Устройство для распыления расплавленного металла Советский патент 1986 года по МПК B22F9/08 

f

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка в процессе разливки жидкого металла,

Целью изобретения является ста- бильность процесса распыления и увеличение степени дисперсности металлического порошка.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез по оси симметрии; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство для распыления.расплавленного металла содержит многосопловой блок, включающий корпус 1, поверхность q которого образует коническую полость Ь с углом конусности 90-150° . На поверхности а корпуса I по концентрическим окружностям С равномерно установлены сопла 2. Расстояния между соплами

2равно 5-30 диаметров выходнь х сечений о конической части сопел 2. Оси всех сопел 2 параллельны , угол наклона осей сопел 2 составляет 5- 60 . Расстояние между осями сопел 2

в рядах равно 5-30 диаметров выходны сечений в конической части сопел 2. Центры концентрических окружностей t расположены на оси симметрии блока, по линии которой установлен патрубок

3для подачи расплава. Дозвуковая часть сопел 2 через коллектор е соединена с источником распыляющей среды (газом, паром и т.п.

Сверхзвуковая часть каждого из сопел 2 выполнена с цилиндрическими уступами i , внутренний диаметр каждого из которых равен 1,05-4, а длина равна 0,5-5,5 диаметров выходного сечения d конической части сопла 2, находящегося перед цилиндрическим уступом 1 .

К срезу конической,полости Ь герметично соосйо пристыкована сменная цилиндрическая труба 4 с раструбом 5 на вькодном конце, охватьгааю- щая все сопла 2 блока. Длина цилиндрической трубы 4 равна длине раструба 5 и равна 0,5-2 диаметров цилиндрической трубы 4. Раструб 5 пристыкован к цилиндрической части герметично, соосно и без уступа. Угол конусности раструба 5 равен 3-15 .

Цилиндрические уступы i могут быть выполнены в виде сменных насадок. Количество цилиндрических уступов f на каждом сопле 2 увеличивает

10

5

20

2568582

ся по мере перехода от одной концентрической окружности к более удаленной от оси симметрии блока.

Увеличение числа сопел 2 на более

5 удаленных от оси симметрии блока концентрических окружностях с , а также увеличение количества цилиндрических уступов i на этих соплах 2, увеличивает диспергационную способность установки и дальнобойность струй. При этом удается получить несколько зон взаимодействия газовых струй со струей металла, причем каждое последующее взаимодействие не уступает по интенсивности предыдущему .

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл поступает по патрубку 3 и вытекает в коническзгю полость устройства. Газ от источника газа поступает в коллектор е и разгоняется в соплах 2. С выходного сечения d конической части сопла 2 газ в ви де недорасширенной сверхзвуковой струи истекает в полость, сформированную цилиндрическим уступом. При взаимодействии недорасширенной струи со стенками этой полости образуют10 ся конические скачки уплотнения,

регулярно отражающиеся от оси симметрии потока. Со среза цилиндрической полости, сформированной цилиндрическим уступом f , истекает струя с

J5 системой конических скачков уплотнения. Такая струя обладает повышенной дальнобойностью, высокой кинетической энергией, повьппенным полным давлением на оси.; При торможении такой струи давление на преграду более чем в 2 раза превышает давление струи без конических скачков уплотнения. Газовые струи, направленные под одинаковым углом для всех сопел 2, сталкивается со струей жид- кост г1 дробят ее.

Дробление начинается при соударении струй, истекающих из ряда сопел 2, расположенных на ближайшей к оси симметрии устройства концентрической окружности с , Струя жидкости дробится на крупные капли, которые разгоняются газовым потоком и взаимодействуют в следующем

55 фокусе со струями, истекающими из ряда сопел 2, расположенных на второй от оси симметрии блока концентрической окружности с . Происходит

40

45

50

дальнейшее дробление капель и частичное охлаждение, предупреждающее коагуляцию частиц. Дапее при встрече полученных капель со струями, вытекающими из сопел 2, расположенных и на следу ощей концентрической окружности С , продолжается дробление капель, а также происходит интенсивное их охлаждение.

зации струй при помощи конических скачков уплотнения, возникающих в цилиндрических насадках, процесс диспергации струи металла сохраняет высокую устойчивость как в том, так и в другом случае. Выход годной фракции сохраняется неизменным .

