и той же, заранее заданной пространственной конфигурацией, отдельные составляющие «фрагменты» которого, не переходят в соединение с другими, находящимися рядом с ними, активными компонентами, в условиях этого, интенсивно проводимого стороннего энергетического воздействия.
4
К характерным особенностям проведения кристаллизации отдельных, входящих в это кольцевое столбчатое монолитное образование, «основных» его металлических и неметаллических компонентов, следует, прежде всего, отнести то, что само формирование таких, образующих последний и указанных выше, структурных элементов, четко задано своего рода «главным» параметром технологического процесса проведения обработки, то есть таким, как величина напряженности генерируемых в зоне осуществления преобразования исходных металлических и неметаллических соединений, в уже готовый конечный продукт, создаваемых там «пилообразных зубчатых» магнитных полей. То есть сама гарантия возможности осуществления его «стабильного» получения, определяется, прежде всего, настоятельной необходимостью строгого соблюдения, установленной технологией проведения переработки исходного сырья, нижней границы диапазона возможных изменений значения этого, ее «задающего» параметра (напряженность в зоне обработки должна всегда иметь величину ≥1,1×10 А/м, а частота колебаний при синтезе этого трехкомпонентного сплава используемых при этом, обрабатывающих физических «пилообразных» полей, может соответствовать только величине 5-40 ед. изменений их величины, протекающих в течении периода времени, продолжительностью в одну минуту).
В общем и целом, следует считать, что указанные ранее специфические особенности, «органически» присущие выполняемой указанным выше образом, технологии обработки, как бы позволяют имитировать условия проведения так называемой «зоной плавки». То есть осуществление процесса «постепенного» выращивания трехкомпонентного кристалла в постоянно перемещающейся в полости корпуса устройства рабочей камеры, с совершением ею угловых поворотов вокруг собственной центральной продольной оси симметрии, подача «зубчатых пилообразных» импульсов, имеющих угловые смещения относительно друг друга и в соседних, позволяющих производить подвод составленных их них пакетов, «псевдофазах», в конечном итоге, и обеспечивает формирование получаемой в устройстве новой монолитной структуры в виде столбчатого кольцевого целостного кристаллического образования, состоящего исключительно из одних, входящих в него «главных» элементов - металлов и неметаллов Al; Zn; Si и лишь очень незначительного количества входящих в состав последнего, примесей-добавок.
Другие же вещества - загрязнители, таким же образом обязательно присутствующие в составе исходной сырьевой смеси в виде как бы своего рода «ненужных» добавок, полученные таким же точно образом, из тоже входящих в земную кору соединений формирующих последнюю, «базовых» ее элементов, в «принудительном» порядке тоже окажутся «преобразованными» в новые кристаллические образования, в последующем из которых «попутно» и синтезируются появляющиеся по завершению процесса обработки, мелкодисперсные сыпучие шлаковые отходы. Последние представляют собой, как правило, зерна темно-коричневого цвета с желтоватым оттенком, с габаритными размерами от 0,1 до 0,6 мм. Состав этих «хвостов» в большей своей части представлен ферроалюмосиликатами (80-85% от всей суммарной, получаемой при проведении процесса обработки, массы накопленного в устройстве «хвостового» шлака). Указанный выше набор отправленных в «отходы» веществ, может быть использован после проведения их размола и «затворения» водой, для формирования изделий, состоящих из электроизоляционной, тугоплавкой керамики.
В роли исходного сырья для выполнения предлагаемого способа могут выступать различные концентраты рудных пород, в объем которых в качестве одного из «главных» составляющих последние, «основных» их компонентов, входят соединения алюминия, цинка и кремния. Переработка их может осуществляться без привлечения каких-либо дополнительных операций для проведения их предварительной доочистки, или промежуточной подготовки.
4
4
Обработка сырьевой исходной водяной суспензии, осуществляемая в соответствии с предложенной технологией, производится при напряженности «пилообразных зубчатых» магнитных полей, замеренной непосредственно в полости используемой рабочей камеры, составляющей величину 1,1×10÷5×10 А/м. Частота колебаний этих применяемых для переработки исходных рудных материалов, силовых образований, находится в пределах от 5 до 40 единиц изменений величины, пропускаемых через соленоиды обрабатывающих магнитных контуров «пилообразных зубчатых» импульсов, проводимых в течение одной минуты.
При выполнении предложенного способа проведения обработки исходного сырья, т.е. при получении трехкомпонентного сплава из алюминия, цинка и кремния, из основного, применяемого для осуществления предложенной технологии, рудного материала, использовалась смонтированная на трех «опоясывающих» наружную боковую поверхность корпуса устройства, технологическая магнитная система, в свою очередь, состоящая из Ф-образных магнитных контуров, в нижней части которых имелись пропущенные сквозь стенки этого сборного узла устройства, фокусирующие насадки, размещенные, в свою очередь, в установочных втулках. Количество такого рода магнитных генераторов, закрепленных на каждой проходящей по корпусу устройства установочной спирали, составляло величину, равную от девяти до восемнадцати единиц.
Обрабатывающие сырье Ф-образные магнитные контура на поверхности корпуса устройства монтировались таким образом, чтобы имеющаяся в них фокусирующая насадка, расположенная в монтажной полости установочной втулки, проходила сквозь стенки корпуса как бы в радиальном направлении относительно продольной оси симметрии этого «силового» сборного узла (то есть под углом 90° к установочной спиральной линии).
Углы, под которыми осуществлялось закрепление обдувочных сопел 10, составляли значение, равное 30-45° (использовалась одна и та же величина наклона этих «установочных» углов относительно той поверхности корпуса, на которой эти конструктивные элементы устройства и были смонтированы). Установка этих, указанных выше, сопел 10 на корпусе устройства проводилась точно таким же образом, как и обрабатывающих магнитных контуров 11, то есть тоже с применением трех монтажных спиралей. Во входящий непосредственно в состав съемного накидного колпака 4 загрузочный бункер 2 перед началом осуществления процесса получения трехкомпонентного металлического сплава, загружалось 60 литров исходной сырьевой массы. Последняя представляла из себя полученную при проведении «размешивания» мелких, имеющих консистенцию «пудры», частиц из смеси алюминиевой, цинковой и кремниевой руды, в заданном объеме воды, двухкомпонентную (сухой остаток плюс вода) грязеобразную водяную суспензию. Применяемые в составе этого исходного сырьевого продукта твердые его компоненты, образующие в нем так называемую «пудрообразную порошковую основу», были получены из ближайших обогатительных фабрик, где осуществлялось изготовление «обогащенных» концентратов из разрабатываемых неподалеку от них, карьерных рудных пород. Последние, в свою очередь, должны были использоваться в качестве своего рода, готового конечного продукта, предназначенного для удовлетворения соответствующих нужд действующего на настоящий момент времени металлургического производства.
Перед самым началом приготовления сырьевой водяной суспензии, выполнялась операция по предварительной разбивке составляющих
Указанные выше рудные концентраты, то есть отдельных их крупногабаритных кусков, на мелкодисперсные частицы (в своего рода «пыль»), проводимая с помощью обычной шаровой мельницы.
Непосредственно же перед осуществлением этого перехода, то есть «дробления» крупногабаритных «комков» исходной породы, или «монолитных стержней» из предварительно восстановленного, «сверхчистого» кремния Si, полученных ранее при выполнении процесса так называемой «зоной плавки», проводилась операция «дозирования» входящих в состав «сухого остатка», то есть всех перечисленных выше, «основных» его твердых компонентов, обеспечивающая формирование «суммарного» объема последнего с заданным технологией проведения обработки, необходимым «процентным» содержанием в нем, составляющих его исходных, «главных» компонентов (соответственно, соединений Al; Zn; Si).
Получаемые при проведении «ультратонкого помола» мельчайшие «пудрообразные» частицы исходного сырья, имели габаритные размеры в диапазоне от 0,001 до 0,008 мм. Время обработки указанного выше объема сырья с применением такого рода «трехспиральной» системы из магнитных полей, содержащей в своем составе Ф-образные обрабатывающие магнитные генераторы с радиальными фокусирующими насадками, и при использовании отмеченного ранее диапазона значений напряженности магнитного поля, составляло в среднем от 30 до 42 минут. Выход готового трехкомпонентного сплава в расчете на применение для его получения 60 литров сырьевой водяной суспензии, достигал величины от 18 кг до 21 кг (30%-35% от значения общего, применяемого при обработке, ее объема). Эти показатели достаточно близко подходят к теоретически возможному пределу, определяющему общее количество вырабатываемого из исходной массы сырьевого материала металлического трехкомпонентного сплава, при указанном ниже процентном содержании соединений алюминия, цинка, кремния, в используемых при осуществлении процесса обработки и включающих в себя эти перечисленные выше компоненты, применяемых рудных породах.
4
4
При проведении более подробного рассмотрения всех «специфических» особенностей выполнения предложенного способа обработки отмеченного ранее сырьевого продукта, надо дополнительно обратить еще и внимание на наличие действия фактора влияния на сам ход его осуществления, следующего, неочевидно проявляющего себя, но достаточно существенного обстоятельства. А, именно, на то, что «попутно» получаемое в процессе проведения переработки сырьевых материалов, новое «летучее» газовое соединение на основе кремния - SiH («силан»), является практически полным аналогом «природного газа» «метана» (СН), и в связи с этим обладает почти идентичным по отношению к этому веществу набором собственных физико-химических свойств (являются «горючим», и чрезмерное его накопление в достаточно больших объемах может привести к «мощному взрыву»). Поэтому применяемое при выполнении предложенного процесса переработки исходного сырья, используемое для его осуществления устройство, должно обязательно обладать обслуживающей его работу, системой вытяжной вентиляции.
2
Предложенный способ получения указанного выше трехкомпонентного сплава осуществляется при «обычных» комнатных температурах -16-27°С, а обработка исходного сырья производится под воздействием подаваемых прямо к нему струй из атмосферного сжатого воздуха, «посылаемых» в зоны проведения необходимых структурных преобразований, под избыточным давлением величиной всего лишь 0,4÷6,0 кгс/см.
Назначенные для проведения переработки исходных сырьевых материалов технологические режимы - напряженность «пилообразных зубчатых» магнитных полей, частота их колебаний, форма создающих эти поля импульсов тока, время осуществления обработки, величина избыточного давления в объемах подаваемого к сырьевому материалу сжатого воздуха (и т.п., и т.д.), назначены исходя из соображений формирования наиболее оптимальных условий для ускоренного протекания заданных технологией получения трехкомпонентного сплава структурных преобразований входящих в состав рудных пород соединений металлов и неметаллов, в сам этот необходимый готовый конечный продукт.
Процентное содержание в смеси «сухого остатка», сформированного из твердых частиц, применяемых для получения трехкомпонентного сплава исходных рудных пород, в составе используемой для проведения процесса обработки, «сырьевой» водяной суспензии, назначено исходя из наличия действия следующих факторов.
При концентрации такого рода составляющего ее «главного» компонента в последней меньшей, чем 40%, применяемый сырьевой материал автоматически превращается в «бедный», что отрицательно сказывается на показателях эффективности процесса проведения переработки сырья, так как существенно уменьшается выход необходимого готового конечного продукта. При увеличении же его содержания выше значения в 70%, перерабатываемая сырьевая масса резко снижает показатели, определяющие степень ее пластичности. Это, в конечном итоге, существенно затрудняет выполнение процесса перемещения ее из объема загрузочного бункера, в полость передвижной рабочей камеры, а также и последующий перенос составляющих массу перерабатываемого сырья, микропорций из этого же материала, по размещенным в ней зонам осуществлении генерации обрабатывающих магнитных полей.
Размеры частиц, применяемых для получения водяной суспензии рудных пород, габариты которых определены величиной всего лишь в 0,001÷0,008 мм, назначены исходя из необходимости проведения формирования с их применением «устойчивой» пластичной грязеобразной сырьевой массы.
Последняя не должна расслаиваться на отдельные составляющие ее компоненты за необходимый для полного завершения процесса обработки временной промежуток.
Для выполнения процесса получения сплава на основе алюминия, цинка и кремния, осуществляемого с применением предложенного способа, использовалась смесь, состоящая из рудных концентратов, содержащих как соединения алюминия, так и цинка, и кремния.
