Устройство для получения металлического порошка Советский патент 1987 года по МПК B22F9/08 

Описание патента на изобретение SU1291287A1

Изобретение относится к пороппсовой металлургии, в частности к устройст™ вам эжекционного типа для получения порошков распьтением расплава газовой струей.

Целью изобретения является повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распыления.

На чертеже представлено устройство для получения металлического порошка, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1 с центральным отверстием в виде расширяющегося сопла для подачи в него струи 2 расплавленного металла, форсунку с газовой камерой 3, образующей зазор в виде сопла Лаваля 4 с расположенной в ней камерой 5 для подачи жидкости, выполненной с цилиндрическими каналами 6 в наружной стенке 7 и снабженной патрубком 8. Центральное веретенообразное тело своей расширяющейся частью 9 осесим- метрично расположено в камере 10 распыления и формирования порошка, образованной наружной стенкой 7 камеры 5. Последняя выполнена расширяющейся в направлении движения частиц с образованием камеры О в форме усеченного конуса. Сужающаяся часть 11 центрального тела закреплена На корпусе устройства. Камера 5 расположена в газовой камере 3 и они отделены друг от друга внутренней стеН кой 12. Между корпусом устройства и сужающейся частью 11 центрального тела расположена камера 13 смешения.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением, например, 5-7 атм. Проходя через проточную часть сопла Лаваля 4, он ускоряется и с большой скоростью входит в зону распыления. Протекая по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжек- тирует воду из нее, диспергирует

to

15

20

засасывается в устройство через центральное отверстие корпуса , не касаясь его стенок. Она находится во взвешенном состоянии. Взаимодействуя с газовым потоком, струя металла разрушается на отдельные объемы, которые аэродинамическим потоком устремляются в зону формования, где при соответствующей критической скорости газового потока/они дробятся на сферические частицы порошка заданного диайетра. После этого частицы порошка уносятся потоком газа в камеру 13 смешения, где они охлаждаются, а затем их подают в приемный бункер.

Введение жидкости, выполняющей роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), происходит за счет энергии этого же потока. Введение ПАВ в газовый поток, формируюш 1й частицы порошка, вызвано необходимостью управлять поверхностными явлениями во время от- 25 верждения капель металла. Например, для получения железных порошков сферических по форме и с высоким качеством по химическому составу в качестве ПАВ используют воду. Дозировка расхода ПАВ в камеру распыления регулируется и числом цилиндрических каналов 6 и их геометрическими параметрами.

Наличие в устройстве камеры с вы- 35 ходными каналами 6 позволяет сочетать высокую скорость газового потока с высокой производительностью получения порошков высокого качества по химическому составу, с требуемыми размерами и формой частиц, так как распыление металла высокоскоростным мелкодисперсным потоком (ПАВ+газ позволяет интенсифиц йровать механизм диспергирования первичных капель на мелкодисперсные частицы.

30

40

Вьтолнение зазора в виде кольцевого сопла Лаваля с косым срезом позволяет максимально использовать энер- воду, и далее смешанный поток устрем- , гию сжатого газа на высокоэффективную ляется в зону формирования частиц переработку расплавленного металла в

порошка и камеру 13 смешения.

Под действием сверхзвукового турбулентного потока, сформированного соплом 4, в зоне распьшения образуется разрежение. В эту зону вводят перпендикулярно оси устройства осе- симметричную струю 2 расплава. Под действием эжекционной силы струя 2

порошок за счет получения наивысшей скорости газового потока на выходе из сопла без дополнительных энерго-. се затрат и устойчивый характер сверхзвукового турбулентного потока, который обеспечивает в зоне формования частиц порошка критическую скорость мелкодисперсного потока и необходиo

5

0

засасывается в устройство через центральное отверстие корпуса , не касаясь его стенок. Она находится во взвешенном состоянии. Взаимодействуя с газовым потоком, струя металла разрушается на отдельные объемы, которые аэродинамическим потоком устремляются в зону формования, где при соответствующей критической скорости газового потока/они дробятся на сферические частицы порошка заданного диайетра. После этого частицы порошка уносятся потоком газа в камеру 13 смешения, где они охлаждаются, а затем их подают в приемный бункер.