Проведенные : лабораторные, испытаСопла 2.и насадки устройства яв- ния на диспергации сплава Вуда показали (см,таблицу), что применение изобретения позволило снизить количество крупнодисперсного металлического порошка с 55 до 30-14%, а коли- 5 чество потребного для нужд промьшшен- ности металлического порошка (диаметры частиц мк) вырос с 25,0 до 41,7-77%.

ляются сменными, что позволяет легко перестраивать устройство на получение металлического порошка заданного гранулометрического состава. Гт-; Так для получения более мелкого порошка увеличивают количество цилиндрических уступов f в насадках и число работающих сопел 2 как на концентрических окружностях С , так и число самих концентрических окружностей С с соплами 2. Для увеличения размера получаемых частиц металлического порошка уменьшают количество работающих сопел 2 и число цилиндрических уступов на них. При этом за счет хорошей стабкли20

25

Предлагаемое устройство для распыления расплавленного металла повышает стабильность процесса распьшения и увеличивает степень дисперсности получаемого металлического порошка и однородность его гранулометрического состава.

Формула изобретения

1.Устройство для распыления расплавленного металла, включающее кольцевую камеру, внутренняя поверхность которой вьшолнена конической с углом конусности 90-150 j и сопла.

зации струй при помощи конических скачков уплотнения, возникающих в цилиндрических насадках, процесс диспергации струи металла сохраняет высокую устойчивость как в том, так и в другом случае. Выход годной фракции сохраняется неизменным .

Проведенные : лабораторные, испыта

Предлагаемое устройство для распыления расплавленного металла повышает стабильность процесса распьшения и увеличивает степень дисперсности получаемого металлического порошка и однородность его гранулометрического состава.

установленные на внутренней поверхности камеры концентрическими рядами, при этом угол между осями сопел в ряду составляет 5-55 , а расстояние между соплами в рядах равно 5- 30 диаметрам выходного отверстия сопла, отлич ающеес я тем,

S1

что, с целью повьппения стабильности процесса распыления и увеличения сте пени дисперсности порошка, сверхзвуковая часть каждого сопла выполнена с цилиндрическими уступами, внутренний диаметр которых составляет 1,05- 4,00, а длина составляет 0,5-5,5 диаметра выходного сечения сопла, находящегося перед цилиндрическим усту пом.

2, Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что, с цепью снижения давления распыляющего газа в дозвуковой части сопел, к срезу конической полости соосно пристыкова на сменная цилиндрическая труба с раструбом на выходном конце, охваfirr tlffV/HHHt

tlfrmraira

568586

тывающая все сопла блока, при этом длина цилиндрической трубы равна длине раструба и составляет 0,5-2,0 диаметра цилиндрической трубы, а

Q

5 угол конусности раструба равен 3-15 .

3.Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что цилиндрические уступы выполнены в виде сменных насадок.

О

4.Устройство по П.1, о т л и- чающ ееся тем, что количество цилиндрических уступов на каждом сопле увеличивается по мере пере15 хода от одной концентрической окружности к более удаленной от оси симметрии блока.

.l

Вид А

ВНИИПИ Заказ 4862/8

Подписное

Пронзв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 757

If Of. 2

Подписное

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка распылением расплава . Целью изобретения является повышение стабильности процесса распыления и увеличение степени дисперсности Порошка. Сущность изобретения заклю- |чается в том, что в устройстве для распыления расплавленного металла сверхзвуковая часть каждого согша выполнена с цилиндрическими уступами, внутренний диаметр которых составляет 1,05-4,00 , а длина составляет 0,5-5,5 диаметра выходного сечения сопла, находящегося перед цилиндрическим уступом. Кроме того, к срезу конической полости устройства соосно пристыкована сменная цилинд. рическая труба с раструбом на выходном конце, охватьшающая все сопла блока, при этом длина цилиндрической трубы равна длине раструба и составляет 0,5-2,0 диаметра цилиндрической трубы, а угол конусности раструба равен 3 - 15°. Цилиндрические уступы выполнены в виде сменных насадок, а их количество на каждом сопле увеличивается по мере перехода от одной концентрической окружности, на которой установлены сопла, к более удаленной от оси симметрии блока. 3 з.п.А-лы, 2 кл., 1 табл. с S (Л