Применяемые в качестве основных исходных компонентов для получения необходимого сырьевого продукта, рудные породы содержали в своем составе:
I Каолиновый концентрат:
2
3
1. AlO - 52,2%;
2
2. SiO - 40,5%;
2
2
3. NaO; KO - 2,2%;
4. CaO - 1,4%;
2
3
5. FeO - остальное, до 100%;
II Цинковый концентрат:
3
1. Соединения цинка (ZnO; ZnCO; ZnS) - 66%;
2. Соединения свинца, Pb - 2,1%;
3. Соединения меди, Cu - 1,7%;
4. Соединения кадмия, Cd - 0,42%;
5. Соединения железа, Fe - 7,2%;
6. Сера, S - остальное, до 100%;
III Кварцит (оксид кремния)
2
1. SiO - 97,8%;
2. Соединения Al; Са; Mg; Fe - остальное до 100%.
Или вместо «кварцита» - использовался в качестве основного сырьевого компонента, «порошкообразный» мелкодисперсный (0,001-0,008 мм) «чистый» кремний Si, полученный дроблением содержащих этот элемент «монолитных» стержней, изготовленных с применением метода «зоной плавки». Степень чистоты относительно содержания основного элемента Si в таком продукте достигает значения 99,9999% (шесть девяток).
Перед измельчением всех трех указанных выше, рудных пород, производилось их предварительное дозирование, обеспечивающее доведение процентного содержания последних в массе применяемого для приготовления «вязкой» исходной водной суспензии, так называемого «сухого остатка» в следующих количествах:
- алюминиевая руда - 54-56%;
- цинковая руда - 20-22%;
- кремниевая порода - остальное, до 100%.
При проведении всех, указанных ниже экспериментов по получению трехкомпонентных сплавов на основе алюминия, цинка и кремния, с применением для достижения этой цели, предложенного способа, использовалось практически однотипное сырье, содержащее перечисленные выше «главные» компоненты, этих применяемых в процессе изготовления сплава, указанных выше «базовых» рецептур, в том числе, и «основные» составляющие готового конечного продукта, то есть соединения алюминия, цинка и кремния, имеющее один и тот же, ранее приведенный выше, исходный состав.
Перед началом приготовления загружаемой в перерабатывающее устройство, «сырьевой» водяной суспензии, осуществлялось измельчение кусков применяемой в ней исходных рудных составляющих с помощью шаровой мельницы, с получением из этих кусковых материалов, входивших ранее в эти крупногабаритные образования, частиц, дисперсность которых соответствовала значению 0,001-0,008 мм.
Образующийся в полости устройства по завершению процесса обработки готовый конечный продукт представлял собой столбчатое кольцевое структурное образование, состоящее преимущественно из алюминия, цинка и кремния и, кроме того, из входящих в состав используемой руды примесей - загрязнителей, формировались своего рода «хвосты» - мелкозернистые шлаковые отходы.
Размолотые на мелкие частицы, то есть до состояния «пудры», содержащие соединения алюминия; цинка; кремния, а также примеси -добавки, т.е. соединения Pb; Са; Mg; Cu; Si; Fe; эти исходные рудные породы, затем заливались заранее заданным технологией обработки объемом воды, и перемешивались в ней до получения из всех этих, указанных выше сырьевых продуктов, однородной, вязкой пластичной грязеобразной суспензии.
После изготовления последней производилась загрузка сформированной при осуществлении этой операции общей массы такой грязеобразной «пластичной» субстанции непосредственно в загрузочный бункер самого используемого для получения трехкомпонентного сплава, технологического устройства.
Далее процесс выполнения предлагаемого способа иллюстрируется при помощи ряда приводимых ниже примеров.
Пример 1. В загрузочный бункер 2, имеющий объем 60 л, помещалась водяная суспензия, содержащая сырьевую смесь, в состав которой входили алюминиевая, цинковая и кремниевая руда. Соотношение всех этих, входящих в состав водяной суспензии и перечисленных здесь ранее «главных» ее твердых компонентов, образующих так называемый «сухой остаток», точно соответствовало указанному ранее. Содержание самой этой «порошкообразной» субстанции в объеме используемой при проведении обработки водяной суспензии, составило значение равное 40% (24 кг). Остальная масса загрузки была представлена обыкновенной водой - 60% (36 литров).
После завершения операции загрузки исходного перерабатываемого материала 1 и окончания выполнения операции «освобождения» от него внутренней полости бункера 2, откуда «грязеобразная» водяная суспензия через сквозной люк «В» «самотеком» поступала непосредственно прямо в пространство передвижной рабочей камеры, производилось одновременное включение.
- внешнего привода устройства, обеспечивающего выполнение возвратно-поступательного перемещения ходового валика 8, а также кинематически связанной с ним самой рабочей камеры, с одновременным выполнением ею «сопутствующих» угловых поворотов вокруг собственной центральной оси симметрии;
- подсоединялись все обмотки-катушки 13, входящие в состав магнитных контуров И, к электронному блоку, присутствующему в составе соответствующей схемы внешнего источника электрического снабжения, наличие которой обеспечивало проведение подвода к указанным выше «силовым» элементам, «сборных» пакетов импульсов, каждый из которых имел форму в виде «зуба пилы»;
- через все обдувочные сопла 10, размещенные на корпусе 6 устройства, начинала осуществляться подача струй сжатого воздуха.
2
4
Поступление его к указанным выше обдувочным элементам 10 из внешней, подающей указанный выше продукт, магистрали, в этом примере производилось под избыточным давлением 0,4 кгс/см. Напряженность генерируемых в полости рабочей камеры и имеющих форму своего рода спиралевидной «цилиндрической» «бахромы» «зубчатых пилообразных» магнитных полей, соответствовала величине 1,5×10 А/м.
Частота поступления импульсов, обладающих конфигурацией «зуба пилы», на обмотки-катушки 13 «обрабатывающих» генераторов 11, составляла 40 единиц подаваемых на перечисленные выше силовые элементы электрических сигналов, пропускаемых через последние в течение одной минуты.
Передвижная рабочая камера перемещалась из «левой» зоны проведения «загрузки», к переднему «правому» концу корпуса 6 устройства, а затем обратно в исходное «начальное» положение, со скоростью 40 мм/мин. При этом она совершала еще и обороты вокруг собственной центральной продольной оси симметрии. Количество последних составляло величину, равную 4 об/мин. При выполнении перехода от «прямого перемещения» рабочей камеры к «обратному», производился реверс направления вращения составляющих ее конструктивных элементов, которое менялось на «прямо противоположное».
Время всего цикла обработки исходного сырьевого материала 1 в общем итоге, составило величину, равную 42 минутам (0,7 часа).
2
3
2
Перемещающаяся как бы «туда-обратно» вместе с передвижной рабочей камерой сырьевая масса 1 под воздействием осуществляемого в устройстве магнитного облучения, формируемого генераторами 11 и фокусирующими насадками 14, по завершению процесса обработки была преобразована в столбчатое кольцевое кристаллическое образование «И». Последнее осаждалось прямо на слое шлаковых отходов «Ж», покрывающем боковую поверхность распорного стержня-затравки 11 и целиком состояло из перечисленных ранее элементов Al; Zn; Si, а также из небольшого количества входящих в его состав добавок - примесей FeO; ZnS; MgO; SiO.
При проведении формирования так называемого «сухого остатка» в примере 1 использовались перечисленные ранее рудные породы, процентное соотношение которых в общей массе последнего составляло:
2
3
1. Каолиновый концентрат (AlO) - 54%;
3
2. Цинковый концентрат (ZnO; ZnCO; ZnS) - 20%;
2
3. «Кварцит» (SiO) - остальное, до 100%;
Цветовой оттенок полученного таким образом кольцевого столбчатого структурного образования, был «темно-серым». Масса полученного таким образом готового конечного продукта, соответствовала значению 13,2 кг. Вес сформированных обработкой мелкозернистых шлаковых отходов составлял величину 7,6 кг. Остальной остаток массы исходного сырьевого материала, был затрачен на формирование летучих газовых соединений, которые были «выброшены» из полости устройства непосредственно в наружную атмосферу.
Пример 2. Обработка массы исходного сырья осуществлялась в полном соответствии с той же схемой, что была указана и в примере 1.
2
Исходная сырьевая смесь содержала «сухой остаток», количество которого относительно всего, используемого «общего» объема водяной суспензии, имело величину 70% (42 кг), остальную массу этого исходного продукта составила вода - 30%, или 18 литров. Подача воздуха к обрабатываемому сырью осуществлялась под избыточным давлением, равным 6,0 кгс/см. Перемещение рабочей камеры с загруженным в нее исходным материалом производилась со скоростью 60 мм/мин, а угловое вращение входящих в ее состав конструктивных элементов выполнялось при значении этого параметра, соответствующему 2 об/минуту.
4
Напряженность генерируемых в объеме рабочей камеры и образующих там спиралевидную цилиндрическую магнитную бахрому - «частокол» физических полей соответствовало, величине 5×10 А/м. Частота колебаний обрабатывающих сырье «силовых магнитных образований», то есть количество проходящих через обмотки-катушки 13 генераторов 11 «зубчатых пилообразных» импульсов, равнялось значению 20 единиц изменений величины этих электрических сигналов, осуществляемых в течении периода времени, соответствующему его продолжительности донятого равной одной минуте.
Время проведения обработки, при использовании предложенной в примере 2, технологической схемы, составило величину, равную 30 минутам (0,5 часа).
При осуществлении получения так называемого «сухого остатка», являющегося «основной» составляющей исходной сырьевой водяной суспензии, использовались все перечисленные ранее рудные материалы, процентное соотношение которых в общем объеме последнего составляло:
2
3
1. Каолиновый концентрат (AlO) - 56%;
3
2. Цинковый концентрат (ZnO; ZnCO; ZnS) - 22%;
2
3. «Кварцит» (SiO) - остальное, до 100%;
По завершению этого процесса переработки исходного рудного сырья, осуществленного в соответствии с технологическими режимами, указанными в примере 2, в полости применяемого устройства было сформировано кольцевое столбчатое структурное образование, состоящее из всех, перечисленных ранее в примере 1, металлов и неметаллов, вес которого составил 26,6 кг. Оставшийся объем применяемого исходного сырьевого продукта был затрачен на проведение формирования «шлаковых отходов», - 9,6 кг; а также отправленных в нагруженную атмосферу, летучих газовых соединений.
Цветовой оттенок изготовленного в применяемом устройстве нового кольцевого столбчатого монолита, можно характеризовать как «серый».
Пример 3. Обработка полученной из частиц исходных рудных пород сырьевой суспензии осуществлялась в соответствии с той же схемой, что была уже указана в примерах 1, 2.
2
Основное отличие получаемого в соответствии с предложенной технологической схемой готового конечного продукта состояло в том, что в рецептуру применяемого при ее осуществлении исходного материала было внесено небольшое изменение. Последнее заключалось только в том, что вместо породы «кварцит» (содержащей оксид кремния SiO) использовался чистый порошкообразный кремний Si, предварительно полученный при проведении «ультратонкого» измельчения «монолитных стержней», целиком состоящих преимущественно из одного «основного» и указанного выше, этого «главного» элемента. Отмеченный здесь ранее, этот «исходный» сырьевой компонент был, в свою очередь, изготовлен при выполнении процесса «зонной» плавки, и процентное его содержание в объеме тела таких ранее полученных в соответствии с этим методом «базовых» кремниевых структурных образований, доходило до значения в 99,9999% («шесть девяток»).
Во всем остальном рецептура используемого так называемого «сухого остатка» при получении исходной сырьевой суспензии, полностью соответствовала уже приведенной ранее.
То есть процентное содержание применяемых в составе последнего «основных» его твердых рудных компонентов, в конечном итоге, соответствовало следующим значениям:
1. алюминиевая руда - 55%;
2. цинковая руда - 21%;
3. частицы из твердого материала, то есть «чистого» элемента кремния, Si - остальное, до 100%;
Отмеченные здесь ранее в п. 3 этой рецептуры, как уже было отмечено выше, порошкообразные мельчайшие крупицы из этого элемента, соответственно, были предварительно получены путем проведения «дробления» состоящего из «чистого кремния» (величина процентного содержания указанного здесь материала соответствовало показателю - «шесть девяток») сплошного монолитного стержня, в свою очередь, ранее сформированного в процессе осуществления так называемой «зонной плавки».
