Устройство для получения металлического порошка распылением

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоветскихСоциалистическихРеспублик,77 (21) 2477367/23(22) Заявлено Д 8.04с присоединением аявк Ьеударетеенвй СССРм 23)Приоритет Опубликовано ао делам изобретен и втернтв 6 80, Бюллетень исания 08,01,80 ата опубликования В,И, Лакомский, В, Г, Слипченко,Ю. Г. Орлов н В, Г, Тебеньков(72) Авторы изобретени институт вов) Заявител 54) УСТРСЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕ ПОРОШКА РАСПЫЛЕНИЕМ ТАЛЛИЧЕСКОГО Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлического порошка распылением.Известно устройство для получения металлического. порошка распылением, содержащее металлоприемник, форсунку с электродами, металлооровод, установленный в. корпусе форсунки вдоль ее оси, и источник питания. Источник питания для созда 1 ния дуги в известном устройстве подключен между корпусом,: форсунки.и распыляемым металлом, вокруг корпуса форсун- ки расположен соленоид. Дополнительный. разогрев металла в известном устройстве осуществляют с помощью электрической дуги, поджигаемой в потоке газа между металлом и корпусом . форсунки, Магнитное поде соленоида вызывает вращение дуги и образование конйчески сходящейся плазменной струи, Распылнваемый металл поступает вдоль оси этой струи, нагревается до высокой температуры, а затем распыляется с образованием порошка узкого фракционного состава и высокой дисперсности Я.Известное устройство является наибпее близким .к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту,Недостатком известного устройствдявляется низкийвыход мелких фракцийпорошка и нестабильная работа устройства, Для достаточно эффективного диспергирования струи жидкого металланеобходима газовая струя, имеющая скорость в зависимости от конфигурации сопдового аппрата 200-500 м/сек, Расходгаза во время распыления обычно более0,5 нм /кг расплава, а давление газа вфорсунке не менее 0,5 Ид/м . При такоммощном газовом потоке электрическаядуга неизбежно смещается от места наиболее близкого расстояния между электродами, поэтому возможен разрыв электрической дуги,. Целью изобретения является увеличение выхода мелких фракций порошка иповышение стабильности работы устройства, а также предотвращение застывания жидкого металла в металлопроводе,Для этого форсунка снабжена прижим ным диском и. газораспределителем с газовводами установленными в одной 5из боковых стенок корпуса форсунки,электроды установлены коаксиально,.причем внутренний электрод выполненполым, а металлопровод выполнен в видеодной или нескольких огнеупорных электроизоляционных трубок и размещен внутриполого электрода.На чертеже представлен общий видпредложенного устройства.Устройство содержит источник питания 1, металлоприемник 2 с теплоизоляцией 3 и шамотной воронкой 4, корпусфорсунки 5, В корпусе форсунки установлены в нижней части прижимной диск 6,газораспределитель 7 с газовводами 8, . 20электроды 9 и 10 соленоид 11, Полостьмежду электродами и прижимным дискомявляется дуговой камерой, в которойпроисходит смешивание газовой плазмыс холодным газом. Внутри полого электрода установлен металлопровод 12, выполненный из одной или нескольких огнеупорных электроизоляционных трубок.Электроды изолированы друг от друга иот остальных деталей форсунки изоляторами 13 и 14.,Конфигурация электродов и прижимногодиска, а также их взаимное расположениеопределяют гиеометрические параметрыгазового сопла форсунки.35Устройство работает следутощим образом.За 1-3 мин до выпуска металла из печйоткрываютвентиль и в кольцевой зазормежду электродами через сопло осуществляют подачу газа в форсунку. Затем спомощью источника питания в кольцевомзазоре между электродами возбуждаютдугу, которая иониэирует. газ. Газ в дуговую камеру, созданную электродами и 45прижимным диском, подают по касательной. Изменением соотношения количества,газовоЖ плазмы и холодного газа, пода-,ваемых в дуговую камеру, регулируюттемпературу газа-энергоносителя в широком диапазоне.Для поддержания устойчивой дуги переливают металл в металлоприемник.Струя металла через,металлопроводвнутри полого электрода по кварцевойтрубе попадает в поток газовой плазмы,Под действием высокоскоростного потокагаза происходит диспергирование струи расплава,. В результате теплооб 1 лепа с атмосферой внутри устройства и водоохлаждаемыми деталями капли металла кристаллизуются, охлаждаются и собираются в приемнике. Отработанный газ удаляется в атмосферу и повторно используется в системе рециркуляции,П Р и м е Р. Выплавленный в индукционной печи ИСТ,06 с магнезитовой футеровкой расплав ЭИ 437 Б распыли-вали в данном устройстве. Температура металла в печи составляла 1610 С. Металлоприемник к началу распыления был нагрет до температуры 800 С. За 40 секо до слива в форсунку подавали аргон и зажигали электрическую дугу. Из металлоприемника расплав поступал в зону распыления по кварцевой трубе 6 6,5 ъж Весь металл (48 кг) был распылен за 140 сек. Давление аргона в форсунке составляло 1,15 Мн/м За время рас-. пыления через устройство прошло 19,5 нм3 аргона.Распыленный порошок был рассеян нафракции:- 160 Мкм - 12,3 Уо - 160 + 80 Мкм - 37,84 + 80 - 80 Мкм -49,9 й Предложенное устройство обеспечивает повышение выхода мелких фракций (-80 Мкм) и стабильность работы устройства. Расположение металлопровода внутри одного из электродов позволяет предотвратить застывание жидкого металла в нем и снизить температуру вы-, пуска металла из печи, что положительно сказывается на чистоте конечного продукта.Формула изобретенияУстройство для получения металлическсгго поРошка распылением, содержащее метылоприемник, форсунку с электродами, металлопровод, установленный в корпусе форсунки вдоль ее оси, соленоид и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода мелких фракций порошка и повышения стабильности работы устройства, форсунка снабжена прижймным диском и газьраспределителем с газовводами, установленными в одной иэ боковых стенок корпуса форсунки, электроды установлены коаксиально, причем внутренний электрод707611 Составитель ЛГамаТехред Н, Ковалева Редакто вачадзе Тираж 810 ПодпИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж-ЗЗ,-Раушская наб., д но аз 8389/4 4 иал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проект выполнен полым, а металлопровод выполнен в виде одной или нескольких огнеупорных электроизоляционных трубоки размещен внутри полого электрода,б Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР