Устройство для распыления расплавленного металла

(50 4 В 22 Р 9/ Т СССР ОТКРЫТ БРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ 34дена Ленина мени механичес асухин, В.А.Семен/08, 1978,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ РАС.ПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к областипорошковой металлургии и может бытьиспользовано для получения металлического порошка распыпением расплава. Целью изобретения является повышение стабильности процесса распыления и увеличение степени дисперсностпорошка. Сущность изобретения заклю 1чается в том, что в устройстве для ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) Ленинградский ои ордена Красного Знкий институт(56) Авторское свидеУ 63248, кл, В 22 Р распыления расплавленного металла сверхзвуковая часть каждого сопла выполнена с цилиндрическими уступами, внутренний диаметр которых составляет 1,05-4,00 , а длина составляет 0,5-5,5 диаметра выходного сечения сопла, находящегося перед цилиндрическим уступом. Кроме того, к срезу конической полости устройства соосно пристыкована сменная цилинд.рическая труба с раструбом на выходном конце, охватывающая все сопла блока, при этом длина цилиндрической трубы равна длине раструба и составляет 0,5-2,0 диаметра цилиндрической трубы, а угол конусиости раструба равен 3 - 15 . Ципиндрические устуопы выполнены в виде сменных насадок, а их количество на каждом сопле увеличивается по мере перехода от одной концентрической окружности, й%Ф на которой установлены сопла, к более удаленной от оси симметрии блока. 3 з.п.й-лы, 2 ил., 1 табл, 25685850 Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка в процессе разливки жидкого металла.Целью изобретения является ста" бильность процесса распыления и увеличение степени дисперсности металлического порошка.На фиг,1 представлено устройство, продольный разрез по оси симметрии; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Устройство для распыления.расплавленного металла содержит многосопловой блок, включающий корпус 1, поверхность ц которого образует коническую полость 5 с углом конус- ности 90-150 . На поверхности аокорпуса 1 по концентрическим окруж" ностям й равномерно установлены сопла 2. Расстояния между соплами 2 равно 5-30 диаметров выходных сечений 3 конической части сопел 2. Оси всех сопел 2 параллельны, угол наклона осей сопел 2 составляет 5 о60 . Расстояние между осями сопел 2 в рядах равно 5"30 диаметров выходных сечений д конической части сопел 2. Центры концентрических окружностей 1 расположены на оси симметрии блока, по линии которой установлен патрубок 3 для подачи расплава. Дозвуковая часть сопел 2 через коллектор Я сое" динена с источником распыляющей среды газом, паром и т,п.)Сверхзвуковая часть каждого из сопел 2 выполнена с цилиндрическими уступами 1, внутренний диаметр каждо" го из которых равен 1,05-4, а длина равна 0,5-5,5 диаметров выходного сечения 1 конической части сопла 2, находящегося перед цилиндрическим уступом т .К срезу конической полости и герметично соосно пристыкована сменная цилиндрическая труба 4 с раструбом 5 на выходном конце, охватывающая все сопла 2 блока. Длина цилинд. рической трубы 4 равна длине раструба 5 и равна 0,5-2 диаметров цилинд рической трубы 4. Раструб 5 пристыкован к цилиндрической части герметично, соосно и без уступа, Уголо конусности раструба 5 равен 3-15Цилиндрические уступы 1 могут быть выполнены в виде сменных насадок. Количество цилиндрических усту" пов 1 на каждом сопле 2 увеличивает 20 25 О 35 40 45 50 55 ся по мере перехода от одной концентрической окружности к более удаленной от оси симметрии блока.Увеличение числа сопел 2 на более удаленных от оси симметрии блока концентрических окружностях с , а также увеличение количества цилиндрических уступов 1 на этих соплах 2, увеличивает диспергационную способность установки и дальнобойность струй. При этом удается получить несколько зон взаимодействия газовых струй со струей металла, причем каждое последукяпее взаимодействие не уступает по интенсивности предыдущему,Устройство работает следующимобразом,Жидкий метапл поступает по патрубку 3 и вытекает в коническую полостьустройства. Газ от источника газапоступает в коллектор е и разгоняется в соплах 2, С выходного сеченияо конической части сопла 2 газ в виде недорасширенной сверхзвуковойструи истекает в полость, сформированную цилиндрическим уступом. Привзаимодействии недорасширенной струисо стенками этой полости образуются конические скачки уплотнения,регулярно отражающиеся от оси симметрии потока. Со среза цилиндрическойполости, сформированной цилиндрическим уступом 1 , истекает струя ссистемой конических скачков уплотнения, Такая струя о 15 ладает повьппенной дальнобойностью, высокой кинетической энергией, повьппенным полнымдавлением на оси. При торможениитакой струи давление на преградуболее чем в 2 раза превьппает давление струи без конических скачковуплотнения. Газовые струи, направленные под одинаковым углом для всехсопел 2, сталкивается со струей жидкости , дробят ее.