При выполнении процесса обработки в соответствии с технологическими данными, приводимыми в этом примере №3, такого рода «сухой остаток», синтезированный на основе применения «мельчайших пудрообразных твердых частиц», принадлежащих всем перечисленным выше сырьевым продуктам, входил в состав используемой исходной водяной суспензии, в количестве, достигающем величины в 60% от всей ее общей суммарной массы (т.е. 36 кг). Остальной объем этой сырьевой жидкой субстанции, был представлен обыкновенной водопроводной водой - 40% (или 24 литра).
2
Подача сжатого воздуха через обдувочные сопла 10 при проведении процесса обработки, выполнялась под избыточным давлением 4 кгс/см.
Продольное перемещение рабочей камеры вдоль корпуса используемого устройства осуществлялось при величине проведения ее подачи, равной 50 мм/мин. Угловая скорость вращения составляющих ее элементов соответствовала значению 2,8 об/мин.
4
Напряженность генерируемых в объеме рабочей камеры обрабатывающих магнитных полей составляла величину, равную 3,2×10 А/м. Количество генерируемых колебаний величины подаваемых на обмотки-катушки 13 «пилообразных зубчатых импульсов», достигало значения, составляющего 5 единиц, т.е. соответствовало возможному изменению их значения, регистрируемому в течении периода времени, равного 1 минуте.
При завершении процесса проведения переработки применяемого исходного сырья, продолжительность которого составляла 36 минут (0,6 часа) на распорном стержне-затравке 7, было сформировано кольцевое столбчатое кристаллическое образование, включающее в свой состав элементы Al; Zn; Si, а также и незначительное количество таким же образом входящих в его состав, примесей-добавок, перечисленных ранее в примере 1. Вес полученного структурного монолита составил величину в 21,8 кг.
Остальная масса использованного для получения готового конечного продукта исходного сырья была затрачена на формирование мелкодисперсных шлаковых отходов - 9,8 кг, а также отправленных во внешнюю атмосферу летучих газовых соединений.
Из всех представленных выше примеров наглядно видно, что формирование сплава на основе алюминия, цинка и кремния, стабильно синтезируемого в виде монолитного столбчатого кольцевого структурного образования, обладающего полученными в процессе проведения его изготовления достаточно хорошими показателями относительно как бы «органически» присущей ему собственной тугоплавкости, может осуществляться с применением широко распространенных и давно используемых для удовлетворения соответствующих нужд действующего металлургического производства, рудных концентратов, без проведения для этого каких-либо дополнительных операций по их доочистке или предварительной, соответствующей их доработки.
Само это ранее полученное указанным выше образом, в используемом при осуществлении процесса обработки, технологическом устройстве, кольцевое столбчатое монолитное образование, как бы обстоит из «плотно» слипшихся между собой гранул, представляющих собой, своего рода «овальные чешуйки» с габаритными размерами 10÷15 мм : 20÷25 мм.
Толщина формирующих тело изготовленного столбчатого кольцевого образования стенок колеблется обычно в пределах 3÷5%.
Указанное выше такого рода кристаллическое пространственное формирование легко «разламывается» на отдельные, ранее составлявшие его кусочки - «пластинки», при приложении к нему даже незначительных механических усилий.
2
3
2
Получаемые при выполнении предложенного способа обработки в числе прочих, входящих в многокомпонентный сплав компонентов, «активно» принимающих участие в проведении синтеза тела изготавливаемого в устройстве таким образом кольцевого столбчатого кристаллического образования, и перечисленные ранее, добавки-примеси, такие как FeO; ZnS; SiO; MgO, как очевидно следует из анализа рецептуры применяемых исходных рудных пород, присутствуют в объеме последних в качестве случайно попавших непосредственно в их общую массу, посторонних веществ-загрязнителей. В случае их отсутствия в составе используемых рудных материалов, в силу наличия факта действия определенных особенностей протекания процесса геологического образования используемых при проведении разработки, и в дальнейшем применяемых в соответствии с отмеченным ранее назначением, карьерных исходных материалов, в рецептуру этой сырьевой смеси может быть дополнительно включен незначительный объем породы, содержащий в своей массе все эти, перечисленные выше, вещества - компоненты.
В указанных выше случаях такой технологический прием не использовался, так как в рецептуру применяемых при обработки этих исходных рудных пород, отмеченные ранее «нужные добавки», как бы «изначально» были включены «автоматически».
2
Изготовленный в соответствии с указанной ранее технологической схемой (примеры 1; 2) проведения переработки исходного рудного сырья, трехкомпонентный сплав, включающий в свой состав «главные» элементы, т.е. алюминий; цинк; кремний - в виде соединения SiO; обладает следующим набором собственных технических характеристик:
1. Сформированный в виде кольцевого столбчатого структурного образования, такого рода «трехкомпонентный» сплав - см. примеры 1; 2, содержит составляющие его собственный объем элементы и соединения, в следующем процентном их соотношении:
2
2
3
Al - 54%; Zn - 16%; Si - 13%; SiO - 8%; FeO - 6%; ZnS - 1,1%; MgO - остальное, до 100%.
3
2. Удельный объемный вес изготовленного сплава составляет d - 6,2 г/см;
3. Температура плавления Тпл - 8170°С;
4. Удельное объемное электрическое сопротивление - 32 H·Ом·м;
2
5. Предел прочности на сжатие σв - 520 кгс/мм;
2
6. Предел прочности на растяжение σр - 440 кгс/мм;
7. Твердость наружной поверхности HRC - 40 ед.;
3
2
8. Модуль упругости Ε - 5,6×10 кгс/мм;
9. Изготовленный указанным выше образом образец (см. примеры 1; 2) включающий в объем своего тела такого рода материал, то есть это трехкомпонентный сплав, не вступает ни в какие химические реакции с 30% примерами N1; N2, монолитного кристаллического образования, прямо толще объема этих, перечисленных здесь жидких субстанций, в течение периода времени, продолжительность которого составляет не менее 120 часов. При «погружении» содержащего в своей собственной массе указанный выше, готовый конечный продукт, точно такого же образца в водный «насыщенный» раствор щелочи - KOH или NaOH («крепкие щелочи») при концентрации в нем этих отмеченных ранее «агрессивных» компонентов 300 гр/литр, проходящий испытания образец вступает в достаточно активно протекающую реакцию с этими, перечисленными здесь, гидратами окиси щелочных металлов.
2
К характерной особенности, полученного в соответствии с предложенной технологией (рецептура с применением SiO) «трехкомпонентного» материала, следует отнести еще и то, что он резко, т.е. практически мгновенно «ступенчато» изменяет величину своего удельного объемного электрического сопротивления ρ при увеличении прикладываемой к нему «внешней» электрической нагрузки - т.е. при достижении ее величины в 4 кВ и более, значение указанного выше параметра мгновенно падает от «порога» параметра составляющего, например, 32 Η·Ом·м, до величины, равной всего лишь 14,4 Η·Ом·м.
При дальнейшем повышении электрической нагрузки указанная выше величина удельного объемного электрического сопротивления, уже больше никаких существенных изменений собственного значения, как бы больше уже и не «претерпевает» (ρ=const).
2
Кроме всего прочего, полученный на основе применения «кварцита» - SiO в составе исходной сырьевой суспензии (см. пример 1; 2) трехкомпонентный сплав, в том случае, если уготовленный из него «экспериментальный» образец поместить непосредственно в зону влияния переменного «вращающегося» магнитного поля, т.е. тогда, когда для генерации последнего используется обычная 3 фазная промышленная система подачи электрической энергии, начинает достаточно «ярко люминесцировать» (светиться в темноте, подобно «светодиоду»).
Сформированный проведением переработки исходного сырья в соответствии с технологической схемой, которая приведена в примере 3 (т.е. при использовании сырьевой рецептуры, включающей в себя в качестве одного из «основных» и «главных» компонентов так называемый, «чистый кремний» Si, вместо обычного «кварцита», уже полностью готовый конечный продукт, содержит в своем составе перечисленные ниже элементы и соединения, в следующих количествах:
2
2
3
1. Al - 46%; Zn - 18%; Si - 32%; SiO - 1,5%; FeO - 1,2%; ZnS - 0,4%; MgO - остальное, до 100%».
3
2. Удельный объемный вес изготовленного в соответствии с режимами, приведенными в примере 3, вновь полученного трехкомпонентного сплава, содержащего в своем составе все перечисленные выше компоненты, составляет d - 5,4 г/см;
3. Температура плавления Тпл - 8620°С;
4. Удельное объемное электрическое сопротивление ρ - 17,6 Η·Ом·м; (практически почти полностью совпадает со значением аналогичного параметра, характеризующего соответствующие «электрические» показатели так называемого «технического серебра»).
2
5. Предел прочности на сжатие σв - 490 кгс/мм;
2
6. Предел прочности на растяжение σp - 580 кгс/мм;
3
2
7. Модуль упругости Ε - 6,4×10 кгс/мм;
8. Твердость наружной поверхности - 42 ед. HRC
4
3
9. Полученный указанным выше образом трехкомпонентный материал, т.е. изготовленный на основе его применения соответствующий «экспериментальный» образец, не вступает в химические реакции, с 30%-ным водным раствором концентрированных «сильных неорганических» кислот (HSO; HNO; HCl; HF), или даже с их смесью, при «выдержке» этого, сформированного, указанным выше образом, проходящего процесс «испытания» изделия, непосредственно в толще объема всех, указанных выше, «крайне агрессивных» жидких субстанций, в течение периода времени, продолжительность которого составляет величину не менее 120 часов.
Та же самая картина будет наблюдаться и при погружении последнего под уровень «зеркала» ванны, заполненной водными растворами «крепкой концентрированной щелочи» (KOH; NaOH), при содержании там этих компонентов в пределах, составляющем значение 300 гр/литр, и выше.
Других, каким-либо образом, «ярко выделяющих» этот трехкомпонентный сплав, сформированный в применяемом устройстве в соответствии с режимами, приведенными ранее в примере 3, и присущих только последнему «собственных» особенностей, при проведении его дальнейших испытаний, выявлено не было. Цвет полученного кристаллического образования соответствовал «светло-серому».
Изготовленные отмеченным ранее способом, образцы из всех этих, перечисленных выше, трехкомпонентных сплавов, сформированных на основе применения образования, соответствовал «светло-серому».
Изготовленные отмеченным ранее способом, образцы из всех этих, перечисленных выше, трехкомпонентных сплавов, сформированных на основе применения Al; Zn; Si, достаточно хорошо обрабатываются с применением стандартного и широко распространенного в машиностроительном производстве, обычного металлорежущего и кузнечно-прессового оборудования.
В дальнейшем, в представленных ниже материалах, излагаются конструктивные принципы, в соответствии с которыми выполняется само используемое для проведения этого предложенного способа обработки, и применяемое при его осуществлении, технологическое устройство.
Наличие последних, в свою очередь, и обеспечивает получение в процессе использования этого агрегата, при проведении переработки исходного сырья, необходимого положительного эффекта.
На представленных чертежах изображено устройство для осуществления предложенного способа получения трехкомпонентного сплава формируемого на основе преимущественного применения в его составе, элементов алюминия, цинка и кремния.
На фиг. 1 - продольный разрез - схема устройства с установленными на его корпусе «основными», обеспечивающими проведение процесса обработки исходного сырья «силовыми» функциональными, его конструктивными узлами.
На фиг. 2 - поперечный разрез корпуса устройства по А-А, проходящий непосредственно через его передвижную рабочую камеру, с формирующимся в ней, столбчатым кольцевым структурным образованием, состоящим из трехкомпонентного сплава.
На фиг. 3 - изображение узла 1 (см. фиг. 2), на котором в увеличенном масштабе приводится вариант проведения установки Ф-образного «силового» магнитного контура 11 на корпусе 6 используемого при проведении процесса обработки, технологического устройства.
На фиг. 4 - узел II (см. фиг. 2), с изображением закрепленного на наружной боковой поверхности корпуса 6 устройства, обдувочного сопла 10, осуществляющего подачу в полость последнего струй сжатого воздуха.
