Устройство для получения металлических гранул

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2030 Г 9/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМ На фиг. 3 изображенаствия струи металла с водщим потокам. Устройство ра схема взаимодейным гранулирую( ОЧ ующим абра Уго изонтуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Институт проблем материаловеденияАН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 511139, кл. В 22 Р 9/08, 1976.Авторское свидетельства СССРМ 625839, кл. В 22 Р 9/08, 1978,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГРАНУЛ(57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устИзобретение относится к металлургическому производству, в частности к гранулированию металлических расплавов. Цель изобретения - повышение качества гранул за счет улучшения их сферичности и увеличение выхода гранул заданного размера.На фиг. 1 и 2 изображено устройство для получения металлических гранул (показано расположение основной и охлаждающей форсунок, форма и расположение сопл по отношению к оси сливного устройства металлоп риемника).Устройство состоит из металлоприемника 1 с отверстием для слива металла, основной форсунки-гранулятора 2 с Г-образным соплом и охлаждающей форсунки 3 с прямоугольным или дуговым соплом. роиствам для получения металлических гранул, Цель изобретения - повышение качества гранул и увеличение их выхода заданного размера. Для этого расплав иэ металло- приемника 1 подают струей на основную форсунку 2 с Г-образным соплом. Металл растекается по наклонной поверхности водяного потока и гранулируется, Окончательное охлаждение гранул проводят потоком воды от охлаждающей форсунки 3 с прямоугольным или дуговым соплом, установленной соосно с основной форсункой. В результате исключения прямого удара струи металла о водяной поток происходит контролируемое гранулирование материала, обеспечивается округлая форма . частиц, выход годного повышен на 15 - ф 20;, 1 табл., 3 ил. Струя металла падает из металлоприемника на водяной поток, истекающий из основного сопла, и гранулируется с образованием гранул металла,Для окончательного охлаждения гранул подается дополнительный поток воды, формируемый охлаждающей форсун кой на 700 - 900 мм ниже зоны дробления. Количество воды при этом рассчитывается для полного охлаждения гранул до 40-50 С по известной методике. С учетом гранулирующего потока воды массовое соотношение металл-вода должно быть не ниже 1:10.л наклона охлаждающего сопла к гор выбирается таким образом, чтобы40 45 50 55 встреча водяного потока с распыленными гранулами металла произошла на расстоянии 2,0 - 2,5 м от зоны дробления основной форсункой.Дробление струи металла осуществляют плоским Г-образным потоком воды, общее направление которого по оси форсунки составляет 0 - 45 к горизонту фиг, 1). Бывшая сторона потока наклонена к струе металла подуглом 45-30(фиг. 3), В результате, при контакте струи металла с водой, металл растекается по наклонной поверхности водяного потока, а не пробивает ее, что наблюдается при его ударе о поток воды, , расположенный под углом 90 к струе,Это обеспечивает возможность увеличения выхода гранул заданного размера, Такая схема дробления особенно эффективна при производстве крупных гранул, размером 5 - 10 мм, так как требуемая скорость распыливающего потока воды при этом очень невелика - 7-11 м/с,Сущность технического решения и достижение цели изобретения иллюстрируются примерами,Гранулировали расплав стали с содержанием углерода 1,5;4 при 1540 С, слив металла выполняли через отверстие в днищеметаллоприемника, На расстоянии 300 мм от днища располагалась гранулирующая форсунка, общий угол наклона оси которой к горизонту составляет 25 О, Сопло форсунки Г-образной формы находилось на расстоянии 50 мм от оси отверстия для слива металла. В процессе экспериментов изменяли угол поворота большей стороны сопла а фиг, 3), ширину щели сопла, длину короткой стороны сопла при неизменной длине большей стороны сопла 120 мм), диаметр отверстия для слива металла. Давление воды в камере форсунки выдерживали постоянно в пределах 1,2 ат,П р и м е р 1. Угол поворота большей стороны сопла 70, ширина щели сопла д= = 1,5 мм, диаметр отверстия для слива металла б = 9 мм, отношение д /д = 1/6, длина меньшей стороны сопла 24 мм, соотношение сторон 1/5 (табл. п, 1),П р и м е р 2. Угол поворота большей стороны сопла 45 О, ширина щели сопла 2,5 мм, диаметр отверстия для слива металла 12,5 мм, отношение д /д = 1/5, длина меньшей стороны сопла 30 мм, соотношение сторон 1/4 (табл. и, 2).П р и м е р 3. Угол поворота большей стороны сопла 35 О, ширина щели сопла д = =4,0 мм, диаметр отверстия для слива металла б = 12;5 мм, отношение д /б = 1/3,5 10 15 20 25 30 35 длина меньшей стороны сопла 40 мм, соотношение сторон 1/3 (табл, п, 3).П р и м е р 4, Угол поворота большей стороны сопла 30, ширина щели сопла д = =4,5 мм, диаметр отверстия для слива металла б = 17,5 мм, отношение д й =-1/4, длина меньшей стороны сопла 40 мм, соотношение сторон 1/3 (табл. и, 4),П р и м е р 5. Угол поворота большей стороны сопла 20, ширина щели сопла д = =8 мм, диаметр отверстия для слива металла б = 17,5 мм, отношение д й = 1/2, длина меньшей стороны сопла 60 мм, соотношение сторон 1/2 (табл, и, 5).П р и м е р б (по прототипу),Гранулирование стали выполнялось воздухом с помощью основного и дополнительного сопла, Диаметр отверстия для слива металла составлял 12 мм, температура нагрева стали 1550 С, Давление дутья в основном и дополнительном сопле составляло 1,5 атм,Дополнительное сопла располагалось на расстоянии 35,0 мм от струи металла под углом к ней 75, а основное на расстоянии 50 мм под углом 90. Размеры дополнительного сопла (1,5 х 70 ) мм, основного (3,0 х 90) мм, отношение д /д = 1/4. Результаты гранулирования представлены в таблице (и, 6).Результаты серии таких экспериментов с изменением диаметра струи металла от 9 до 21 мм и шириной сопла от 1,5 до 10 мм представлены в таблице. Видно., что выход гранул размером 10 - 5 или 5 - 1,6 мм на 15 - 20/, выше, чем по прототипу и достигает 60%, Все гранулы имеют сферическую форму,Формула изобретения Устройство для получения металлических гранул распылением струи расплава, содержащее металлоприемник с отверстием для слива металла, основное и дополнительное сопла, расположенные вертикально друг над другом по одну сторону от оси струи металла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода гранул заданного размера и улучшения их сферичности, основное сопла выполнено Г-образнь,м с соотношением меньшей и большей сторон, равным (1:3) - (1:4), шириной, соСтавляющей 1/3 -1/5 диаметра отверстия для слива металла, и наклонено под углом 30-45 к вертикальной оси, а дополнительное сопло имеет прямоугольную или дугообразную форму и установлено под основным соплом соосно ему.1652030 Составител Техред М.М сауле рректо дактор М. Товти 5 ета по изобретен , Ж, Раушска ина, 1 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,во Заказ 173 ВНИИ. Ко нта писноеоткрытиям при ГКНТ С4/5