Введение жидкости, выполняющей роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), происходит за счет энергии этого же потока. Введение ПАВ в газовый поток, формируюш 1й частицы порошка, вызвано необходимостью управлять поверхностными явлениями во время от- 5 верждения капель металла. Например, для получения железных порошков сферических по форме и с высоким качеством по химическому составу в качестве ПАВ используют воду. Дозировка расхода ПАВ в камеру распыления регулируется и числом цилиндрических каналов 6 и их геометрическими параметрами.

Наличие в устройстве камеры с вы- 5 ходными каналами 6 позволяет сочетать высокую скорость газового потока с высокой производительностью получения порошков высокого качества по химическому составу, с требуемыми размерами и формой частиц, так как распыление металла высокоскоростным мелкодисперсным потоком (ПАВ+газ позволяет интенсифиц йровать механизм диспергирования первичных капель на мелкодисперсные частицы.

0

0

порошок за счет получения наивысшей скорости газового потока на выходе из сопла без дополнительных энерго-. затрат и устойчивый характер сверхзвукового турбулентного потока, который обеспечивает в зоне формования частиц порошка критическую скорость мелкодисперсного потока и необходимую эжекционную силу для ввода в устройство струи жидкого металла.

Введение в камеру 10 расширяющейся части 9 це}2трального веретенообразного тела, начало которого совпадает с фокусом потока, позволяет образовать зону с расширяющейся по параболическому закону площадью поперечного сечения, что обеспечивает минимум возмущений в газовом потоке при прохождении им этой зоны со сверхзвуковой скоростью, а также критическую скорость мелкодисперсной среды в зоне формования частиц порошка.

Для снижения силы трения, возникающей при взаимодействии центрального тела с газовым потоком, а также потерь эжекционной силы предусмотрено отверстие для -подсоса воздуха в камеру 13 смещения. Последняя выполнена в виде расширяющейся области за счет того, что расположена между цилиндрическим корпусом и сужающейся

частью центрального тела. I

Расположение цилиндрических каналов 6 подачи жидкости в камеру рас- пьшения под углом oi l 2-18° к оси устройства позволяет достигнуть равномерного по поперечному сечению зоны формирования частиц порошка распределения ПАВ, не снимая скорости потока ,газа, что способствует улучшению качества порошка. Увеличение этого угла ведет к неравномерному распылению ПАВ набегающим потоком и снижению интенсивности засасывания ПАВ в рабочий поток, а уменьшение угла - к интенсификации подсоса ПАВ в проточную часть устройства, но при этом не обеспечивается проникновения ПАВ в осевую зону течения газа.

Использование предлагаемого устройства позволяет при переработке отходов электротехнической стали получить порошок с мелкой фракцией

Составитель Г. Портнова Редактор И. Шулла Техред и.Попович КорректорА. Ильин

Заказ 78/13 Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

60 мкм до 75,7% при производительности 1280 кг/ч.

При использовании в составных маг- нитопроводах электродвигателей типа серии 4А с номинальной мощностью

2,2 кВт порошков из штамповочных отходов электротехнической стали, полученных с помощью предлагаемого устройства, установлено, что эти порошки обладают улучшенной прессуе- мостью и позволяют изготавливать из них детали магнитопроводов с плотностью до 7,05-7,2 кг/м с улуч

f5

шенными электромагнитными свойствами.

Формула изобретения

Устройство для получения металлического порошка распылением расплава, содержащее корпус с центральным отверстием для ввода расплава, форсунку с газовой камерой для подачи рас- пьшивающего агента в зону распьшения и камеру распыления и формирования частиц порошка, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распьшения, оно снабжено камерой для подачи жидкости в зону распьшения и центральным веретенообразным телом, закрепленным на корпусе, причем камера для подачи жидкости расположена в газовой каме- ре с образованием между их стенками зазора в виде сопла Лаваля и выполнена с каналами под углом к оси устройства 12-18 на ее наружной стенке, которая расширяется в направлении движения распыленных частиц и образует камеру распыления в форме усеченного конуса, в которой осесим- метрично расположена расширяющаяся часть центрального веретенообразного тела, образующая которой выполнена в виде параболы.