На фиг. 5 - представлена схема проведения подачи «зубчатых пилообразных» импульсов тока, посылаемых на каждую из входящих в состав магнитного контура 11 обмоток - катушек 13, выполняющих в этих магнитных генераторах, функции соленоидов.
На всех этих фигурах, в свою очередь, обозначены:
Поз. 1 - исходная сырьевая субстанция, с применением которой и производится получение необходимого конечного продукта - трехкомпонентного сплава на основе использования Zn; Al; Si.
Поз. 2 - загрузочный бункер, в полость которого перерабатываемая исходная сырьевая масса, содержащая в своем составе частицы используемой исходной руды, помещается перед самым началом выполнения процесса обработки.
Поз. 3 - правая и левая ограничительные «щеки» сдвоенного подвижного поршня, образующие полость рабочей камеры, в объеме которой и протекает восстановление составляющих сплав металлов и неметаллов, из их исходных рудных соединений.
Поз. 4 - съемный накидной колпак, в полости которого производится загрузка рабочей камеры перерабатываемым в ней сырьевым материалом, а также после осуществления его демонтажа, и выгрузка готовых конечных продуктов после полного завершения процесса обработки.
Поз. 5 - комплект плоских кольцевых соединительных фланцев с быстроразъемным резьбовым крепежом, с помощью которых осуществляется стыковка съемного накидного колпака 4 с корпусом 6 устройства, а также его демонтаж после окончания процесса переработки исходного сырьевого материала.
Поз. 6 - корпус устройства - то есть его неподвижная часть, выполненная в виде цилиндрической обечайки, на наружной поверхности которой закреплены все обслуживающие проведение процесса обработки, силовые узлы, а в его внутренней полости производится «винтовое» возвратно -поступательное продольное перемещение подвижной рабочей камеры. Объем же внутреннего «полезного» пространства в последней, формируется между правой и левой поршнеобразными ограничительными щеками 3.
Поз. 7 - «центральный» распорный стержень-затравка, на котором осуществляется осаждение получаемых в объеме подвижной рабочей камеры продуктов проведения переработки исходного сырья, а также с его помощью производится жесткое закрепление и фиксация в заданном положении, «левой» и «правой» ограничительных щек 3, в свою очередь, входящих в состав этого поступательно перемещающегося вращающегося в полости корпуса 6, указанного выше, сборного узла.
Поз. 8 - прикрепленный к левой щеке рабочей камеры ходовой валик, под воздействием которого последняя может совершать возвратно-поступательное прямолинейное передвижение в полости корпуса 6, а также еще и выполнять угловые повороты вокруг собственной центральной продольной оси симметрии.
Поз. 9 - крепежная гайка, насаженная на резьбовой «хвостовик - болт», имеющийся на самом конце распорного стержня-затравки 7, при «вывертывании» которой создаются наиболее благоприятные условия для проведения как бы значительно «облегченного» съема левой поршнеобразной ограничительной щеки 3 рабочей камеры, и тем самым, обеспечивается «свободный доступ» к полученным в ней готовым конечным продуктам проведения обработки.
Поз. 10 - обдувочное сопло, закрепленное на наружной боковой поверхности корпуса 6, и проходящее насквозь через его стенки, и установленное там с соблюдением заданных технологических параметров углов своего наклона - тангенциального β° и радиального α°, значение которых соответствует величине 30-45°.
Поз. 11 - Ф-образные силовые магнитные контура, обеспечивающие при подключении их к внешнему источнику подачи «зубчатых пилообразных» электрических импульсов, формирование в своих рабочих элементах 12 магнитных потоков, поступающих, в свою очередь, к телу фокусирующей насадки 14.
Поз. 12 - рабочие элементы, изготовленные в виде пластин, при проведении взаимной стыковки которых формируется тело Ф-образного обрабатывающего магнитного генератора 11.
Поз. 13 - обмотки - катушки, смонтированные прямо в объеме тела самих рабочих элементов 12, и выполняющие там функции создающих индивидуальные магнитные поля электрических соленоидов.
Поз. 14 - запрессованная непосредственно в имеющееся в теле магнитного контура 11, монтажное технологическое отверстие, фокусирующая насадка, с помощью которой формируются направленные прямо во внутренний объем корпуса 6 «вытянутые» в длину цилиндрические «пучковые» скопления магнитных силовых линий - лучей «К».
Поз. 15 - установочная, «круглая» втулка, жестко закрепленная непосредственно на наружной боковой поверхности корпуса 6, внутренняя полость которой сообщается с объемом последнего, а в верхней ее части выполнена резьбовая нарезка. С помощью последней производится соединение внутренней поверхности установочной втулки с предусмотренной для осуществления монтажа в этой же области, наружной концевой резьбовой части самой фокусирующей цилиндрической насадки 14.
Поз. 16 - криволинейная шайба - вкладыш, обеспечивающая заполнение объема «автоматически» полученной при установке Ф-образного магнитного контура 11 выемки, непосредственно примыкающей к внутренней боковой поверхности полости корпуса 6, и позволяющая за счет своего наличия полностью исключить появление на границах этой впадины, выступающих острых кромок (то есть она «заглаживает» ее при проведении закрепления указанного выше элемента, как бы «заподлицо» с плоскостью внутренней полости этого корпуса 6). Криволинейная шайба 16 изготовлена из впрессованной прямо в последнюю массы, состоящей из мелкой крошки магнитопроводящего металла (например, включающей в свой состав опилки кобальта или чугунной стружки).
Поз. 17 - почти такая же, как и в предыдущем случае, «выглаживающая» шайба, монтаж которой тоже выполняется в криволинейной выемке, формируемой при проведении установки проходящего через стенки корпуса 6 тела обдувочного сопла 10. Материалом для изготовления такого рода «выравнивающего» элемента может служить любой достаточно «скользкий» пластик - например, эластичная листовая резина. Эта шайба к тому же имеет расходящиеся от самого ее центрального отверстия к периферии, разрезные «лепестки», которые отгибаются вниз от собственного ядра - основания, в момент прохождения через полость обдувочного сопла 10 потока посылаемого туда сжатого воздуха.
Поз. 18 - патрубок для осуществления вывода из внутренней полости рабочей камеры устройства вновь возникших там в процессе проведения «прямого» восстановления металлов и неметаллов, порций полученных новых летучих газовых соединений, а также накопленных в этих зонах «избыточных» объемов поступившего в нее сжатого воздуха.
Поз. 19 - редукционные клапаны, открытие которых осуществляется в моменты времени, когда избыточное давление в рабочей камере начинает превышать оптимальные пределы значения этого физического параметра, заданные технологией проведения обработки.
Поз. 20 - передняя торцевая стенка, перекрывающая полость неподвижной части сборного корпуса 6, с выполненным в центре ее отверстием для прохода перемещающегося в ней, тела ходового валика 8.
В свою очередь, на представленных изображениях фиг. 1 - фиг. 5, буквами обозначены:
«а», «б», «в» - фиг. 5, отдельные «псевдофазы», участвующие в проведении процесса подачи электрического питания и адресно направляемые на обмотки - катушки 13 магнитных контуров 11, и, в свою очередь, состоящие из расставленных в определенном порядке и образующих их наборов из «зубчатых пилообразных» импульсов тока.
В - отверстие - люк, соединяющее полость загрузочного бункера 2 с внутренним объемом рабочей камеры, сформированной левой и правой ограничительными «щеками» 3.
Г - установочные цилиндрические спиральные линии, проложенные по наружной боковой поверхности корпуса 6, на которых расставлены осуществляющие обработку магнитные контура 11.
Д - такого же рода спиральные кривые, применяемые для закрепления обдувочных сопел 10, подающих к сырью струи сжатого воздуха.
Ε - сформированное во внутренней полости корпуса 6, а также в объеме передвижной рабочей камеры, вихреобразное струйное воздушное газовое устойчивое образование - «торнадо».
И - получаемое на наружной боковой поверхности «распорного» «стержня-затравки» 7 столбчатое кольцевое структурное образование, состоящее из трехкомпонентного сплава.
Ж - формирующийся на наружной плоскости этого же «распорного» стержня 7 рыхлый «сплошной» слой, синтезируемый из образующихся «попутно» в ходе переработки исходного рудного сырья мелкозернистых «липких» шлаковых отходов.
К - формируемые в виде прямолинейных цилиндрических «пучковых» образований, скопления генерируемых магнитными контурами 11 силовых линий, принадлежащие, в свою очередь, создающимся в зоне проведения обработки, с применением фокусирующих насадок 14, силовым «обрабатывающим» физическим полям.
M - выполненная на нижнем торце фокусирующей насадки 14 полость-впадина, с конфигурацией, максимально совпадающей с очертаниями пространственного гиперболоида вращения, и предназначенная для генерации «пучковых» скоплений магнитных силовых линий, форма которых практически полностью дублирует соответствующую, имеющуюся у полученного вращением вокруг собственной продольной центральной оси симметрии, вытянутого в длину прямоугольника, своего рода «объемного» образования (т.е. имитирует очертания фигуры, выполненной в виде отрезка круглого «трехкоординатного» цилиндра).
α° - радиальные углы наклона (30-45°), с применением которых производится закрепление обдувочных сопел 10 на поверхности корпуса 6.
β° - соответственно, тангенциальные углы наклона (30-45°) этих же элементов, определяемые относительно боковой наружной поверхности того же самого сборного узла 6 устройства, на которой они размещаются.
1
2
tt - отрезки по оси абсцисс (см. фиг. 5), задающие относительное угловое смещение составляющих «псевдофазы» «а»; «б»; «в», отдельных, составляющих их «пилообразных зубчатых» импульсов.
Исходя из всего, изложенного здесь выше, как бы следует обязательно еще и остановиться на проведении необходимых дополнительных разъяснений, напрямую касающихся конструктивных особенностей осуществления исполнения предложенного для выполнения процесса переработки исходного сырья, самого этого технологического аппарата.
Как наглядно видно из представленных в этой заявке чертежей, получение кольцевых столбчатых структурных образований «И», состоящих как бы почти исключительно из перечисленных ранее элементов- т.е. алюминия, цинка и кремния, протекает непосредственно в полости передвижной рабочей камере, формируемой принадлежащими ей правой и левой ограничительными щеками 3.
Общая ее длина обычно составляет 1/5 относительно всей суммарной величины этого же габарита, в свою очередь, определяющего «базовое» значение всего соответствующего аналогичного параметра указанной выше, этой сборной конструкции. Закрепление поршнеобразных щек 3 в таком, отмеченном ранее, составном узле, производится путем проведения «нанизывания» их на ходовой валик 8. В процессе выполнения монтажа последних в «штатное», «постоянное» положение, перечисленные здесь конструктивные элементы «пропускаются» вдоль боковой наружной поверхности этой детали, и доходят до упорных торцевых заплечиков «стержня-затравки» 7. При достижении указанного здесь конечного положения, они окончательно фиксируются в нем стопорными резьбовыми гайками 9 (см. фиг. 1). Закручивание этих крепежных элементов 9 производится по резьбе, выполненной на соответствующих участках поверхности ходового валика 8 (на чертеже не показаны). Кроме того, на наружной боковой поверхности ограничительных поршнеобразных щек 3, образующих полость рабочей камеры с выращиваемым в ее объеме кольцевым столбчатым кристаллическим структурным образованием «И», устанавливаются пластиковые уплотнительные элементы, обеспечивающие изоляцию ее объема от окружающей ее внешней среды (на чертеже уплотнения не показаны). По завершению процесса проведения обработки, рабочая камера, закончив цикл своих продольных винтовых перемещений по направлениям «туда - обратно», в конечном итоге, опять же попадает в ту же самую «загрузочную» полость съемного накидного колпака 4, где она раньше и находилась, и снова занимает в ней исходное, фиксированное крайнее положение.
