Форсунка для получения металлического порошка

1 и б 82278 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 23.06.77 (21) 2500561/23-02с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 30,08.79, Бюллетень Мо 32Дата опубликования описания 30.08.79 Кл.В 05 В 7/12//В 221. 9/00 Государотвенныи комит СССР ло делам изобретений(7 тель ОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГООРОШКА ОРСУНКА Д процент выход ния порошка, вь Изобретение относится к области порошковой металлургии и предназначено для получения металлических порошков путем распыления расплава газовой струей.Известна форсунка для распыления рас плава струей газа, включающая корпус, сливное устройство для подачи расплава и газовую камеру с распылительным соплом 111.Использование известной форсунки поз воляет создать установившийся факел распыления, т. е. такой, границы которого неизменны в пространстве во время всего процесса распыления.Однако в установившемся факеле распы ления капли разных размеров движутся по близким траекториям, но мелкие капли имеют большую скорость и могут сталкиваться с крупными. Кроме того, мелкие капли быстрее кристаллизуются, в то вре мя как крупные, с которыми они сталкиваются, еще остаются жидкими. Все это приводит к снижению качества полученного распылением порошка, а именно:на крупные частицы часто налипают до 25 десятка мелких;наблюдаются случаи внедрения мелких частиц в крупные.Эти явления снижают а годного для компактирова 30 зывают необходимость отсева крупных фракций и агломератов, что снижает экономическую эффективность процесса распыления.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является форсунка для получения металлического порошка, содержащая сливную воронку и установленный коаксиально с ней сопловой аппарат с вращающейся втулкой и газовым коллектором с подводящими каналами 121. Втулка установлена на подшипнике в центре коллектора и снабжена в верхней части шкивом для приводного ремня,При работе этой форсунки достигается изменение положения факела распыления в пространстве. Это происходит благодаря вращению газовой струи вокруг струи расплава, причем частицы расплавленного металла образуют в пространстве спиральный след. Вероятность столкновения мелких частиц с крупными снижается, так как происходит сепарация частиц в следе, Это приводит к получению качественного порошка без слипшихся частиц и без внедрения мелких частиц в крупные.Недостаток заключается в том, что предлагаемая форсунка не обеспечивает надежной работы устройства прп распылении расплава, так как, во-первых, вращающаяся втулка не защищена от воздсйствия нагрева со стороны струи расплава, что вызывает ее деформацию, ужесточает требования к точности сборки и выбору посадочных размеров (допусков); во-вторых, требуется привод для вращения втулки, что спиждст надежность устройства; в-третьих, подшипник, пд котором установлена втулка, рдботаст в условиях сильного нагрева, что также снижает надежность устройства и ресурс его работы.Целью изобретения является повышение надежности работы форсунки.Поставленная цель достигается тем, что газовый коллектор снабжен кольцевым соплом и кольцевым пазом, выполненным перед входом в сопло, втулка имест диаметр, превосходящий на 10 - 20/о полусумму внешнего и внутреннего диаметров паза, и установлена внутри паза, а подводящие каналы выполнены тангенциально по отношению к коллектору.На фиг. 1 показана предлагаемая форсунка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Форсунка для получения металлических порошков путем распыления расплава струей газа содержит сливную воронку 1, создающую струю расплава, и коаксиальный сопловой аппарат, состоящий из газового коллектора 2 с подводящими тангенциальными каналами 3 и вращающейся втулки 4. Газовый коллектор 2 снабжен кольцевым газовым соплом 5 и кольцевым пазом 6 перед входом в сопло 5, Вращающаяся втулка 4 установлена с зазором в кольцевом пазе 6, а внутренний диаметр втулки (0) превосходит на 10 - 20% полусумму внутреннего (0,) и внешнего (В) диаметров кольцевого паза 6, т. е.О= (1,1 - 1,3) +При эксцентричном расположении втулки 4, как показано на фиг. 1 и 2, образуется серповидная щель между кольцевым пазом 6 и вращающейся втулкой 4, по которой газ может проходить из коллектора 2 в сопло 5,Форсунка работает следующим образом.Перед включением подачи газа на распыление вращающаяся втулка 4 занимает произвольное положение внутри паза 6.Г 1 рц подаче газа через тангенциальные каналы 3 внутрь газового коллектора 2 он начинает воздействовать на втулку 4, заставляя ее вращаться, причем процесс протекает так, что практически сразу же втулка 4устанавливается и эксцентрическое положение и вращается подобно холохупу. Приэтом серповидная щсль перемещается по1 О окружности, направляя поток газа в сопло5 с разных сторон, т. е. струя газа на выходе из сопла вращается синхронно с вращением втулки. Этим достигается формирование неустановившегося факела распы 15 ления металла на выходе из форсунки.Использование предлагаемой форсункипозволяет получить преимущества по сравнению с конструкцией форсунки, выбраннойв качестве прототипа, заключающиеся в20 том, что вращающаяся втулка не подвергается воздействию высоких температур, таккак находится в потоке газа; не требуетсяпривода для вращения втулки; конструкцияфорсунки не содержит элементов, снижаю 25 щих надежность, таких как подшипники,работающие в условиях интенсивного нагрева.Все эти преимущества делают форсункуболее надежной и увеличивают ресурс ее30 работы.Формула изобретенияФорсунка для получения металлическогопорошка, содержащая сливную воронку иЗ 5 установленный коаксиально с ней сопловойаппарат с вращающейся втулкой и газовымколлектором с подводящими каналами, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, газовый кол 40 лектор снабжен кольцевым соплом и кольцевым пазом, выполненным перед входом всопло, втулка имеет диаметр, превосходящий на 10 - 20/, полусумму внешнего ивнутреннего диаметров паза, и установлена45 внутри паза, а подводящие каналы выполнены тангенциально по отношению к коллектору,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе50 1. Авторское свидетельство СССРМо 300252, кл. В 22 Р 9/00, 1971.2. Патент США Мо 3725517, кл, 264 в ,1973.682278 Составитель Г, Загорская Корректор В. едактор М Кузнецов ипографня, пр. Сапунов Заказ 2117/12 Изд.513 Тираж 822 ПодпнсноНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5