Форсунка для получения металлических порошков

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл: В 05 В 7/2 В 22 Э 28/О с присоединением заявки Х осударстоеиный кометеСовета Иииистроа СССРоо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубли 2.525.3088,8) 5.08.77 Бюллетень29вания описания 26.08.77 53) У 72) Авторы изобретения П. Вертебный, Г, П, Дойченко, С. А. Козлов,С. Ничипоренко, Ю. И. Найда и Э. Ч. Пиоро Ордена Трудового материалорасного Знамени институт проблем ения АН Украинской ССР(54) 20 Изобретение, относится к области произ-. водства металлических порошков, в частнос ти к устройствам для получения порошков в порошковой металлургии, и может быть использовано в электротехнической, химической автотракторной и других отраслях промышленности, производящих и потребляющих порошки.Известна форсунка для получения металлических порошков с распылением продуктами сгорания, образующимися в специальной насадке 1.Такая форсунка имеет ограниченную область применения, так как не позволяет регулировать состав продуктов сгорания без 15 изменения размеров распыленных частиц исрошка и других его характеристик,Известна также форсунка для получения ме аллических порошков, содержащая цилин дрический корпус, в котором выполнены кольцевая камера для подвода распыливаю-. шего газа с кольцевым сопловым отверстием для выпуска, осевая камера, в которой размещена насадка для подвода расплавленного металла, образующая со стенками осевой 25 камеры сопло для выпуска вспомогательного газа, и камера-коллектор вспомогательного газа, расположенная над камерой для подвода распыливаюшего газа, сообщающаяся с осевой камерой каналами 2.Недостатком известного устройства ав лается то, что для распыления металла применяется горячим газ,нагретый вне форсунки. Для подачи нагретого газа к форсунке необходимо применять жаростойкие трубопроводы, агрегат для подогрева газа и другие до;.олнителькые устройства. Поэтому при повышенных температурах ис 1- пользовать такую форсунку нецелесообразно. Применение форсунки ограничивается до сравнительно невысоких температур плавления металлов, порядка 400-500 С.оПовышение температуры в зоне насадки для подвода расплавленного металла и регулирование газового состава практически затруднено в известном устройстве, в ре-. зультате чего не обеспечивается высокое качество распыленного порошка,Бель изобретения - расширение диапезона технологической применимости и улуч 56750615 шение качества продукта путем распылениявысокотемпературными продуктами сгорания с возможностью регулирования их состава.С етой целью в корпусе концентрично камере для подвода распыливаюшего газавыполнена кольцевая камера для охлаждающей среды с каналами, сообщающимися сосевой камерой, а камера-коллектор вспомогательного газа разделена вертикаль, 10ными перегородками на секции, каждая изкоторых снабжена тангенциальными инжек-.торными насадками, вкаочающими конфузорно-диффузорный корпусосевой патрубокдля ввода горючего газа, образующий сторцом корпуса инжекторной насадки зазор,сообщающийся с атмосферой.На фиг, 1. приведена конструкция форсунки, общий вид; на фиг. 2 - то же, вплане. 20Форсунка получения металлических порошков имеет цилиндрический корпус 1 инасадку 2 для подвода расплавленного м.талла. В корпусе 1 выполнены кольцеваякамера 3 для подвода распыливаюшего газа 25с кольцевым сопловым отверстием 4 дляего выпуска (может быть выполнено рядотверстий)Между насадкой 2 и корпусом1 имеется осевая камера 5,в которую тоотверстиям 6 поступает горючая газовая 30смесь из камеры-коллектора 7 вспомогательного газа, расположенной над камерой3 для подвода распыливаюшего газа,Осевая камера 5 при помощи каналов8 соединена с кольцевой камерой 9 для 35охлаждающей среды, расположенной кон-.центрично камере 3 для подвода распыливаюшего газа.Таким образом насадка 2 для подводарасплавленного металла образует со стенками осевой камеры 5 сопло для выпускавспомогательного 1 газа после его сгорания,причем регулировкасостава высокотемпературных продуктов сгорания осуществляет"ся путем выбора их соотношения с охлаждающей средой, количество которой определяется регулятором 10. Например, приприменении в качестве распыливающегогаза воздуха охлаждающей средой такжеможет быть воздух. В, качестве регулятора 10 могут быть применены, например,вентиль, заслонка, дроссельКамера-коллектор вспомогательногг га .