УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ Российский патент 1995 года по МПК B22F9/08 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к установкам для получения металлических порошков распылением расплавов.

Известна установка для получения металлических порошков, включающая плавильную камеру, металлоприемник, камеру распыления с оксидной огнеупорной трубой и газоотводящим трубопроводом, сборник порошка.

Недостатком данной установки являются то, что ее конструкция не обеспечивает сохранения большого объема газа-распылителя, заполняющего камеру распыления, и то, что порошки, получаемые на ней, обладают повышенным содержанием кислорода и повышенной концентрацией неметаллических включений из-за отсутствия герметичности между камерами плавления и распыления, а также наличия огнеупорной оксидной трубы, по которой производится слив расплава.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для получения металлических порошков распылением расплава, включающая камеру плавления с размещенным в ней металлоприемником, камеру pаспыления с газоотводящим трубопроводом, размещенным между камерой распыления и циклоном, вакуумный затвор с поворотной заглушкой, смонтированный между камерами плавления и распыления, и сборник порошка.

К недостаткам известной установки относятся низкие работоспособность и надежность в эксплуатации, обусловленные попаданием порошка на поворотную заглушку затвора, что ведет к большим потерям газа-распылителя (аргона), заполняющего камеру распыления.

Предлагается установка для получения металлических порошков, включающая камеру плавления с размещенным в ней металлоприемником, камеру распыления, на которой установлен регулируемый газоотводящий канал, соединенный на выходе с газоотводящим трубопроводом, вакуумный затвор, размещенный между камерами плавления и pаспыления и сборник порошка. При этом в верхней части затвора жестко закреплена плита, а в нижней части его фланец с отверстием, в плите смонтирован блок с двумя сквозными отверстиями, выполненными параллельно относительно друг друга, причем одно из отверстий расположено соосно с камерами плавления и распыления, а камера распыления выполнена с регулируемым газоотводящим каналом, соединенным на выходе с газоотводящим трубопроводом.

Снабжение установки затвором со смонтированным в его плите блоком с двумя сквозными отверстиями позволит исключить попадание порошка на рабочую часть поворотной заглушки и тем самым обеспечить герметичное перекрытие камеры плавления от камеры распыления, что позволит значительно экономить расход дорогого и дефицитного аргона, а также уменьшить содержание кислорода в получаемом порошке.

Выполнение камеры распыления с дополнительным регулируемым газоотводящим каналом, соединенным на выходе с газоотводящим трубопроводом, позволит обеспечить регулируемые расход и скорость транспортировки гранул.

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 2.

Установка для получения металлических порошков включает камеру плавления 1 с размещенными в ней металлоприемником 2 и форсункой 3, камеру распыления 4 с газоотводящим трубопроводом 5, вакуумный затвор 6 с форсункой 3 и поворотной заглушкой 7 и сборник порошка 8, закрепленный с возможностью съема на циклоне 9.

В верхней части затвора 6 жестко закреплена плита 10, а в нижней части-его фланец 11 с отверстием 12. В плите 10 с возможностью съема смонтирован блок 13 с двумя сквозными отверстиями 14 и 15, выполненными параллельно относительно друг друга, причем одно из отверстий расположено соосно с камерами плавления и распыления. Камера распыления 4 выполнена с регулируемым газоотводящим каналом 16, соединенным на выходе с газоотводящим трубопроводом 5. На вакуумном затворе 6 смонтирован регулируемый механизм перемещения 17 поворотной заглушки 7.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Перед процессом распыления расплава в камерах плавления 1 и распыления 4 выравнивают давление. Посредством механизма перемещения 17 опускают поворотную заглушку 7 в крайнее нижнее положение. Затем подают в форсунку 3 газ и сдувают им с рабочей поверхности поворотной заглушки 7 порошок, осевший на нее в камере распыления 4, Далее отводят поворотную заглушку 7 с рабочей позиции на резервную, то есть с отверстия 14 на отверстие 15. Затем посредством механизма перемещения 17 поднимают поворотную заглушку 7 в крайнее верхнее положение. Поворотная заглушка 7 герметично перекрывает отверстие 15, тем самым ее рабочая поверхность предохраняется от попадания порошка во время процесса распыления. Сквозные отверстия 14 и 15, перекрываемые поочередно посредством поворотной заглушки 7, выполнены параллельно относительно друг друга в блоке 13, смонтированном в плите 10, закрепленной жестко в верхней части затвора 6. Отверстие 14 расположено соосно с камерами плавления 1 и распыления 4. В нижней части затвора 6 жестко закреплен фланец 11 с отверстием 12. После перемещения заглушки 7 на резервную позицию проводят процесс плавки. Для этого рабочий металлоприемник 2 устанавливают на ось распыления, а запасной на резервную позицию. Рабочий металлоприемник 2 перед подачей в него расплава подогревают нагревателем до 900-1000^оС. После подогрева металлоприемника 2 проводят процесс распыления.

Расплав из металлоприемника 2 сливается через форсунку 3 в камеру распыления 4.

Далее порошок газом принудительно подается через газоотводящий трубопровод 5 в регулируемый газоотводящий канал 16. Оба эти канала на выходе соединены. Затем порошок поступает в циклон 9, а из циклона- в сборник порошка 8.

На модельной установке предлагаемой конструкции были проведены эксперименты по распылению жаропрочного никелевого порошка ЭП741 с проверкой обеспечения герметичности между камерами плавления и распыления.

В результате было установлено сокращение расхода газа-распылителя в четыре раза, повышение производительности и работоспособности установки за счет сокращения сроков простоя благодаря обеспечению надежной герметизации между камерами плавления и распыления.

Сущность изобретения: перед началом работы в камерах плавления и распыления установки выравнивают давление. Посредством механизма перемещения опускают поворотную заглушку в крайнее нижнее положение. В форсунку подают газ, отводят заглушку с рабочей позиции в резервное положение и поднимают заглушку в крайнее верхнее положение. Сквозные отверстия выполнены параллельно в блоке, смонтированном в плите, закрепленной в верхней части затвора. Одно из отверстий расположено соосно с камерами плавления и распыления. В нижней части затвора жестко закреплен фланец с отверстием. Проводят процесс плавки, металлоприемник перед подачей в него расплава подогревают до 900 1000°С, затем осуществляют распыление. Расплав сливают через форсунку в камеру распыления. Порошок газом принудительно подают через газоотводящий трубопровод в регулируемый газоотводящий канал. Установка обеспечивает сокращение расхода газа-распылителя, повышение производительности и надежную герметизацию между камерами плавления и распыления. 4 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, содержащая плавильную камеру, металлоприемник, камеру распыления с газоотводящим трубопроводом, вакуумный затвор с поворотной заглушкой и сборник порошка, отличающаяся тем, что она снабжена жестко закрепленной в верхней части затвора плитой со смонтированным в ней блоком с двумя сквозными отверстиями, выполненными между собой параллельно, в нижней части затвор имеет фланец с отверстием, камера распыления выполнена с регулируемым газоотводящим каналом, соединенным на выходе с газоотводящим трубопроводом, при этом ось одного из отверстий блока соосна с осью камеры плавления и распыления.