Диск для получения диспергированного материала Советский патент 1992 года по МПК B22F9/06 B22F9/10 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения порошка или волокна с микрокристаллической или аморфной структурой.

В настоящее время уже известно довольно большое число конструкций, обеспечивающих затвердевание и охлаждение расплава на профилированной кромке кон- сольно закрепленного вращающегося диска-кристаллизатора 1.

Основным условием таких установок является герметизация внутреннего объема по отношению к окружающей среде, т.е. обеспечение герметичности при необходимости вакуума или избыточного давления газа внутри камер. Привод такого вращающего диска-кристаллизатора устанавливается снаружи, а сам охлаждающий диск располагается в камере над ванной с расплавом,

Однако консольное расположение диска не обеспечивает равномерность охлаждения обода. Нормальное усилие, возникающее при вращении диска, препятствует циркуляционному теплообмену внутренней поверхности обода. При рабочих

скоростях вращения диска около обода нормальным ускорением создается плотный слой охлаждающей жидкости, в котором отсутствует циркуляционный теплообмен. Циркуляционный теплообмен проводится только в середине диска. В периферийных слоях, т.е. в слоях, примыкающих к ободу, циркуляционный теплообмен нарушается и носит смешанный хаотичный характер.

Исключение проточного теплообмена с внутренней стороны обода и наличие плотного слоя хладагента приводит к изменению условий теплопередачи, которые влияют на ограничение скорости вращения вала, влекущее за собой уменьшение скорости диспергирования и уменьшение однородности готового продукта, т.е. нестабильность работы.

Скорость охлаждения при получении продуктов с микрокристаллической или аморфной структурой является определяющей характеристикой процесса.

Известна конструкция охлаждения барабана для получения материала с аморфной или микрокристаллической структурой, выбранная в качестве прототипа, содержа(Л

С

х|

V4 О О О

ON

щая наружную цилиндрическую стенку в качестве теплоотводящей поверхности с сердечником, укрепленным в корпусе на определенном расстоянии от стенок корпу- са 2.

Хладагент, поступая во внутреннюю полость, проходит между сердечником и цилиндрическим корпусом, равномерно охлаждает цилиндрическую стенку корпуса и выводится с противоположной стороны. Такая конструкция обеспечивает охлаждение тонкого слоя металла с высокой скоростью за счет постоянного, равномерного отбора тепла хладагентом от цилиндрической стенки корпуса.

Недостатком известных конструкционных решений являются особенности специфических условий при использовании их в вакуумно-компрессионных камерах, где из- за технических трудностей, вызванных размещением оборудования, используются конструкторско-компоновочные решения с консольным расположением диска, так как такая компоновка позволяет обеспечить необходимую герметичность камеры.

Целью изобретения является повышение качества и увеличение производительности за счет улучшения эффективности охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что сердечник выполнен с отверстиями, по которым хладагент поступает из канала подачи хладагента к крышке диска, и с радиальными каналами, по которым хлад - агент поступает в глухой паз, соединенный с каналом слива хладагента.

На фиг.1 представлен диск, поперечное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Предлагаемый диск диспергирования установлен на вращающийся вал 1 и состоит из корпуса 2, к которому крепятся обод 3 и крышка 4. Внутри полого диска на неподвижную трубу 5, проходящую через вал 1, установлен сердечник 6.

Сердечник представляет собой монолитный круг, в котором выполнены сквозные отверстия 8 для прохождения хладагента из канала подачи хладагента 10 к крышке диска 4, обеспечивая равномерное заполнение внутренней полости хладагентом, и радиальные каналы 7 для слива хладагента из полости диска, соединенные с глухим пазом 9, который соединен с каналом слива хладагента 11.

Диск для диспергирования устанавливается и собирается на вращающем валу 1, через внутреннюю полость которого проходит неподвижная труба 5. Хладагент подается по внутренней полости вала и заполняет объем диска. Подхватываемый центробежными силами, которые позволяют снизить гидравлическое сопротивление и интенсифицировать процесс теплообмена

за счет параллельного одновременного формирования закручивающего потока, у обода 3 хладоагент попадает в полость каналов, откуда по внутреннему каналу 11 удаляется из полости диска.

Скорость охлаждения при получении продукта с микрокристаллической или аморфной структурой является определяющей характеристикой процесса.

Изменение структурного режима или

условий контактирования расплава с диском-кристаллизатором, например глубины погружения в расплав, приводит к неоднородности структуры и налипанию на обод. Контроль за скоростью нагрева хладоагента, при эффективном теплосьеме, позволяет своевременно отреагировать на изменение режимов.

Например, при обработке тугоплавких расплавов, выход годной продукции при

промышленном производстве может быть значительно повышен.

Формула изобретения Диск для получения диспергированного

материала, содержащий полый корпус с ободом, установленным в нем сердечником, и крышкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и увеличения производительности, сердечник выполнен

со сквозными отверстиями для подачи хладагента к крышке диска, глухим пазом в центре диска и с радиальными каналами с увеличивающимся сечением от центра к периферии, соединенными с глухим пазом.

1

V/ЈT /

yy-Tx .-чЯ s

/0

/

У -

Использование: получение порошка или волокна с микрокристаллической или аморфной структурой. Сущность изобретения: в диске, включающем полый корпус с ободом и вставленный в него сердечник, в последнем выполнены сквозные отверстия и радиальные каналы с увеличивающимся сечением от центра к периферии и соединенные через глухой паз с центральным отверстием для слива хладагента из внутренней полости корпуса. 2 ил.

S

(fcsszdj

т.

- /3 t cr n / о &-

c- - - J

A-

Ф,., г /

Составитель А.Диков Редактор Т Полионова Техред М.МоргенталКорректор П Гереши

Заказ 3700ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

, .

V/

A-A

2