Устройство для получения ультрадисперсных порошков Советский патент 1992 года по МПК B22F9/02 B22F9/12 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения ультрадисперсных порошков в плазме.

Известно устройство Махид для получения ультрадисперсных порошков, содержащее узел создания потока горячего газа, герметичный корпус, кристаллизатор с охлаждаемой поверхностью снабженный приспособлением для удаления порошка. К недостаткам данного устройства относится низкое качество получаемого порошка, обусловленное его механическим удалением, налипанием на поверхностях кристаллизатора и агломерацией частиц порошка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для плазменного получения ультратонких порошков, содержащее плазменный генератор потока частиц, герметичный корпу трубопровод откачки газа и сборник с контейнером.

К недостаткам этого устройства относится его низкая производительность и качество получаемого порошка вследствие агломерации частиц между собой.

Целью изобретения является повышение производительности и качества получаемых ультрадисперсных порошков, кроме

х| ел ю ел о о

гого, повышение эффективности улавливания частиц из магнитных материалов.

Для этого в устройстве для п 1ученим ультрадисперсных порошке:, содержащем плазменный генератор потока частиц, гер- метичный корпус, трубопровод откачки газа, соединенный с корпусом и сборник порошка с контейнером, оно снижено приспособлением для подачи связующего, выполненным в виде цилиндра с поршнем, герметичный корпус выполнен в виде газопровода, соединенного одним концом с плазменным генератор л потока частиц, приспособление для nru. w связующего вещества и сборник с контейнером устамовле- ны на другом конце газопровода, цилиндр герметично соединен с последним, в дне цилиндра выполнена прорезь, соединяющая его полость с полость;о газопровода, а сборник размещен напротив прорези и со- единен с трубопроводом огкачки газа.

Для получения ультрадисперсных порошков из магнитных материалов устройство снабжено постоянным магнитом, установленным в сборнике у прорези ц и- лмндра, причем площадь поперечного сечения магнита равна площади сечения газопровода, а его полюсд часпогю;/анн вдоль оси последнего.

На фиг, 1 показано устройство дня пол- учения ультрадисперсных порошков; фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (пписпособпе- -;ие для подачи связующего оещества и сборник с контейнером).

Устройство (фиг. 1) содержит плчзмен- ный генератор 1 потока чэстии с приспоссб гением для подачи порошка мега/поо, сплавов или неорганических сеединзннм дисперсностью 10-80 мкм, который пропускается через плазму. Генератор г осдинан с врметичным корпусом 2, представляющим собой газопровод, который сообщается с вакуумным насосом посрздсть ж трубопровода 3 откачки газа. На противоположном от генератора конце газопроводе установлено приспособление для подачи связующего частицы вещества, состоящее из цилиндра 4, в дне которого поперек газопровода выполнена прорезь 5, крышки 6 и поршня 7. Прорезь сообщает полость цм- линдра, заполненную связующим веществом 8 {например, парафином), и полость газопровода (фиг. 1 и 2). С противоположной от прорези стороны расположен сборник порошка, который состоит из корпуса 9 и крышки 10. В сборнике установлен с зззо- ром контейнер 11 Полость сборника порошка сообщается с полостью трубопровода 3 через перепускное отверстие 12.

Устройство для получения ультрадисперсных порошков из магнитных материалов (фиг. 1)снабжено постоянным магнитом 13, который установлен у прорези 5 цилиндра 4 со стороны, противоположной к плазменному генератору потока часгиц. При этом площадь сечения магнита выбрана равной площади сечения газопровода 2, а его полюса (N-S) расположены вдоль оси газопровода.

Устройство работает следующим образом. Камера плазменного генератора потока частиц 1 заполняется потоком аргоновой плазмы с частицами исходного порошка. Происходит нагрев и испарение порошка, который, превратившись в пар, адиабатически расширяется в сопле генератора вследствие перепада давлений в камере (Р0) и газопроводе (Р }. в полости которого через трубопровод 3 создается необходимое разрежение. В результате per кого расширения на выходе сопла плазменного генератора потока частиц 1 пары конденсируются в ультрадисперсные частицы, истекающие из сопла в газопровод 2 в сверхзвуковом потоке газа. Газ откачивается в трубопровод 3, а поточ ультрадисперсных частиц попадает нг лс:-пу из связующего частицы вещества. Молекулы связующего вещества (в данном случае, парафина) обволакивают частицы, препятствуя их агломерации. Непрерывность процесса улавливания и сбора частиц ,- контейнере 11 обуславливается непрерывности процесса выдавливания ленты из пйрафина ерез прорезь 5 в дне цилиндра 4 силой давления аргона поступающего через ciDepcme в крышке 5, на поршень 7.