Съемный колпак 4 после окончания размещения в нем указанного выше сборного узла, и полной остановки применяемых в устройстве приводов движения, а также всех обслуживающих его работу систем, отсоединяется от неподвижной части корпуса 6. Такого рода «разборка» этого агрегата проводится за счет «высвобождения» стяжных плоских кольцевых фланцев 5, осуществляемого при помощи ослабления и перемещения в исходную позицию используемого в составе этого узла, быстроразъемного крепежа (на чертеже не показан). После осуществления «сбрасывания» колпака 4, выполнялось «раскручивание» гайки 9, с помощью которой производилась фиксация «левой» ограничительной щеки 3. Последняя, в свою очередь, без каких-либо на то особых сложностей, по завершению всех перечисленных выше переходов, легко снимается с соответствующего конца ходового валика 8, тем самым открывая свободный доступ к размещенному на стержне -затравке 7, кольцевому столбчатому структурному образованию состоящему из полученного трехкомпонентного сплава. Этот кристаллический монолит «И» затем, без особо заметных на то усилий, может быть передвинут влево, затем в дальнейшем и полностью извлечен из объема, такого, применяемого для его изготовления, технологического аппарата.
Ходовой валик 8, обеспечивающий «винтовое» «продольное» передвижение рабочей камеры в процессе проведения в ней обработки исходной сырьевой смеси, присоединен к соответствующему внешнему приводу, наличие которого позволяет проводить необходимые изменения ее углового позиционирования, а также и осуществлять поступательное продольное перемещение составляющих последнюю конструктивных элементов, по полости корпуса 6, по направлению «туда - обратно». То есть сначала к переднему «правому» концу корпуса 6, а затем от него в обратную сторону, как бы приближая этот узел к самой задней, «левой» части применяемого устройства.
Для проведения монтажа обрабатывающих магнитных контуров 11 используется набор кривых линий, состоящий из трех установочных спиралей «Г». Обдувочные сопла 10, аналогичным образом, закрепляются также на соответствующих криволинейных траекториях «Д», проложенных между отдельными витками, составляющими установочные линии «Г».
С целью предотвращения преждевременного выхода из строя смонтированных на наружной боковой поверхности левой и правой ограничительных щек 3, пластиковых герметизирующих уплотнений, в местах стыковки применяемых в устройстве силовых узлов 10 и 11, со стенками корпуса 6, дополнительно применяется следующий технический прием.
В зоне формирования криволинейной впадины, «самопроизвольно» получающийся при пересечении указанных выше элементов 10 и 11 этой конструкции, с боковой внутренней поверхностью полости неподвижной части корпуса 6, размещаются дополнительные «выглаживающие» шайбы 16 и 17.
Их обращенная в объем полости корпуса 6, поверхность имеет очертания, полностью копирующие конфигурацию криволинейной цилиндрической внутренней боковой поверхности этого сборного узла. То есть в местах проведения своей собственной установки, они своей массой «герметично» перекрывают полученные при их прохождении монтажные отверстия, расположенные на соответствующей поверхности полости корпуса 6, и сформированные там своего рода режущие «кромки», и образуют при этом там как бы «набивную заплатку», обеспечивающую «идеальное» совпадение и «выравнивание» между собой прилегающих друг к другу «соседних» плоскостей (то есть стыкуя их «заподлицо»).
При этом шайба 16 выполняется из запрессованного в указанную выше криволинейную выемку мелкодисперсного металлического порошка, обладающего низким значением величины своего удельного магнитного сопротивления (например, последняя может изготавливаться из мелких частиц кобальта или чугуна).
«Выглаживающая» шайба 17, для того, чтобы обеспечить прохождение формируемых в соплах 10 струй сжатого воздуха, выполнена в виде отходящих от «центральной точки» отдельных эластичных резиновых лепестков, которые «раскрываются» в момент проведения подачи указанного выше продукта, и «закрываются» обратно под воздействием «нажимающей» на них боковой наружной поверхности, проходящей вдоль полости корпуса и имеющей «скользящие герметизирующие» пластиковые уплотнения ограничительной щеки 3. Наиболее удачным материалом для изготовления указанного выше конструктивного элемента будет являться эластичная резина.
Аналогичным образом оформляются области стыковки, отводящие газы патрубков 18 с внутренней полостью корпуса 6. В зоне появления таких же точно криволинейных выемок в процессе осуществления монтажа последних, опять же размещаются «выглаживающие» пластиковые шайбы, но в этом конкретном варианте своего конструктивного исполнения, они будут снабжены еще и сквозными отверстиями перфорации, достаточно крупными для пропуска микрообъемов летучих газовых соединений, но в то же время чересчур «мелких» для выполнения прохода через них твердых частиц обрабатываемых в рабочей камере рудных пород (на чертеже указанный выше узел не приводится).
Установка обдувочных сопел 10 проводится, как уже и было отмечено ранее, на трех спиральных цилиндрических линиях «Д» с формированием в местах их закрепления тангенциальных β° и радиальных α° углов наклона к наружной поверхности корпуса 6. Значение указанных выше углов составляет 30-45°.
Монтаж магнитных Ф-образных контуров 11 производится точно таким же образом, то есть с использованием проложенных по наружной поверхности корпуса 6 трех цилиндрических спиральных линий «Г». Количество размещенных на каждой из этих трех криволинейных траекторий «Г» такого рода силовых узлов, составляет величину от девяти до восемнадцати единиц.
Закрепление Ф-образных генераторов осуществляется при помощи установочных втулок 15, монтажная внутренняя полость которых в своей верхней части снабжена резьбой (на чертеже не показана). Втулки 15 в процессе проведения их размещения, проходят «насквозь» через стенки корпуса 6, формируя угол, равный 90°, относительно его наружной, «выпуклой» поверхности.
Сам сборный узел 11, состоящий из Ф-образного магнитного контура, и запрессованной в его нижнюю часть фокусирующей насадки 14, то же имеет фиксирующую установочную крепежную резьбу, выполненную на наружной боковой поверхности указанного выше элемента 14. В момент проведения окончательного закрепления последнего непосредственно на теле корпуса 6, она «ввинчивается» во втулку 15, занимая заданное конструкцией устройства, необходимое свое конечное положение («сопрягаемые» резьбы на чертеже не показаны).
Имеющаяся в самой нижней части фокусирующей насадки 14, то есть на самом ее торце, полостная выемка «М», при осуществлении «включения» последней в общую электрическую цепь, обеспечивает формирование физического поля с сильно вытянутыми в длину, составляющими его магнитными, «радиально - лучевыми» линиями «К», создающими в полости корпуса своего рода «обрабатывающую спиральную пучковую цилиндрическую бахрому».
Каждая из входящих в состав Ф-образного контура обмоток - катушек 13 подключается к своей «псевдофазе» (или «а»; или «б»; или «в» - см. фиг. 5) внешнего источника питания, обеспечивающего подачу на нее, через соответствующий, имеющийся в нем электронный контур, наборов из пакетов «зубчатых пилообразных» импульсов, электрического тока.
1
2
Каждый составляющий последние, этот отдельный импульс, имеет соответствующие смещения - отрезки t;t, отмеченные на фиг. 5, относительно таких же, генерируемых в соседних «псевдофазах» (на чертеже источник внешнего питания не показан).
Установка корпуса устройства со всеми размещенными на нем, сборочными узлами на самом его используемом при закреплении, технологическом основании, проведена с помощью системы, состоящей из обыкновенных монтажных стоек (на чертеже эти элементы не показаны).
Для фиксации в заданном технологией обработки «штатном» положении, а также для выполнения последующего отсоединения колпака 4, используется быстроразъемная система крепежа (на чертеже не показана).
Центральное отверстие в передней торцевой крышке - заглушке 20, через которое проходит приводной валик 8, имеет установленные на своей внутренней боковой поверхности, герметизирующие уплотнения (на чертеже не показаны). Их наличие обеспечивает изоляцию внутренней полости неподвижной части сборного корпуса 6 от наружной атмосферы, и в то же время, не препятствует выполнению соответствующих перемещений как поступательного, так и вращательного, используемого в составе устройства своего рода «тягового» элемента, то есть указанного выше ходового валика 8.
Работа предложенного устройства при выполнении процесса обработки исходного рудного сырья, протекает следующим образом:
После завершения операции по заполнению исходным сырьевым материалом 1 полости загрузочного бункера 2, закрепленного в верхней части съемного накидного колпака 4, а также и по окончанию процесса его «опорожнения», осуществляемого через сквозной люк «В» (см. фиг. 1), которое обеспечивается «самопроизвольным» вытеканием помещенной в него вязкой водяной суспензии, представляющей собой «густую жидкость», последняя, в дальнейшем, поступает прямо оттуда непосредственно во внутренний объем передвижной рабочей камеры, сформированный между составляющими ее правой и левой ограничительными щеками 3. После выполнения всех перечисленных ранее «стартовых» переходов, включаются:
- внешний привод перемещения ходового валика 8 (на чертеже внешний привод не показан). Одновременно с началом осуществления конструктивными элементами, входящими в состав указанного выше сборного узла, то есть передвижной рабочей камеры, поступательного и вращательного перемещений,
- подсоединяются к источнику внешнего питания все электрические обмотки - катушки 13, являющиеся основной «силовой» составной частью сообразных магнитных контуров 11, размещенных в свою очередь, на трех опоясывающих наружную поверхность корпуса 6 цилиндрических спиралях «Г». Обдувочные сопла 10, точно таким же образом смонтированные на поверхности неподвижной части сборного узла 6, на подобных вышеуказанным, и тоже с использованием того же самого числа применяемых их единиц, криволинейных линиях «Д», в этот же самый момент времени подключаются к внешней, подающей сжатый воздух под избыточным давлением, питающей магистрали (на чертеже не показана).
Таким образом, имеющая жесткую кинематическую связь с ходовым валиком 8, рабочая камера с помещенным в ее полость перерабатываемым сырьевым материалом 1, выдвигается из внутреннего объема съемного накидного колпака 4, покидая при этом зону осуществления загрузки, и начинает выполнять процесс продольного поступательного и вращательного перемещения во внутренней полости неподвижной части корпуса 6, в которую она и оказывается, в конечном итоге, прямо оттуда, и «задвинута». Очертание пути перемещения подхваченного поршнеобразными щеками 3 рабочей камеры перерабатываемого сырьевого материала 1, находящегося в полости указанного выше конструктивного узла, движущегося от зоны проведения загрузки сырья, к самому переднему концу корпуса 6, полностью дублирует конфигурацию этой, формирующейся в процессе выполнения такого рода его передвижения вдоль внутренней поверхности корпуса 6, прокладываемой последней, пространственной криволинейной траектории.
Указанная выше, трехкоординатная спиральная линия, в силу наличия у составляющих рабочую камеру элементов, факта действия на них сразу же двух видов движения, как поступательного, так и вращательного, в конечном итоге, представляет собой отрезок сильно вытянутой в длину многовитковой винтовой цилиндрической спирали. Так как передвинутая таким образом в новое для себя, «пространственное» положение, рабочая камера неизбежно открывает доступ к своему внутреннему объему струям сжатого воздуха, формируемых установленными на наружной поверхности корпуса 6, обдувочными соплами 10, которые имеют как радиальные α°, так и тангенциальные углы наклона β°, то на расположенную на самом дне указанного выше узла, «наливную массу» сырьевого материала 1, обрушивается целый град своего рода «воздушных ударов», генерируемых в зоне размещения последнего «скрещивающимися» под пространственными углами, потоками из этого «газового» продукта.
Наличие такого рода особенностей «поведения» в зоне обработки создаваемых в полости рабочей камеры указанных выше «воздушных» «течений», и обеспечивается обязательным влиянием на ход выполнения этого процесса отмеченных ранее специфических факторов конструктивного исполнения применяемых в составе устройства его силовых элементов (то есть монтаж обдувочных сопел 10 вдоль опоясывающих наружную поверхность неподвижной части корпуса 6 спиральных линий «Д», наличие у них радиальных α° и тангенциальных β° углов наклона - см. фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4).
Под воздействием непрерывно осуществляемого, указанного выше, интенсивного силового воздействия, объем этой «наливной массы» перерабатываемого сырья 1, разделяется на мелкие, ранее составлявшие «микропорции», которые «расталкиваются» во все стороны формируемым при помощи тех же самых струй воздуха, вихревым потоком «Е» («торнадо»). Попадая под воздействие «бушующих» в теле вихря «Е» «течений», эти отдельные, выдернутые прямо из общей «кучи», «микрообъемы», во-первых, преобразуются в мелкие пузырьки газо-жидкостной «пенной» аэрозоли, а, во-вторых, разносятся по всему пространству полости передвижной рабочей камеры, равномерно заполняя практически все его части, за исключением центральной зоны, где создается своего рода небольшое разряжение («глаз бури»).
