Устройство для получения металлических порошков из расплавов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскикСоциалистическикРеспублик оц 1 002096(22) Заявлено 191081 (21) 3349005/22-02 51 М, Кп. з В 22 Р 9/08 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070383 Н.А. Распопов, В.Ю, Дешин, В.Н. Стратонович Ц, Я. Буланов,Р.А. Сайдулин, А.П. Бобов, Е.С. Иичкова, Л.в, ЗаворЖин;" -.В.В. Хлынов, Б.А. Пастухов и Е.Л. Фурман(72) Авторы изобретения Уральский научно-исследовательский инст тут черных металлов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ИЗ РАСПЛАВОВ 20 25 30 Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлических порошков распылением расплавов.Известно устройство для получения металлических порошков, состоящее иэ разливочного стакана, установленного в корпусе вращающейся чаши, коль цевой насадки, установленной в верхней части камеры распыления, и дефлектора, расположенного над чашей 1 ). К недостаткам данного устройства относится значительная окисленность полученного порошка, обусловленная соударением частиц расплава со струей воды, поступающей из кольцевой насад" ки.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения металлических порошков иэ расплавов, включающее мелаллоприемник, кольцевое сопло, обогреваемое дробящее устройство с вогнутой рабочей поверхностью и сменным центральным вкладышем 2 1.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 металлопри" емник, кольцевое сопло, обогреваемое дробящее устройство с вогнутой по" верхностью и сменным центральным вкладышем, дробящее устройство выполнено с криволинейными каналами на его рабочей поверхности, при этом площадь каналов составляет половину площади рабочей поверхности.На фиг. 1 схематично показан вариант выполнения предлагаемого устройства; на фиг. 2 - дробящее устройство, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2,Устройство для получения металлических порошков состоит иэ обогреваемого металлоприемника 1, обогреваемо" го дробящего устройства,2. со сменным центральным вкладьыем 3 и криволинейными каналами 4, выполненными на вогнутой рабочей поверхности устройства 2, кольцевого сопла 5 сопла Лава1002096 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 6 мм. В качестве диспергирующего газа при сравнительных испытаниях использовался воздух. Давление выдерживалось постоянным и равным 500 Н/м2 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 см. таблицу). Выход фракции, мкм, вес.Ъ 1000 1-1000) -631 -315) -160) +630 ) +315) +1 ЬО) +100) Известноеустройствопрототип),3 10,3 26,3 .29,7 6;1 1,4 сравнению с устройством-прототипомобеспечивает увеличение выхода фрак ля с лопатками для закручивания сверхзвукового потока распыливающего газа ) и съемного кольцевого экрана 6,Устройство для получения порошков работает следующим образом.Струя расплава при свободном истечении из металлоприемника 1 падает на центральный вкладыш 3 дробящего устройства 2, где под действием собственной кинетической энергии разбивается на отдельные пряди, формируемые криволинейными каналами 4, При движении по каналам пряди расплава закручивается в сторону, противоположную направлению вращения сверхзвукового газового потока, поступающего иэ сопла 5, Окончательное диспергирование частиц осуществляется при столкновении отдельных прядей расплава с потоком распыливающего газа, после чего дисперсные капли распла ва при соударении с кольцевым экраном 6 приобретают чешуйчатую форму и поступают в приемник порошка приемник на фиг. не показан ).Для получения сферйческих частиц 25 порошка распыление расплава осуществляют при отсутствии экрана 6.Изменяя высоту падения и диаметр струи расплава, скорость и расход потока диспергирующего газа-энерго- ЗО носителя, а также диаметр кольцевого экрана, можно получать металлические порошки любого размера от 1-10 мкм до 2-3 мм самой различной формы - от правильной сферической до осколочной и чешуйчатой , В качестве газа-энергоносителя может использоваться любой газ или смесь газов. П р и м е р. Дробящее устройствоизготавливалось иэ силицированного 40графита, диаметр чаши был равен60 мм, а радиус кривизны рабочейповерхности 75 мм. Для полученияравномерного распределения струй Гколичество каналов было выбрано равным 12. Геометрические оси каналовотстоят друг от друга на 15 О. Полученные результаты свидетельстуют, что предлагаемое устройство по(Риг с 7 ции 1 - 160)- 1+60) мкм примерно в 3 раза, а самой мелкой фракции 1-60) --50) мкм примерно в 15 раз.Таким образом, использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс диспергирования расплава и 5 повысить выход мелкой фракции порошка. 10Устройство для получения металлических порошков иэ расплавов, включающее металлоприемник, кольцевое сопло, обогреваемое дробящее устройство с вогнутой рабочей поверхностью )5 и сменным центральным вкладышем, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью интенсификации процесса диспергирования расплава и увеличения выхо,да мелкой фракции порошка, дробящееустройство выполнено с криволинейными каналами на его рабочей поверхности, при этом площадь каналов составляет половину площади рабочей поверхности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 517394, кл. В 22 Э 23/08, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 378299, кл. В 22.Г 9/08, 1971,ВНИИПИ Заказ 1689/5Тираж 811 Подписное Филиал ППП "Патент",г,ужгород, ул.Проектна