МАШИНОСТРОЕНИЕ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАТОРЫ

Несмотря на многообразие видов элек­тростатических классификаторов, в основу их работы положено одно общее свойство зарядов противоположного знака - притягивать друг друга. Электростатическая классификация, при которой заряд передается частицам, называется электрофорезом. Разделение при электрофо­резе основано на разной электропроводности частиц или различии их трибоэлектрических свойств в исходном материале. Если частица в целом остается нейтральной, но поляризуется, т. е. приобретает дипольный момент, то в неод­нородном электрическом поле она втягивается в область возрастания напряженности электри­ческого поля. Это явление называется диэлек - трофорезом. Разделение частиц в этом случае основано на разнице приобретаемых частицами дипольных моментов (поляризуемости), кото­рые зависят от диэлектрических свойств и структуры материала, а также от формы час­тиц. Основные принципы электростатической классификации и их технологической реализа­ции показаны в табл. 2.3.3.

При электрофорезе заряд может быть пе­редан частице тремя основными способами: ионной бомбардировкой, индукцией и кон­тактным взаимодействием (трибоэлектриче - ский заряд).

Ионная бомбардировка является наиболее распространенным способом заряда частиц. 1. Исходный материал, содержащий проводя­щие и непроводящие частицы, подается на заземленную поверхность (валок), который движется под коронирующим электродом, рас­положенным над этой поверхностью. Оборудо­ванием для создания коронного разряда явля­ется высоковольтный источник электрической энергии и специальным образом изготовлен­ный электрод. 2. В короне заряжаются как про­водящие, так и непроводящие частицы, но про­водящие при контакте с заземленной несущей поверхностью теряют свой заряд, а непрово­дящие сохраняют и притягиваются к ней. 3. Силы тяжести отрывают частицы от поверх­ности, но в разных местах (заряженные непро­водящие отрываются позже), и направляют их в разные бункера.

Сравнительно новым достижением в электростатической классификации с ионной бомбардировкой является разделение частиц по их форме, определяемой коэффициентом «плоскостности» к = L///, где размеры L и Н берутся для покоящейся на плоскости частицы (рис. 2.3.24). В этих классификаторах исполь­зован валок специальной конструкции и техни­ка контролируемого заряда, в большей степени зависящего от формы частиц, чем от их элек­тропроводности. Эффективное разделение час­тиц возможно, если к\1к2 > 2.

В табл. 2.3.4 показаны диапазоны разме­ров частиц, которые можно разделить по раз­мерам и форме методом электростатической классификации.

Классификаторы с индуцированным за­рядом (см. табл. 2.3.3) в целом подобны аппа­ратам с ионной бомбардировкой, но частицы получают гораздо меньший заряд и требуется значительное различие в поверхностной элек­тропроводности компонентов для эффективно­го разделения. 1. Материал также подается по заземленной поверхности под высоковольт­ный, но не коронирующий электрод. Проводя­щие частицы, находящиеся в контакте с зазем­ленной поверхностью, приобретают такой же заряд. 2. В электрическом поле между электро­дом и поверхностью на них начинает действо­вать сила, направленная в сторону электрода.

І

Рис. 2.3.24. Схема электростатического классификатора для разделения частиц по их форме