Дробление начинается при соударении струй, истекающих иэ ряда сопел 2, расположенных на ближайшейк оси симметрии устройства концентрической окружности с . Струя жидкости дробится на крупные капли, ко"торые разгоняются газовым потокоми взаимодействуют в следующемфокусе .со струями, истекающими иэряда сопел 2, расположенных на второй от оси симметрии блока концентрической окружности С . Происходит1256858 Получаемый порошок, мас.% Диаметр получаемогометаллического Предлагаемое устройство Известное порошка, мкм Три ряда сопел Три ряда сопелс тремя цилиндрическими уступамикаждое Три ряда сопелс одним цилиндрическим уступомкаждое 40 5,4 20,2. 2,5 24,7 14,0 40-8080-25125-160160-200200-300 34,7 11,6 22,1 8,5 19,4 4,0 10,0 8,3 10,0 14,3 30,6 55,0 дальнейшее дробление капель и частичное охлаждение, предупреждающее коагуляцию частиц, Далее при встрече полученных капель со струями, вытекаю. щими из сопел 2, расположенных и на 5 следующей концентрической окружности С , продолжается дробление капель, а также происходит интенсивное их охлаждение.Сопла 2,и насадки устройства являются сменными, что позволяет легко перестраивать устройство на получение металлического порошка заданного гранулометрического состава. э., Так для получения более мелкого порошка увеличивают количество цилиндрических уступов 1 в насадках и число работающих сопел 2 как на концентрических окружностях С , так и число самих концентрических окружностей С с соплами 2. Для увеличения размера получаемых частиц металлического порошка уменьшают количество работающих сопел 2 и число цилиндрических уступов на них. При этом засчет хорошей стабилиФормул а из обретения 1.Устройство для распыления расплавленного металла, включающее кольцевую камеру, внутренняя поверхность которой выполнена конической соуглом конусности 90-150 , и сопла,эации струй при помощи конических скачков уплотнения, возникающих в цилиндрических насадках, процесс диспергации струи металла сохраняет высокую устойчивость как в том, так и в другом случае. Выход годной Аракции сохраняется неизмен" ным.ФПроведенные лабораторные испыта- . ния на диспергации сплава Вуда показали (см,таблицу), что применение изобретения позволило снизить количество крупнодисперсного металлического порошка с 55 до 30-143, а количество потребного для нужд промьппленности металлического порошка (диаметры частиц (125 мк) вырос с 25,0 до 41,7-773. Предлагаемое устройство для распыления расплавленного металла повышает стабильность процесса распыления и увеличивает степень дисперсности получаемого металлического порошка и однородность его гранулометрического состава,установленные на внутренней поверхности камеры концентрическими рядами, при этом угол между осями сопелов ряду составляет 5-55 , а расстояние между соплами в рядах равно 5- 30 диаметрам выходного отверстия сопла, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, 3 1256858 Ь что, с целью повышения стабильности тывающая все сопла блока, при зтом процесса распыления и увеличения сте- длина цилиндрической трубы равна: пени дисперсности порошка, сверхзву- длине раструба и составляет 0,5-2,0 ковая часть каждого сопла выполнена диаметра цилиндрической трубы а9О . с цилиндрическими уступами, внутрен угол конусности раструба равен 3-15 ний диаметр которых составляет 1,05- 3. Устройство по п,1, о т л и - 4,00, а длина составляет 0,5-5,5 ди- ч а ю щ е е с я тем, что цилиндаметра выходного сечения сопла, на- рические уступы выполнены в виде ходящегося перед цилиндрическим усту- сменных насадок. .пом. 1 О2. Устройство по п.1, о т л и - 4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ч а ю щ е е с я тем, что количество снижения давления распыляющего газа цилиндрических уступов на каждом в дозвуковой части сопел, к срезу сопле увеличивается по мере пере- конической полости соосно пристыкова 15 хода от одной концентрической окружна сменная цилиндрическая труба с ности к более удаленной от оси симраструбом на выходном конце, охва- метрии блока.