Целиком превращенная указанным выше образом в такого вида «аэрозольное облако» масса сырьевого материала 1 продолжает в последующем выполнять сложное криволинейное «винтовое» движение по всем внутренним зонам корпуса 6 отмеченного ранее устройства, осуществляя его вместе и одновременно с используемой в составе последнего и герметично изолированной от других объемов окружающего ее пространства, полостью передвижной рабочей камеры этого же самого аппарата. Синхронно со всем этим, выявляется наличие факта действия на используемый перерабатываемый сырьевой материал еще одного, необходимого для получения заданного технологией обработки готового конечного продукта, и тоже искусственно созданного в этом устройстве, специфически влияющего на применяемое исходное сырье, внешнего силового фактора.
Все дело заключается именно в том, что при включении во внешнюю электрическую сеть всех имеющихся в устройстве обмоток-катушек 13, входящих в состав магнитных генераторов И, так как они выполняют функции соленоидов, непосредственно в объеме самих рабочих элементов 12, в которых, собственно, и произведен монтаж этих конструктивных элементов самих обрабатывающих Ф-образных контуров, почти мгновенно создаются индивидуальные магнитные поля.
Вследствие же того, что тело каждого генератора 11 имеет конфигурацию сложенных одна с другой половинок - проушин буквы Ф, то эти вновь возникшие «индивидуальные» поля сливаются в применяемом для проведения процесса обработки замкнутом контуре, в единое суммарное. Таким образом, циркулирующий по замкнутой Ф-образной петле тела обрабатывающего контура 11, суммарный магнитный поток генерируются сразу же шестью обмотками. Каждая из них, единичная обмотка - катушка 13, соединена со своей, подающей «зубчатые пилообразные» импульсные пакеты только для нее, схемой-контуром внешнего источника питания (на чертеже не показаны).
За счет всего этого, полученное в каждом магнитном генераторе 11 суммарное поле будет иметь все те же самые характерные особенности, что присущи и образующим последнее, аналогичным индивидуальным физическим полям (изменение основных параметров такой «сборной силовой структуры» осуществляется в точном соответствии с графиком, регистрирующим особенности поведения «зубчатой пилообразной» функции, а также надо здесь учесть еще и то, что это, сформированное таким образом суммарное энергетическое полевое образование, обязательно обладает угловым смещением принадлежащих ему «пучковых» скоплений магнитных силовых линии относительно соседних и т.д.).
В связи же с тем, что в нижнюю перекладину каждого Ф-образного контура 11 запрессовывается верхний хвостовик фокусирующей насадки 14 (см. фиг. 3), на нижнем конце которой выполнена собирающая скопления магнитных силовых линий в единый плотный цилиндрический отрезок - «пучок» «К» «концентрирующая» их впадина «М», имеющая форму пространственного гиперболоида вращения, то посылаемый на нее и полученный от шести обмоток - катушек 13 суммарный магнитный поток генерирует в теле этой насадки 14 технологическое обрабатывающее физическое поле, очертания скоплений силовых линий в котором и обладают указанной на фиг. 2; фиг. 3 «особой» конфигурацией.
Так как равномерная расстановка всех магнитных генераторов 11 произведена сразу на трех опоясывающих тело корпуса 6 спиралях «Г», и количество таких обрабатывающих контуров размещенных на каждой этой кривой установочной линии «Г», составляет число, равное от девяти до восемнадцати единиц, то наличие влияния всех указанных выше факторов, в конечном итоге, неизбежно приводит к тому, что в полости корпуса 6 устройства как бы формируется своего рода «стационарное»силовое образование, состоящее из радиально направленных от поверхности установочной зоны - основания, непосредственно прямо к центру корпуса, цилиндрических вращающихся магнитных «пучковых» скоплений «К», то есть можно сказать, создается пространственная технологическая обрабатывающая система (см. фиг. 2). Последняя представляет собой своего рода «трехмерную спиралевидную» силовую цилиндрическую «бахрому» состоящую из отдельных «бревен», собранных в «единый» «частокол». Количество размещенных во внутреннем объеме корпуса 6 такого рода осуществляющих обработку и состоящих из «пучковых», собранных в «единую спираль», искусственно созданных, магнитных формирований пространственных структур, соответственно, в приведенном на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 варианте конструктивного исполнения устройства, в суммарном итоге и составляет, как минимум, три единицы.
Следует также еще и отметить то, что входящие в указанные выше технологические обрабатывающие системы, используемые для проведения восстановления металлов и неметаллов из их рудных соединений, магнитные «пучковые» скопления «К», представляющие собой своего рода цилиндрические силовые образования - «бревна», периодически изменяют собственные, геометрические параметры (подаваемые для питания обмоток катушек 13 электрические импульсы имеют форму своего рода «режущего элемента» «зубчатой пилы», и сдвинуты друг относительно друга на определенный, заранее заданный угол смещения - см. фиг. 5).
1
То есть составляющие такие «заграждения - бахрому», отдельные их элементы - «бревна», то «растягиваются» по высоте, то наоборот, резко «укорачиваются». При этом каждый «формирующий» указанное выше «трехполосное» «заграждение», отдельный «частокол», в процессе изменения высоты входящих в него и образующих последний, составных его элементов, выполняет этот, периодически «возобновляемый» своего рода «колебательный цикл» по проведению «варьирования» номинального значения такого, отмеченного ранее, «габаритного параметра», со смещением времени его исполнения, относительно таких же, как и он, но соседних, осуществляемых в рядом расположенных, аналогичных этой, установочных спиралях «Г» (см. порядок проведения подачи «зубчатых пилообразных» импульсов - фиг. 5). Действие указанного выше обстоятельства, обеспечивается прежде всего тем, что используемые в подающих псевдофазах «а», «б», «в» единичные импульсы смещены относительно таких же подобных последним, на углы, величина которых составляет примерно 120° - отрезки t; t2 на фиг. 5.
В итоге совместного действия всех перечисленных выше специфических особенностей проведения формирования осуществляющих переработку исходного сырья силовых структурных образований, «уносимые» «вихревыми» потоками, принадлежащими струйному спиралеобразному воздушному течению «Е» (см. фиг. 1), «мельчайшие» воздушно-жидкостные аэрозольные пузырьки образованного в полости рабочей камеры «сырьевого облака», перемещаются вместе с ним вдоль всей неподвижной части корпуса 6. При этом, указанные выше, составляющие такого «пенного образования» как бы принудительно «протаскиваются» через достаточно «часто» расставленные на пути их движения «заградительные бревенчатые» «шеренги» - магнитные заборы (то есть через обрабатывающую цилиндрическую «бахрому»).
По нацепленным на «пленочное жидкостное основание» таких сформированных в полости рабочей камеры и движущихся в ней своего рода «транспортных» «пузырьков», и плотно «прилипших» непосредственно прямо к ним, мелким частицам перерабатываемых рудных соединений, при осуществлении указанными выше «пенными составляющими» такого рода «продавливания» через отмеченное ранее спиралеобразное «магнитное ограждение», производится как бы нанесение своего рода «полновесных обрабатывающих серий», состоящих, в свою очередь, из разнонаправленных и интенсивно выполняемых, силовых энергетических ударов.
Так как передвижение этих «микроскопических» рудных компонентов протекает по достаточно сложным пространственным криволинейным «закрученным» траекториям, то составляющие их тело отдельные слои породы, оказываются всегда в том наиболее оптимальном для дальнейшего проведения их структурного преобразования положении, когда доступ к составляющим последние микрообъемам сырья, для пронизывающих эти частицы «магнитных лучей - бревен», оказывается практически ничем почти не экранирован. То есть составляющее мелкие частицы «рудной» породы, микрообъемы из исходных соединений, «насквозь протыкаются» обрабатывающими вращающимися цилиндрическими магнитными «пучковыми» скоплениями «К», приводимого с использованием всего диапазона направлений их возможного пространственного воздействия.
Все это, перечисленное выше, значительно облегчает выполнение процесса «прямого восстановления» составляющего кольцевое столбчатое структурное образование «основных» его элементов, из «наклеенных» на указанную выше «пленочную» основу мелких частиц рудных соединений, а также еще и обеспечивает увеличение значения величины удельного процентного содержания в теле последнего, «главных» образующих его элементов - Al; Zn; Si, а также еще и позволяет получать достаточно высокие показатели степени полноты выполнения указанного выше процесса «высвобождения» всех этих компонентов из исходного сырья.
То есть, в конечном итоге, применение перечисленных выше приемов и гарантирует проведение поступления непосредственно в тело синтезируемого в процессе проведения обработки нового кристаллического монолитного структурного образования, и как бы преимущественно составляющих получаемый при этом его объем, всех необходимых для успешного завершения процесса его формирования, и входящих в его общую массу, «главных» «базовых» его «строительных» элементов (Al; Zn; Si).
Итак, при осуществлении переноса увлекаемых «пролетающими» аэрозольными пенными пузырьками «микроскопических» частиц исходных рудных пород, через искусственно созданную и имеющую заданную технологией обработки, собственную «особую» конфигурацию, магнитную «обрабатывающую» пространственную структуру, в составляющих торнадо «Е» «вихревых» струях, как абсолютно «самопроизвольно» и практически неизбежно, формируются мельчайшие кристаллические «зародыши», состоящие из перечисленных металлов и неметаллов, т.е. - Al; Zn; Si, а также добавок - примесей.
+4
Появление же на «белый свет» отмеченных ранее микроскопических «крупинок», целиком состоящих из этих перечисленных выше элементов, обеспечивается, прежде всего, обязательным наличием в окружающих «пролетающие» в полости рабочей камеры мелкие рудные частицы, объемах заполняющего ее воздуха, ионов элемента - восстановителя, то есть своего рода «чемпиона» в рамках этой специализации: углерода С. Последний генерируется из молекул, содержащих указанный выше компонент газов, всегда присутствующих в составе обыкновенного атмосферного воздуха, который подается в зону проведения обработки под небольшим избыточным давлением.
Наличие же самого факта возникновения этого, необходимого в дальнейшем для проведения «связывания» «высвобожденного» при распаде содержащего металл или неметалл соединения, атомарного кислорода, иона -восстановителя, опять же обеспечивается «сокрушительным» ударным воздействием, оказываемым со стороны «выставленных» прямо на пути «пролета» входящих в вихревое образование «Е» газовых потоков, сконцентрированных на узком пространственном участке, силовых обрабатывающих скоплений, состоящих из собранных в отдельные заграждения «бревен», т.е. своего рода «пучков» «К», в свою очередь, сформированных из магнитных силовых линий, принадлежащих обрабатывающим физическим полям.
2
4
Как и рудные «микроскопические» частицы, «наталкиваясь» на этот спиралевидный «энергетический» частокол, содержащие углерод газовые молекулы «разделяются» на отдельные фрагменты, обеспечивая при этом поставку в зону обработки необходимого для проведения «высвобождения» «основных» металлов и неметаллов из их рудных соединений, иона -восстановителя (последний, как уже было отмечено и раньше, генерируется при распаде на отдельные составляющие газов CO; СН).
Само последующее перемещение таких, вновь возникших в толще составляющих «аэрозольное облако» слоев, в спиралевидном вихревом потоке «Е», указанных выше, кристаллических зародышей, из-за непрерывного «разрастания» этих «зернышек», «целиком» образующихся из этого трехкомпонентного сплава, непрерывно протекающее в той же самой зоне обработки, продолжается до тех пор, пока их общая масса не станет настолько велика, что эти «вихревые струйные течения» уже не будут иметь больше возможности и дальше «поддерживать» такие, постоянно увеличивающие свои габаритные размеры и суммарный объем «крупинки», «на весу». Последние вследствие этого, прекращают свое «свободное» «парение» в составляющих вихревой поток «Е» слоях, и дальше уже перемещаются под действием сил гравитации, из самого верхнего занимаемого этими «крупинками» уровня, принадлежащего расположенному в этой области «аэрозольному облаку», как можно ближе к самой нижней его части. Процесс же увеличения как бы «самопроизвольно» образовавшихся «кристалликов» из алюминия, цинка и кремния, то есть полученных последними ранее их «первоначальных габаритов», протекает под воздействием сразу же двух «одновременно сопутствующих» этой технологии проведения синтеза указанного выше готового конечного продукта, осуществляемого из исходных рудных соединений, и активно влияющих на сам ход его выполнения, существенных факторов.
Во-первых, при осуществлении передвижения аэрозольных пузырьков непосредственно в струях образующегося прямо в полости рабочей камеры «воздушного торнадо», эти составляющие «аэрозольной пены» неизбежно сталкиваются с «пролетающими» через эти же самые области указанного выше «вихря», вновь возникшими в них и пока еще очень мелкими кристаллическими «зародышами».
В процессе проведения такого взаимного «лобового» «наезда», эти «транспортные» аэрозольные пузырьки, «налетевшие» прямо на эти твердые «глыбообразные» «крупинки» сплава, неизбежно «схлапываются», а размещенные ранее на их «жидкостной оболочке - пленке», микроскопические частицы руды «забрасываются» при этом непосредственно на наружную поверхность «врезавшегося» в этот пузырек «крупногабаритного» кристаллика из сплава Al; Zn; Si.
В итоге всего этого, последний покрывается как бы «сырьевой шубой», состоящей из «закинутых» прямо на его тело таких мелких рудных компонентов. Так как процесс «магнитного облучения» всех перемещающихся в струйном вихревом образовании «Е» и присутствующих в нем взвешенных микроскопических рудных частиц - компонентов, на этом и не прекращается, такого рода специфически полученная «сырьевая оболочка», в дальнейшем, практически неизбежно преобразуется в полноценное металлическое покрытие. Последнее «разрастается» на наружных слоях такого «кристаллика» из этого трехкомпонентного сплава, используя его как своего рода «подложку - основание», для проведения своего последующего формирования. То есть при этом исходный «зародыш», приобретая такого рода наращиваемый прямо на своем теле этот дополнительный комбинированный слой Al; Zn; Si, неизбежно и как бы «абсолютно автоматически» увеличивает, таким образом, свои первоначально полученные габаритные размеры.
Во-вторых, в процессе совершения периодически выполняемого «перелета» между ограничительными щеками 3 рабочей камеры, осуществляющие его мелкие кристаллические «зернышки» из трехкомпонентного сплава, тоже приобретают достаточно высокую степень вероятности «точечного» попадания в «конечную» ситуацию, при возникновении которой они неизбежно вступают между собой в тесный взаимный контакт (т.е. происходит как бы их «вынужденное встречное фронтальное столкновение»).
В момент осуществления указанного выше «обоюдного» плотного «аварийного» «соприкосновения», происходит неизбежное их последующее «магнитное склеивание», и, как непременное следствие, вытекающее из факта наличия действия этого обстоятельства, формирование из этих «слипшихся» между собой, мельчайших металлических осколков, более крупной, составной структуры.
Вполне понятно, что оба эти указанные выше фактора проведения укрупнения «микроскопических зародышей» из трехкомпонентного сплава, работают параллельно и одновременно. То есть по мере увеличения длины пути, по которому рабочая камера перемещается из исходного первоначального положения, по направлению к переднему концу корпуса 6, рано или поздно, все мелкие «обломки», состоящие из синтезированных прямо в полости последней новых кристаллических зародышей сплава Al; Zn; Si, будут, таким образом, в обязательном порядке, преобразованы в «крупногабаритные монолитные гранулы».
Последние, как было уже отмечено и ранее, по завершению процесса собственного укрупнения, из-за непрекращающегося влияния сил гравитации, стремятся перейти с верхнего уровня своего «первоначального» размещения, в самую нижнюю зону используемого для проведения обработки устройства.
Совершая в области выполнения обработки, указанное выше вертикальное перемещение, некоторая часть сформированных, таким образом, достаточно массивных металлических «чешуек», может «нечаянно» встретиться с поверхностью ранее осевшего на боковой наружной поверхности стержня-затравки 7 рыхлого слоя «Ж», образовавшегося из полученных ранее в зонах магнитного «облучения», мелкодисперсных «липких» шлаковых отходов. В силу наличия факта действия такого «случайного попадания», эти «разросшиеся» гранулы, с достаточно высокой степенью вероятности, могут оказаться просто напросто «наглухо» «вклеенными» в обволакивающее стержень-затравку 7 «сплошное улавливающее» неметаллическое образование «Ж» (см. фиг. 2), обладающее достаточно ярко выраженными показателями своей собственной адгезии.
На этих «налипших» частицах из сплава Al; Zn; Si, из-за постоянно усиливающегося воздействия перечисленных ранее технологических факторов, будет неуклонно продолжаться процесс формирования все новых и новых составляющих тело получаемого там монолитного структурного образования, и входящих в его массу металлических слоев, на основе использования для осуществления этого «роста», окружающих последние со всех сторон, объемов «аэрозольной пены».
Сам же процесс осаждения на наружной боковой поверхности стержня-затравки 7 указанного выше промежуточного шлакового слоя «Ж», который формируется на «стартовом» этапе осуществления предложенной технологии обработки, протекает следующим образом.
В связи с тем, что попутно выделившиеся в ходе проведения операции «прямого» восстановления металлов и неметаллов из содержащих последние частиц перерабатываемой руды, и тоже непосредственно входящих прямо в их состав, разного рода соединений - примесей из других, присутствующих там же, элементов - загрязнителей, и полученные точно таким же образом, «хвостовые» кристаллики, тоже преобразуются, в конечном итоге, в «крупицы» неметаллических «шлаковых отходов», то в силу наличия факта постоянного действия этого обстоятельства, в полости применяемой при проведении обработки передвижной рабочей камеры, и будет наблюдаться следующая, характерная картина.
Состоящие из слипшихся между собой частиц неметаллических отходов, укрупненные комочки полученных в зоне обработки «шлаковых ассоциатов», совершая «перелет» в толще составляющих это же самое «торнадо» «Е» потоков, и перемещаясь в них под влиянием тех же самых, отмеченных ранее силовых факторов, от периферийных областей вихря «Е», к его «ядру центру», рано или поздно, такого рода «попутно» сформированные в полости рабочей камеры «хвостовые» структурные образования, в конечном итоге, в обязательном порядке, окажутся как бы «насильственно» перемещенными прямо в зону «постоянно сохраняемого штилевого спокойствия».
В силу же того, что указанные выше, «существенно разросшиеся» шлаковые «ассоциаты» хорошо «прилипают» к любой, вступающей с ними в тесный контакт поверхности, они и сформируют таким образом, на периферийных боковых участках тела стержня-затравки 7, рыхлый «сплошной промежуточный» неметаллический «клейкий» слой «Ж», на котором, в последующем, производится «улавливание» и «фиксация» перемещающихся вниз по вертикали основательно «укрупненных» гранул полученного в вихревых потоках, этого трехкомпонентного сплава. Кроме того, и пролетевшие «мимо цели», то есть наружной поверхности стержня затравки 7, «крупногабаритные» «чешуйки» из указанного выше сплава, опять же, может немного раньше, или чуть позже, будут обязательно, как и предполагалось, как бы заведомо, вновь «заброшены» прямо на плоскость «разрастающейся» кольцевой кристаллической монолитной структуры «И» (см. фиг. 2).
Сам факт обязательного наступления этого события определяется, прежде всего, наличием «сильного» влияния действия следующего, определяющего неизбежность возникновения момента его практической реализации, существенного технического обстоятельства.
Пролетевшие мимо стержня-затравки 7, «укрупненные» в струях вихря «зернышки» из сплава Al; Zn; Si в конечном итоге, попадают либо непосредственно на перекрывающую выходное отверстие сопла 10, разрезную лепестковую мембрану - шайбу 17 (см. фиг. 4), или будут зафиксированы на «промежуточном» участке - «перешейке», прилегающем к самой этой зоне, поверхности днища корпуса 6. И те, и другие «кусочки» сплава будут обязательно передвинуты поступательно перемещающейся и периодически совершающей к тому же угловые повороты, поверхностью ограничительной щеки 3, с «исходного» места проведения своего промежуточного «базирования», прямо к центральному, выпускающему струи сжатого воздуха, выходному отверстию, выполненному в центре указанного выше конструктивного элемента 17.
2
Так как напор создаваемых в полости рабочей камеры обдувочными соплами 10 воздушных потоков достаточно велик (избыточное давление соответствует величине 0,4-6,0 кгс/см), то попавшие в составляющие последние их струи металлические «обломки» из такого сплава Al; Zn; Si в буквальном смысле этого слова, попросту «вышибаются» из зоны своего «первоначального» расположения, и подбрасываются под наклонными углами α° и β° вверх и в сторону.
Встречая на траектории осуществления такого рода «перелета» какое-либо препятствие, например, поверхность перемещающейся щеки - поршня 3, эти кусочки из трехкомпонентного сплава Al; Zn; Si, «отскакивают» от нее, и «резко» меняют, вследствие этого, «первоначальное» направление своего движения. В этом случае снова появляется достаточно высокая степень вероятности того, что эти «подкинутые вверх и в сторону» металлические «осколки» окажутся заброшены прямо на наружную поверхность выращиваемого на стержне-затравке 7, кольцевого столбчатого образования «И». Ведь в этой центральной зоне рабочей камеры, в которой последнее и формируется, в отличие от всех остальных, размещенных на ее периферий, всегда царит «полное штилевое спокойствие», ибо именно в этой области и размещается так называемый «глаз бури». Если и после выполнения этого, единичного «подскока» кусочек сплава Al; Zn; Si, снова «пролетит» мимо наружной поверхности выращиваемого в устройстве кольцевого столбчатого образованиями «И», указанный ранее цикл его повторных «подбросов» и «рикошетов» будет продолжаться до тех пор, пока это событие все-таки не превратится в «практически реализованное».
Попавшие, в конечном итоге, на наружную поверхность формируемого в полости рабочей камеры кольцевого столбчатого структурного образования «И», при выполнении серии такого рода «отскоков» «перелетов», отдельные «гранулы» из этого сплава, «намертво» «прилипают» к его телу, и продолжают вместе с составляющими этот монолит и ранее осевшими на его тело «базовыми» слоями, »осуществлять уже совместный процесс его дальнейшего роста.
Увеличение степени равномерности распределения толщины составляющих кольцевое столбчатое структурное образование «И» по всей его длине, образующих его тело, металлических стенок, а также и повышение уровня показателей, характеризующих чистоту его наружной боковой поверхности, в процессе проведения его формирования, обеспечивается благодаря постоянному выполнению серии поворотов, осуществляемых с достаточно небольшой угловой скоростью (2-4 об/минуту), вокруг своей центральной продольной оси симметрии.
Для устранения самой возможности появления «случайных грубых» погрешностей получаемой этим, вновь синтезируемым цилиндрическим кольцевым столбчатым образованием, «круглой» кольцевой формы, на «втором», уже «обратном» отрезке выполняемого последним, пути его перемещения по поверхности полости корпуса 6, направление вращения тела пространственного кристаллического монолита «И», меняется на прямо противоположное (производится его «реверс»).
Все указанные выше события, непосредственно «регистрируемые» в полости передвижной рабочей камеры, совершаются и протекают в ее внутреннем объеме, на протяжении всего цикла осуществления его перемещения внутри корпуса применяемого для проведения обработки, самого этого технологического устройства. При достижении этим сборным узлом крайнего переднего «правого» положения, (то есть в этот момент времени как бы полностью пройден «прямой отрезок» пути его перемещения) срабатывает соответствующий путевой конечный выключатель (на чертеже не показан), и поступательное продольное передвижение рабочей камеры начинает уже осуществляться как бы с проведением «переноса» составляющих ее конструктивных элементов, приближающим последние к самой задней, «левой» части корпуса 6 этого устройства.
Направление же углового перемещения составляющих указанную выше камеру конструктивных деталей вокруг собственной продольной оси симметрии, в этот момент времени, как уже было указано выше тоже меняется на прямо противоположное (против «часовой стрелки» хронометра).
