Устройство для получения металлических порошков из расплавов Советский патент 1983 года по МПК B22F9/08 

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

Известно устройство для получения металлических порошков, состоящее из разливочного стакана, установленного в корпусе вращающейся чаши,кольцевой насадки, установленной в верхней части камеры распыления, и дефлектора, расположенного над чашей Cl.

К недостаткам данного устройства относится значительная окисленность полученного порошка, обусловленная соударением частиц расплава со струей воды, поступающей из кольцевой насадки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения металлических порошков из расплавов, включающее мелаллоприемник, кольцевое сопло, обогреваемое дробящее устройство с вогнутой рабочей поверхностью и сменным центральным .

К недостаткам такого устройства относится низкая интенсивность процесса диспергирования расплава и низкий выход мелкой фракции порошка.

Целью изобретения является интенсификация процесса диспергирования расплава и увеличение выхода мелкой фракции порошка.

Для достижения цели в устройство для получения металлических порошков из расплавов, включающем металлопри10емник, кольцевое сопло, обогреваемое дробящее устройство с вогнутой поверхностью и сменным центральным вкладышем, дробящее устройство выполнено с криволинейными каналами на

15 его рабочей поверхности, при этом площадь каналов составляет половину площади рабочей поверхности.

На фиг. 1 схематично показан вариант выполнения предлагаемого устрой20ства; на фиг. 2 - дробящее устройство, вид сверху; на фиг-. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Устройство для получения метгшлических порошков состоит из обогревае25мого металлоприемника 1 обогреваемого дробящего устройства.2 со сменным центральным вклсщьшем 3 и криволинейными каналами 4, выполненными на вогнутой рабочей поверхности устройст30ва 2, кольцевого сопла 5 (сопла Лаваля с лопатками для закручивания свер звукового потока распЕлливающего газа) и съемного кольцевого экрана 6. Устройство для получения порошко работает следующим образом. Струя расплава при свободном исте чении из металлоприемника 1 падает на центральный вкладыш 3 дробящего устройства 2, где под действием соб ственной кинетической энергии разби ется на отдельные пряди, формируемы криволинейными каналами 4. При движении по каналам пряди расплава закручивается в сторону, противополож ную направлению вращения сверхзвуко вого газового потока, поступающего из сопла 5. Окончательное диспергир вание частиц осуществляется при столкновении отдельных прядей расплава с потоком распыливающего газа, после чего дисперсные капли расплава при соударении с кольцевым экраном 6 приобретают чешуйчатую форму и поступают в приемн-ик порошка {при емник на фиг. не показан J,; Для получения сферических частиц порошка распыление расплава осущест ляют при отсутствии экрана 6. Изменяя высоту падения и диаметр струи расплава, скорость и расход потока диспергирующего гаэа-энергоносителя, а также диаметр кольцевого экрана, можно получать металлические порошки любого размера от 1-10 мкм до 2-3 мм самой различной формы. - от пр.авильной сферической до осколочной и чешуйчатой .В качест ве газа-энергоносителя может использоваться любой газ или смесь газов. Пример. Дробящее устройство изготавливалось из силицированного графита, диаметр чаши был равен 60 мм, а радиус кривизны рабочей поверхности 75 мм. Для получения равномерного распределения струй Г количество каналов было, выбрано равным 12. Геометрические оси каналов отстоят друг от друга на 15°. Разметка каналов производилась следующим образом.Окружность рабочей поверхности разбивалась на 12 точек через 15 друг от друга, затем последовательно из каждой точки радиусом, равным половине рабочего диаметра дробящего устройства, проводилась линия, соединяющая геометрический центр дробящего устройства с одной из точек на его окружности. Полученная кривая являлась осью каналов. Ширина каналов определялась диаметром рабочей поверхности дробящего устройства; суммарная площадь, занятая каналами, должна быть равна половине общей площади рабочей поверхности дробящего устройства. Глубина каналов равна 2-3 мм, что обусловлено наилучшими условиями формирования струи, при глубине менее 2 мм наблюдается срыв потока и не образуются равномерные струи расплава. Если же глубина каналов превышает 3-4 мм, обнаруживается намораживание металла на дно канала, причем этот процесс продолжается до тех пор, пока глубина не уменьшится до 2-3 мм. Это явление обусловлено тем, что данному секундному расходу расплава соответствует вполне определенная величина сечения каналов, для данного конкретного случая ей соответствует глубина в 2-3 мм. Металлоприемник футеруется огнеупорной набивкой, в его донную часть вставляется огнеупорная втулка с калиброванным отверстием диаметром б мм. В качестве диспергирующего газа при сравнительных испытаниях использовался воздух. Давление выдерживалось постоянным и равным 500 Н/м . Кольцевое сопло Лаваля обеспечивало получение скорости потока, равной 520 м/с. В качестве распыляемого сплава использовался ванадиевый чугун. Кольцевой экран не устанавливался. В ходе испытаний были получены следующие результаты Лсм. таблицу).

Известное устройство

8,6 . 10,2 31,5 28,7 11,4 8,1 (прототип)

Предлагаемое

1,4 б;1 10,3 26,3 .29,7 устройство Полученные результаты свидетельствуют, что предлагаемое устройство по 5

0,3 1,2

8,9 17,3 сравнению с устройством-прототипом обеспечивает увеличение выхода фрак