Способ грануляции металлического расплава

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 994113 Сфвэ СоветскикСецыаяыстыческыкРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 18.07.80 (21) 2957985/22-02с присоединением заявки РЙ -(23 ПриоритетГеаударстаккай камитат СССР ав делам лзфбуетеюй и фткритий(5 ЗЭ УЛК 621. 7 б 2. ,224(088.8) Опубликовано 07.02. 83. Бюллетень РЬДата опубликования описания 07.02.83(5 Й) СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ИЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА 5у 26 Изобретение относится к литейному производству, в частности, к способам получения гранулированных металлов непосредственно из расплавов.Известен способ грануляции металлического расплава, включающий подачрасплава на выпукло-сферическуюповерхность рабочего инструмента,подвергаемого вибрации с низкойчастотой в вертикальной плоскостии последующее охлаждение гранул вгазовой и жидкой средах 13,Недостатком способа является на"липание частиц гранулируемого расплава на поверхность рабочего инструмента, приводящее к неравномерностигранулометрического состава получаемого продукта.Наиболее близок к предлагаемомуспособ грануляции расплава, включающий подачу расплава на вершину ох" .лаждаемого клинообразного рабочегоинструмента, подвергаемого вибрациис низкой частотой 20"30 гц и с амплитудой в 2-2,3 мм.в вертикальной плоскости 2 ,Интенсивное охлаждение рабочего инструмента. позволяет несколько уменьшить налипание частиц расплава на его поверхность, но не устраняет этого явления полностью, что и является основным недостатком известного способа, При соприкосновении первой порции расплава с рабочим инструментом на поверхности последнего образуется твердая корочка из гранулируемого расплава Для разру" щения этой корочки в момент ее образования звукового давления, .создаваемого колебаниями рабочего инструмента (менее 0,001 г/ам)явно недостаточно, причем .вследствие непрерывной подачи расплава в одно и . то же место на поверхности рабочего инструмента корочка металла постоянно увеличивается в своих размерах как по толщине, так и по площади. достигнув своих максимальных разме ров, корочка металла периодическиизменяет их, но сохраняется на поверхности инструмента на протяжениивсего процесса грануляции, В результате этого процесс осуществляетсяне в стабильном режиме, вследствиечего нарушается равномерность состава гранул,Целью изобретения является устранение налипания частиц металлического расплава на поверхность рабочегоинструмента и обеспечение равномерности состава гранул.Зта цель достигается тем, что пригрануляции металлического расплаваспособом, включающим подачу расплавана охлаждаемый рабочий инструмент,которому сообщают колебания низкойчастоты, охлаждаемый рабочйй инструмент вращают вокруг своей оси и сообщают ему колебания ультразвуковойчастоты,Сущность способа заключается втом, что ультразвуковые колебания,обладающие звуковым давлением, втысячи раз превышающим вышеуказанное,предотвращают образование твердойкорочки металла, вследствие чегокак сам процесс грануляции, так исостав получаемых гранул стабилизируется, поскольку корочка не образуются и ее фракции не входят в состав получаемого продукта. При этомвращение рабочего инструмента вокругего оси обеспечивает подачу расплава,поступающего непрерывным потоком,на разные точки его поверхности вершины ), последовательно поступающейпод струю расплава, свободной откорочки металла и хорошо охлажденной,что способствует повышению качества получаемых гранул.На чертеже изображено. устройстводля грануляции металлического расплава предлагаемым способом. Устройство включает емкость 1 длярасплава, рабочий инструмент 2 сзакрепленным на его поверхностиультразвуковыми преобразователями3 трубопровод 4 для подачи и отвода охладителя в рабочий инструмент,гранулосборник 5, заполненный жидкостью, охлаждающей гранулы, а также механизмы вращения рабочего инструмента и вибрации его с низкойчастотой 1 на чертеже не показаны ).Споосб осуществляется следующимобразом, 50 55.абочего инструмента за счет сообщения ему вращательного движения появляется возможность повысить скорость разливки расплава.Зкономическая эффективность способа при использовании его для получения чугунной дроби за счет увеличения скорости разливки, например на 5"6, может составить не менее 113 фПеред началом грануляции металлического расплава в рабочий инструмент 2 через трубопровод 4 подаютохладитель, например воду, Затемвключают ультразвуковые преобразователи 3 и сообщают рабочему инструменту вращательное движение вокругего оси и, колебания низкой частотыв вертикальной плоскости, Причем пара 1 О метры вращения и низкочастотной вибрации выбирают в зависимости от требуемого качества гранул. Затем вемкость 1 подают перегретый расплавметалла, который непрерывном потоком15 падает на вершину клинообразногорабочего инструмента 2., При этомпучность смещения ультразвуковыхколебаний располагают в точке соприкосновения расплава с поверхностью20 инструмента, т,е. на вершине инструмента. Соударяясь с ней, поток рас.плава разделяется на две составляющие и благодаря низкочастотным иультразвуковым кодебаниям рабочего25 инструмента диспергируется в видекапель стабильного размера. Причемпод действием ультразвуковых колебаний корочка металла, начинающаяобразовываться в момент соприкосновения расплава с охлаждаемой поверхностью рабочего инструмента, разрушается и ее частицы захватываютсяобразующимися каплями расплава. Капли расплава, пролетев некоторое расстояние в воздухе, попадают в охлаж-.дающую жидкость в гранулосборнике 5,в которой и кристаллизуются,П р и м е р . При получении гранул из расплавленного чугуна нарабочий инструмент накладывают ко 40лебания с частотой 20-100.гц и ампли-,тудой 1,5-4 -м, вращают инструментсо скоростью 30-60 об/мин. Частотаи амплитуда ультразвуковых колебанийи составляют соответственно 18000-22000 гц и 5-20 мк.Изобретение позволяет повыситьравномерность состава гранул и ихкачество. При этом вследствие повышения эффективности охлаждения раФФФФФФ ФФ ФФ Ъ ъ ФФ Ф Ф Ф Ф ФФФПодпи каз 709/6 Тираж 81 ВНИИПИ т", г. Ужгород, ул.,Проектная, 4 иал ППП5 994190000 руб. в год с одной установкидля получения гранул. формула изобретения Способ грануляции металлическогорасплава, включающий подачу расплавана охлаждаемый рабочий инструмент,которому сообщают колебания низкойчастоты, отличающийся 10тем, что,с целью устранения налипаниячастиц металлического расплава на 13 6,поверхность рабочего инструмента и обеспечения равномерности состава гранул, охлаждаемый рабочий инструмент вращают вокруг своей оси и со" общают ему колебания ультразвуковой частоты.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й 103013, кл, В 22 Г 9/08, 19 Я2. Авторское свидетельство СССР ,й 703235, кл. В 22 Г 9/08, 1978.