Установка для получения металлического порошка распылением расплава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Я 01107966 А ЗВ 1 В 22 Г 9/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где с 1 высота высту коэффициент тывающий сжарасплава и а, м;асхода, учиие струи вязкость; вободного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРыти(71) Центральный научно-исследовательский институт оловянной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 935215, кл. В 22 Е 9/14, 1970.2.Патент США В 289753,кл. 264-8, 198 1.(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА РАСПЫЛЕНИЕМРАСПЛАВА, содержащая камеру распыле-.ния, электрод, установленный в камере распыления под разливочным отверстием с возможностью вращения и перемещения вдоль своей оси, источник тока, подключенный к электроду и разливочному отверстию, сборник порошка,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения качества порошкаи исключения перегрева элементовустановки, рабочая часть электродапо окружности выполнена с лилообразными выступами, параметры котоопределяют из соотношения ускорение с падения, м/с номинальная глубина печи для подогрева расплава,м; ток дуги, А; удельное сопротивлениерасплава, Ом м; градиент потенциала в столбе дуги, В/м; площадь сечения разливочного отверстия, м2. сумма анодного и катодного падений напряжений, В; количество выступов на электроде;Май частота вращения электро,11 07966 где ициент расхо учитырасплававающии сжати тр и вязкость;ускорение свния, м/с,номинальная 20 но пад лубина печи пивочи троде;частота вращ ия электрота выступ о размера лектродами уги 1 и ного мета г гово Одвумя длины плавл жидк отро есс сывания капель под деиствием го метал бежных с кам 2 . тенг к охлаждаемь ю от разливочномки пилооода Ь неи анов электр5 гичину элеки, соо Дли новки я емость размеров по неконтролрошка.Цель ичества по обретеошка ики,ия овышение ние перегреискл где 0 - нрдряже О, - сумма а паденийе уге;и катодног ва устано Указанно це достигается т я получения п распылением 1ошапря поте н что в установке ка металлическог расплава, содерж ления, электрод, - градиент бе дуги. Напряжение на дала в столщеи камеру расустановленный выбираетаданного тока пачении ся исходя Изобретение относится к порошконои металлургии, а именно к установкам для получения металлического порошка распылением расплава.Известна установка для получения порошка сферической формы, содержащая вакуумируемую камеру с расположенными друг над другом цилиндрическими расходуемыми электродами, соединенными с механизмом вращения и механизмом продольного перемещения, у которого электрод, соединенный с механизмом вращения, выполнен с радиусом больше радиуса электрода, соединенного с механизмом продольного перемещения, а вертикальные оси электродов смещены одна относительно другой на величину разницы радиусов электродов 1.К недостаткам указанной установки относится неконтролируемость фракции порошка и сложность автоматической системы, обеспечивающей поддержание процесса переплава.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка, работающая по методу вращающегося электрода, Пруток металла приваривают к верхнему токоподводу Нижний электрод представляет собой полый (охлаждаемый изнутри) сжожень, вращающийся вокруг вертикальной оси. При подаче тока и возникновении дуги электрод постепенно распыляется, жидкий металл стекает на нижний вращающийся электрод, де после затвердевания первоначалього количества металла начинает К недостаткам данной у следует отнести большую в потерь энергии, уносимой трода с охлаждающей водой ветственно, низкий КПД ускамере распыления под разливочным отверстием с возможностью вращении перемещения вдоль своей оси,источник тока, подключенный к электроду и разливочному отверстию, 5 сборник порошка, рабочая частьэлектрода по окружности выполненас пилообразными выступами, параметры которых определяют из соотношения30 высота выступа над цельночастью электрода, м; для подогрева расплава,ток дуги, А;удельное сопротивление расплава, Ом м;градиент потенциала в столбе дуги, В/м:,площадь сечения раз.