за снабжена тангенциальными инжекторныминасадками, включающими каждая конфузорно-диффузорный корпус 11, в котором в полости 12 осуществляется смешивание горючего газа с воздухом, и осевой патрубок13 для ввода горючего газа. Осевой патдубок 13- образует с торцом корпуса 11 инжекторной насадки зазор, сообщающийся с атмосферой и служащий для прохода воздуха.Стенка 14 корпуса 11 является верти калькой перегородкой камеры-коллектора 7 вспомогательного газа, которая делит кам-; - ру на секции. Каждая секция снабжена тангенциальными инжекторными насадками описанной выше конструкции. Это необхо-, димо, чтобы обеспечить равномерность вы-. хода вспомогательного газа в осевую камеру.Форсунка работает следующим образом.Перед началом работы вспомогательный газ (смесь горючего газа и воздуха) пьдается через инжекторные насадки в камеру-коллектор 7 и по отверстиям 6 -,в осевую камеру 5, в которой газ поджигается. После разогрева насадки 2 до заданной температуры включается подача распыливаюшего газа в камеру 3. Расход распыливающего газа определяется заданным давлением пе-; ред распылением. При атом регулятором 10 устанавливается необходимый расход охлаждающей газовой среды в кольцевой камере 9.Затем в центральное отверстие насадки 2 подается расплавленный металл. Металл .попадает в конусообразную струю распыливающего газа в смеси с высокотемпературными продуктами сгорания и диспергирует-. ся на мелкие частицы, которые уносятся газом и осаждаются в специальных устройся вахПри сжигании горючего газа можно р. гулировать температуру и состав продук-. тов сгорания и, соответственно, среду зоны распыления (окислительную или восстановительную).Если необходимо снизить температуру продуктов сгорания больше, чем зто позвос ляет регулировка количества горючего газачерез осевые патрубки 13, то в осевую камеру 5 подводится охлаждающий газ из кольцевой камеры 9, При необходимости поддержать восстановительную среду в продуктахсгорания или если требуется сократить подачувоздуха охлаждающий газ может быть нейтральным (например, аргон), Таким образом изменяется режим работы форсунки, причем состав продуктов сгорания и температура регулируются при распылении.При увеличении количества сжигаемого горючего газа в "осевой камере 5 создается высокотемпературная эона, позволяю-. щая распыливать многие металлы, например медь и ее сплавы, в условиях, близкихк дроблению газом, нагретым до температуры по величине порядка температурыраспыляемого металла, обеспечивающей бо 567506атее высокое качество порошка. Кроме того, при использовании форсунки увеличи-. вается выход тонких фракций порошка, его однородность, можно регулировать степень окисленности и другие его характеристики, а также улучшается стабильность процесса распыления.Формула изобретенияфорсунка ддя получения металлических порошков, содержащая цилиндрический корпус, в котором выполнены кольцевая каме. ра для подвода распыливающего газа с кольцевым сопловым отверстием для его выпуска, осевая камера, в которой размещена насадка для подвода расплавленного металла, образующая со стенками осевой камеры сопло для выпуска вспомогательного газа, и камера-коллектор вспомога-, тельного газа, расположенная над камерой для подвода распыливающего газа, сообщающаяся с осевой камерой каналами, отличающаяся тем, что,с20 25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 343710, кд. В 03 В 7/20, 1970 г.2, Авторскоесвидетельство СССР % 246301,кл. В 03 Б 7/14 1966 г. целью расширения диапазона технологическойприменимости форсунки и улучшения качествапродукта путем распыления металла высокотемпературными продуктами сгораииис возможностью регулирования их состава, в корпусе концентрично камере для подводараспыдивающего газа выполнена кольцеваякамера для охлаждающей среды с каналами, сообщающимися с осевой камерой, а камераколлектор вспомогательного газа разде-.лена вертикальными перегородками насекции, каждая иэ которых снабжена тангенциальными инжекторными насадками,включающими конфузорнэ-диффузорный кор 15 пус и осевой патрубок для ввода горочегогаза, образующий с торцом корпуса инжекторной насадки зазор,сообщающийся с ачмосферой,Составитель Н. Кацовскаяедактор Л. Курасова, Техред Й. АндрейчукКорректор А. Жолтани За 2 филиал ,ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,624/5 Тираж 945ЦНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений113035, Москва, Ж,З 5, Рауш Подписноеа Совета Министров СССоткрытийская,наб., д. 4/5