Похожие патенты SU1291287A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ 2000
  • Хайдин Ю.В.
  • Павлович Л.А.
  • Маеров Г.Р.
  • Кельменев Б.В.
  • Голев Э.С.
  • Липатов А.С.
RU2183534C2
Волокнообразующее устройство 1988
  • Корницкий Леонид Иванович
  • Яковлев Александр Иванович
SU1502494A1
ЭЖЕКЦИОННАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ РАСПЛАВОВ 2013
  • Змановский Сергей Владиславович
  • Патрушев Александр Сергеевич
  • Евсевлеев Максим Яковлевич
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Жуков Александр Степанович
  • Коноваленко Алексей Иванович
RU2606674C2
Устройство для получения металлических порошков распылением расплава 1983
  • Близно Александр Иванович
  • Корницкий Леонид Иванович
  • Карнаухов Виталий Григорьевич
  • Михайлова Ирина Павловна
  • Яковлев Александр Иванович
SU1204325A1
Малоэмиссионная вихревая горелка 2018
  • Карипов Рамзиль Салахович
  • Карипов Тимур Рамзилевич
  • Карипов Денис Рамзилевич
  • Багаутдинова Идалия Романовна
RU2693117C1
УСТАНОВКА ДЛЯ СВЕРХЗВУКОВОГО ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ 1992
  • Воронецкий Андрей Владимирович
  • Воронецкая Зоя Ивановна
  • Адамов Борис Сергеевич
  • Адамова Софья Степановна
  • Рачеткина Анастасия Ивановна
  • Бабченкова Наталия Николаевна
RU2037336C1
Волокнообразующее устройство 1985
  • Корницкий Леонид Иванович
  • Яковлев Александр Иванович
SU1299989A1
ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ 1971
  • Ю. И. Найда, О. С. Ничипоренко, А. Б. Медведовский,
  • А. П. Моторненко, Ю. А. Ластивн А. П. Шевченко
  • Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем
  • Материаловедени Украинской Сср
SU300252A1
Регулируемая форсунка для двухпоточного диспергирования металлического расплава 2021
  • Константинов Виктор Вениаминович
  • Константинов Андрей Викторович
  • Чупятов Николай Николаевич
  • Дьяков Валерий Вячеславович
  • Морозов Юрий Викторович
  • Швайко Петр Петрович
RU2756902C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
  • Тарадайко В.П.
  • Бор А.М.
  • Надубов Владимир Александрович
RU2176925C1

Реферат патента 1987 года Устройство для получения металлического порошка

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам эжекционного типа для получения порошков распылением расплавленного металла газовой струей. Цель изобретения - повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распыления. Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением. Проходя через сопло Лаваля 4, он ускоряется и с большой скоростью входит в зону распыления. Протекая по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжектирует воду из нее, диспергирует воду, и далее смешанный поток устремляется в зону формирования частиц порошка и камеру 13 смешения. В зоне распыления образуется разрежение, куда вводят перпендикулярно оси устройства осесимметричную струю 2 расплава. Струя расплава за- сасьгоается в устройство. Взаимодействуя с газовым потоком, струя разрушается и устремляется в зону формирования, где дробится на сферические частицы порошка заданного диа - метра. Далее эти частицы уносятся потоком смеси газа с жидкостью в камеру 13 смешения, где они охлаждаются. 1 ил. (Л N5 О tsD 00

Формула изобретения SU 1 291 287 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1987 года SU1291287A1

Установка для получения металлического порошка распылением 1977
  • Ничипоренко Олег Сергеевич
  • Найда Юрий Исаакович
  • Ярусевич Леонид Иванович
  • Копершевич Павел Михайлович
SU753477A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1
Форсунка для распыления расплавленных металлов 1978
  • Шульц Борис Викторович
  • Безруков Анатолий Васильевич
SU776746A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

SU 1 291 287 A1

Авторы

Корницкий Леонид Иванович

Яковлев Александр Иванович

Даты

1987-02-23Публикация

1985-06-07Подача