ного отверстия, мг,сумма анодного и катодногопадений напряжений, В;количество выступов на элек есть разность по- когда дуга между может еще гореть, длины столба расла, равного расстояго отверстия до верх разного выступа и определяется из выраж110 796 ь,дуги 1, удельного сопротивления расплавленного метапла , площади сечения разливочного отверстия Б и расстояния от разливочного отверстия до верхней кромки пилообразного выступа электрода ЬсТ 5 1 О 15 20 25 30 35 40"СТ Объем равен сТ где Б - площадь с(чения разливочного отверстия. Я: 21 Б2 НН где 45 После распыления током порции метая ла процесс его вытекания. начинается заново, новая струя металла встреча. ется с другим выступом электрода, ставшим на место первого в резуль 50 тате поворота. Нераспылившаяся частьструи металла отбивается выступами электрода в сторону и за счет центробежных сил вращающегося электрода 5 отлетает в сборник крупной фракции 12.К техническим преимуществам изобретения относятся: надежность и простота схемы зажигания и гашения дуги в междуэлектродном промежутке; Высота столба расплавленного металла и выводится из условия, что время поворота электрода на величину 1пЮдолжно быть равно времени й прохождения струей металла пути Ьст от разливочного отверстия до выступа электрода;где со - частота вращения электрода;и - количество выступов наэлектроде. Время й прохождения расплавленным металлом пути Ь определяем из зависимости где Ч - объем столба расплавленного металла; Ц - расход жидкого металла через разливочное отверстие. Расход жидкого металла через отверстие сечением Я равен М 1 Г 2 аЕ Откуда 11 = - - -Б ст иф Р. коэффициент расхода,учитывающий сжатие струирасплава и вязкость;ускорение свободного падения 9,81 м/сН - номинальная глубина печидля подогрева расплавленного металла. На фиг. 1 изображена установка для получения порошка распылением расплава; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Установка для получения порошка распылением расплава содержит камеру 1 распыления, над которой установлена печь сопротивления 2 дчя нагрева и разливки жидкого мста 2 п 1 а через разливочное отверстие 3. В камере установлен вращающийся от привода 4 электрод 5, к которому через скользящий контакт 6 подводится электропитание от источника 7 тока, Привод 4 установлен на подвижной раме 8 и может с помощью винтового привода 9 перемещаться относительноразливочного отверстия 3. На торцовой поверхности электрода 5 расположены выступы О пилообразной формы. В камере 1 установлены сборники порошка 11 и крупных фракций 12.Установка работает следующим образом.Печь сопротивления 2 заполняют расплавленным металлом, с помощью привода 9 устанавливают длину струи расплава расстояние между разливочным отверстием 3 и выступом 1 О электрода 5). Включают привод 4, подают напряжение на источник 7 питания. Открывают разливочное отверстие 3, металл начинает литься и достигает электрода 5, В момент касания через струю металла проходит импульс тока (плотностью более 10 А/слР 1.Струя металла распыляется, металл, оседая, охлаждается в камере распыления 1 и собирается в сборнике порошка 11. Чтобы обеспечить при заданной интенсивности импульсов гашение дуги, возникающий при взрыве струи металла, осуществляется вращение электрода 5, что позволяет за счет пилообразной формы выступов 10 изменять расстояние между электродами установки. Подбор и корректировка этого расстояния осуществляется с помощью привода 9, который обеспечивает контакт электрода со струей металла и прохождение тока,увеличение КПД установки за счет11079 бб ФЙ 2. 2 ВНИИБИ Заказ 581 б/1 Тираж 775 Подписное филиал ППП фПатеитфг.Ужгород, ул.Проектная, м непосредственной затраты электроэнергии на распыление струи жидкогометалла; улучшение условий охлаждения нижнего электрода эа счет механического перемешивания окружающейатмосферы вращающимися выступами,а также за счет стекания с него расплавленного металла; механический отбой нераспылгнной части струи ме -талла в специальный сборник, исключение дополнительного просева порошка;воэможность автоматизации с целью стабилизации производительности иэлектрического режима, например,связанных с изменением межэлектродного промежутка от скорости истекания расплавленного металла. Экономический эффект от внедрения предлагаемой установки состоит в получении более качественного порошка мелких фракций, повышении КПД установки и, соответственно, снижении расхода электроэнергии.