Таким образом, при осуществлении второй, «окончательной» стадии цикла своего собственного обратного передвижения, в объеме рабочей камеры полностью завершаются последние этапы процесса формирования тела синтезируемого на стержне - заправке 7 столбчатого кольцевого образования «И», обеспечивающие получение последним заданных технологией обработки, его необходимых качественных «кондиций». То есть, на этом этапе обработки, как бы производится «финишная» «доводка» этого уже практически полностью готового конечного продукта, до получения заданных ему проектной документацией и оговоренных ее техусловиями, «обязательных» для проведения его дальнейшего использования «основных» технических параметров. В конечном итоге, передвигаясь уже в «обратном направлении», рабочая камера снова приходит в свое «исходное первоначальное», занимаемое ею положение, то есть она опять попадает в полость съемного накидного колпака 4, в котором раньше осуществлялась загрузка ее объема обрабатываемым сырьевым материалом 1.
В процессе осуществления «прохождения» рабочей камерой соответствующих областей корпуса 6, «попутно» производилось еще и периодическое «стравливание» накопленных в ее внутренней полости объемов вновь полученных в процессе проведения восстановления металлов и неметаллов из частиц исходной руды, летучих газовых соединений, а также избыточно поступивших порций подаваемого «извне» туда же, сжатого воздуха. Для осуществления этой операции использовались закрепленные на корпусе 6 этого устройства, выпускные патрубки 18, полость которых соединялась с объемом рабочей камеры в моменты срабатывания редукционных клапанов 19. Последние «открывались» в том случае, если избыточное давление в полости передвижной рабочей камеры превышало оптимальное значение этого параметра, заданное технологией обработки.
Открытие редукционных клапанов 19, в конечном итоге, обеспечивало выброс «ненужных» для проведения процесса формирования кольцевого столбчатого образования «И» и накопленных в полости рабочей камеры «избыточных» объемов газов, непосредственно в окружающую это устройство, наружную атмосферу.
Так как на боковой наружной поверхности правой и левой «ограничительных» поршнеообразных щек 3, входящих в состав передвижной рабочей камеры, предусматривается проведение установки эластичных, герметизирующих ее объем, «скользких» уплотнений, то для предотвращения их преждевременного выхода из строя (уплотнения на чертеже не показаны), при изготовлении предложенного устройства дополнительно использовались следующие конструктивные приемы.
Формирующиеся в местах монтажа сообщающихся с внутренним объемом корпуса 6 и применяемых в устройстве конструктивных элементов 10; 14; 18 криволинейные выемки, получающиеся как бы «сами собой» при взаимном пересечении контактирующих друг с другом «сопрягающихся» криволинейных поверхностей тел вращения, заполняются «выглаживающими» шайбами (см. фиг. 3 - позиция 16; фиг. 4 - позиция 17). Последние выполнены в виде лепестковых упругих мембран с «дыркой» в центре, установленных в районе размещения нижних выходных отверстий обдувочных сопел 10, а также выпускных патрубков 18, а в качестве материала для их изготовления используется эластичная листовая резина.
При проведении монтажа фокусирующих насадок 14 в полости установочных втулок 15 (см. фиг. 3), указанные выше «криволинейные выемки» на внутренней поверхности корпуса 6, заполняются «наглухо» запрессованным в эти, сформированные в отмеченных ранее зонах, углубления - полости, порошком, состоящим из мелких «ферромагнитных» частичек кобальта или чугуна (шайба поз. 17 - фиг. 3).
И в этом, и в другом случае использование указанных выше конструктивных элементов, позволяет полностью ликвидировать саму возможность формирования на внутренней боковой поверхности корпуса 6, в местах пересечения ее с поверхностью узлов 10, 14, 18, «крайне нежелательных» острых «режущих» кромок. Получается как бы «само собой», что все зоны сопряжения последних с корпусом 6 словно выполняются будто бы «заподлицо» с соседними участками его внутренней поверхности, и имеют «абсолютно гладкие» плоскости в местах осуществления возможного прохождения имеющихся на боковой наружной поверхности ограничительных щек - поршней 3 и принадлежащих им герметизирующих уплотнений.
Монтаж Ф-образных магнитных генераторов 11 с имеющимися в их нижней части фокусирующими насадками 14 на боковой поверхности корпуса 6, производится с применением жестко закрепленных прямо на нем, установочных полых втулок 15, и за счет использования выполненных на стыкуемых поверхностях указанных выше «контактирующих» деталей, крепежных резьб (см. фиг. 3). Для повышения точности выполнения взаимной фиксации собираемых в единый «силовой» узел, составляющих его конструктивных элементов, на имеющуюся на наружной поверхности фокусирующей насадки 14, «установочную резьбу», могут нанизываться 2 стопорные контргайки (на чертеже перечисленные выше особенности исполнения этих деталей не отражены).
Итак, после того, как передвижная рабочая камера с полученным во внутреннем ее объеме столбчатым кольцевым монолитным образованием, как бы состоящего целиком из набора входящих в последнее и перечисленных ранее, элементов, полностью займет свое первоначальное исходное положение в объеме накидного съемного колпака 4, и о факте наступления этого события будет получен соответствующий сигнал от используемого для этого датчика фиксации ее конечной позиции (например, от путевого конечного выключателя), все технологические системы, обслуживающие работу указанной выше установки, отключаются от применяемых внешних источников питания (т.е. прекращают свою работу привод движения; электрические схемы снабжения энергией магнитных генераторов, подающие струи сжатого воздуха обдувочные сопла).
В дальнейшем, с корпуса 6, за счет «отсоединения» друг от друга кольцевых плоских стыковочных фланцев 5, осуществляемого при помощи быстроразъемных крепежных элементов (на чертеже не показаны), снимается накидной колпак 4. Затем отвинчивается и стопорная гайка 9, закрепляющая на резьбовой шейке ходового валика 8 поршнеообразную левую щеку 3, и последняя «выдергивается» из своего, ранее занимаемого в указанном выше узле, прежнего исходного положения. При этом открывается «свободный доступ» к сформированному кольцевому столбчатому кристаллическому образованию «И» (см. фиг. 2), и последнее без каких-либо на то особых затруднений, извлекается из полости этого устройства.
«Комфортные» условия проведения демонтажа ранее полученного в устройстве этого, состоящего из сплава Al; Zn; Si, монолитного кольцевого структурного образования обеспечиваются, прежде всего, тем, что между внутренней боковой поверхностью сформированного по самому его центру «сквозного» отверстия, и стержнем-затравкой 7, размещен «промежуточный рыхлый слой» «Ж» (см. фиг. 2), целиком состоящий из накопленных в этой области, шлаковых отходов.
После извлечения кольцевого столбчатого монолитного образования «И» из устройства, частично заполняющие имеющееся в нем центральное посадочное отверстие мелкодисперсные крупинки, состоящие из неметаллического «шлака», легко «вытряхиваются» оттуда при приложении к ним даже незначительного механического воздействия.
Цикл обработки на этом можно считать полностью завершенным. Следует обязательно дополнительно остановиться еще и на том, что позволяющие осуществлять подвод питающих обмотки - катушки 13 генераторов 11 электрических импульсов, формирующие последние блоки питания, (на чертежах не показаны), снабжены соответствующими электронными схемами, с помощью которых эти сигналы генерируются в виде «зуба пилы», и собираются в своего рода наборные пакеты, (т.е. как бы в «псевдофазу»), составляющие которую отдельные элементы имеют необходимые угловые смещения относительно аналогичных соседних (см. фиг. 5), а также последние включают в свой состав и вспомогательные электрические контура, обеспечивающие возможность проведения регулировки величины напряженности и частоты колебаний в зоне обработки, возникших там «пилообразных» магнитных полей (то есть величины силы тока, напряжения, частоты проведения подачи «зубчатых пилообразных» электрических сигналов).
Как уже было отмечено ранее, за счет выполнения указанных выше изменений основных технологических параметров процесса проведения переработки применяемой сырьевой смеси, состоящей из исходных рудных материалов, в конечном итоге, и создается возможность для получения готового конечного продукта, обладающего заранее заданными техусловиями чертежа, собственными качественными техническими показателями и положительными свойствами.
Зафиксированные в процессе использования для достижения указанных выше целей при применении такого типа конструктивного варианта исполнения предложенного устройства, технико-экономические показатели, характеризующие степень эффективности выполняемой с его помощью обработки, позволили определить следующее:
- При длине устройства в 1,5 метра и ширине его с учетом габаритов обслуживающих его работу систем в 1,2 м, а также диаметре корпуса, равном 0,44 м, и в случае проведения его эксплуатации - в 3-х сменном режиме, обеспечивается получение 0,7÷0,8 тонны трехкомпонентного сплава, включающего в свой состав алюминий, цинк и кремний, осуществляемое в течение одних суток. Расход электроэнергии в расчете на одну тонну полученного в соответствии с предложенной технологией, этого трехкомпонентного сплава, составляет 2,7-3,2 тыс. кВт/час.
Учитывая все изложенное выше, можно, в конечном итоге, прийти к следующему заключению. Использование предлагаемого способа получения трехкомпонентного сплава, а также обеспечивающего его выполнение устройства, позволяет произвести существенное уменьшение количества привлекаемой для проведения процесса переработки исходного сырья, в готовый конечный продукт, и необходимой для этого, электрической энергии. То есть совместное применение предлагаемых технических решений создает наиболее оптимальные условия для осуществления сокращения ее расхода сразу же в 8-15 раз по отношению к тому ее количеству, которое необходимо использовать для проведения получения практически аналогичного продукта, но производимого с применением высокотемпературных жидких расплавов, состоящих из входящих в состав указанного выше, готового конечного материала, «основных» его элементов, формируемых к тому же с привлечением для достижения этой же самой цели достаточно сложных технических систем, созданных из разного рода и назначения, плавильных и химических агрегатов.
Кроме того, в случае осуществления процесса обработки в соответствии с предлагаемым способом, последняя протекает в течение всего лишь одного технологического перехода, и в окружающую отмеченное ранее производственное оборудование, природную среду, не производятся «залповые» выбросы вредных веществ, неизбежно сопровождающие выполняемые в соответствии с «классической металлургической» схемой, методы получения аналогичных по своему составу, «конечных готовых» продуктов.
Следует дополнительно отметить еще и то, что сам полностью пригодный к последующему промышленному применению, этот трехкомпонентный сплав, формируется в виде кольцевого столбчатого цилиндрического образования, имеющего практически никогда не изменяющуюся присущую ему, собственную конфигурацию, и габаритные размеры, включающего в свой состав весь перечень необходимых для проведения построения, основных элементов, к тому же «жестко» сохраняющего высокий, ранее достигнутый, уровень стабильности процентного их содержания, в общей массе самого, образующего тело последнего, и полученного с использованием предложенного метода обработки, этого «комбинированного» конечного продукта.
Кроме всего прочего, синтезируемые в соответствии с предложенной технологической схемой, эти кристаллические образования на основе применения алюминия, цинка и кремния, обладают целым набором собственных, достаточно высоких физико-механических характеристик, а также вполне соответствующей последним, химической стойкостью, электропроводностью и тугоплавкостью.
Изготовленные с применением предложенной технологии, кольцевые цилиндрические столбчатые структурные образования, состоящие из сплава Zn; Al; Si, могут быть успешно использованы для удовлетворения соответствующих нужд действующего промышленного производства, без проведения каких-либо дополнительных операций по их «финишной» доработке.
Внедрение предлагаемого процесса проведения обработки, а также применяемого в ходе его выполнения технологического устройства, производимое в условиях существующего на настоящий момент времени, действующего металлургического производства, не требует привлечения значительных капиталовложений, и не связано с необходимостью использования для этого существенных трудовых и финансовых затрат, а также длительных сроков времени, необходимых для осуществления обязательной предварительной подготовки производства.
Выбор входящих в состав предлагаемого устройства материалов и узлов, произведен с учетом возможности применения в качестве последних аналогичных, широко распространенных и используемых в оборудовании, предназначенном для выполнения похожих, на указанную выше, аналогичных ей технологий. Само же это предлагаемое устройство отличается высокой степенью простоты своего конструктивного исполнения, и вследствие этого, имеет достаточно хорошие показатели, характеризующие ее собственную эксплуатационную надежность.