Газ, поступивший вместе с частицами о полость сборника, перетекает через перепускное отверстие 12 и откачивается в трубоп- ооеод 3 вакуумным насосом. Это препятствует о&рчзоээнию застойной зоны п полосги сборника, у. тем самым способствует процессу сбора часгиц ультрадисперсного порошка,

По заполнении контейнера 11 массой из связующего вещества и --. порошка снимается крышка 10 и контейнер извлекается сборника.

Для получения ультрадисперсных порошков из порошков различных металлов, сплавов или неорганических соединений необходимо соответственно изменить скорость охлаждения в сверхзвуковой части сопла плазменного генератора потока частиц, которая зависит от отношения давлений PI/PO и размеров сопла.

В случае получения ультрадисперсных порошков из магнитных материалов допол- нитопчнэ используется постоянной магнит

(фиг. 1). Поток ультрадисперсных часгиц по падает в зону магнитного пол, что способ с т п у 8 т повышению э ф ф е к т и ЕЗ ,ч о с т i улавливания частиц.

Применение предложенного устройства позволит создать непрерывные технологические процессы ц л Р получения ультрадисперсных порошков металлов, сплавов неорганических соединений. Простое по конструкции устройство позволяет получать и длительное время хранить высококачественные химически чистые ультрадисперсные порошки железа, никеля, хрома, двуокиси кремния и т.д. размером в пределах от 0,001 до 0,05 мкм.

Формула изобретения

1. Устройство для получение уяьтрадис- персных порошков, содержащее плазменный генератор потока частиц, герметичный корпус, трубопровод откачки газа, соединенный с корпусом, v сборник порошка с контейнером, отличающееся тем, что,

0

5

0

с целью повышения производительности и качества получаемых пооошков за счет снижения агломерации чсгтиц. оно снабжено приспособлением для подачи связующего, выполненным в вида цилиндра с поршнем, герметичный корпус выполнен в виде газопровода, соединенного одним концом г плазменным генератором потока частиц и другим с цилиндром и сборником порошка, причем циликдо сообщен f газопроводом лосредстзом прорези в своем днище и сборник порошка размещен под прорезью и сообщен с трубопроводом откачки газз.

2 Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса улавливания частиц из магнитных материалов, оно снабжено постоянным магнитом, установленным в торце газопровода над сборником порошка, причем площадь поперечного сечения магнита равна площади сечения газопровода, а полоса магнита расположены вдоль оси последнего.

Изобретение относится к порошковой металлургии Сущность изобретения: камеру генератора 1 потока частиц заполняют потоком аргоновой плазмы с частицами исходного порошка. Генератор соединен с герметичным корпусом 2, представляющим собой газопровод, который сообщается с вакуумным насосом посредством трубопровода 3 откачки газа 3. На противоположном от генератора конце трубопровода установлено приспособление для подачи связующего частицы вещества, состоящее из цилиндра 4. в дне которого поперек газопровода выполнена прорезь 5, крышки 6 и поршня 7. Поорезь 5 сообщает полость цилиндра, заполненную связующим веществом, и полость газопровода. С противоположной от прорези стороны расположен сборник частиц, который состоит из корпуса 9 и крышки 10. В сборнике установлен с зазором контейнер 11. Полость сборника сообщается с полостью трубопровода 3 через перепускное отверстие 12. В устройства имеется постоянный магнит 13, который установлен в торце газопровода над сборником порошка. Площадь сечения магнита выбрана равной площади сечения газопровода, а его полюса расположены вдоль оси газопровода. 1 з п. ф-лы. 2 ил. (Л С

Ци

Парашах.

/J

Фиг.1

Г

7

Фиг. 2