Установка для получения металлических порошков

пи Н 2 Союз СоветсиихСоциалистнцесюа ЗОБРЕТЕН И АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬСТ ии(6) Дополнительное к авт, свил ву влено 28,12.76(21)243766 9/00 с присоединением зея(23) Приоритет/14 Гееударатевнный в СССР аа двлам нзабрвтв н аткрытвйоков, Н. И. Ватутин, И.ий, В. Н. Задорожный, Вий, Л. И; Кватер, В, Н,А,. Ларин и И. В. фришбе 2) Авторм изобретения мии,витель 54) УСТАНОВ ЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ не отвечают требованиям, предъявляемь м,например, к цинковому металлическомупигменту); трудность снятия порошка сйоверхности ленты вследствие протеканияпроцесса кристаллизации на поверхности,а не в объеме газа и возможности спрессовывания порошка при удалении его споверхности съемным устройством. Спрессованные частицы, попадая в готовыйпродукт, изменяют его гранулометрический состав и делают его неоднородным.Известно также устройство дня попучения металлических порошков, включающее герметичный корпус, цилиндрическуюкамеру и установленный над ней вращающийся барабанный кристанлизатор с приспособлением для снятия готового продукта, помещенные в герметичный корпус 2,и В герметичном корпусе поддерж ся остаточное давление 10-100 м Такое устройство имеет простую к рукцию, вместо глубокого вакуума еняется небольшое разрежение, вае мрт. снстри 1Изобретение относится к области получения металлических порошков газо- фазным методом и может использоваться, например, в производстве цинкового металлического пигмента.Известно устройство для получения 3 уньтратонких металлических порошков, состоящее из вакуумной камеры, в которой установлена пнавильная печь и движущаяся над печью охнаждаемая лента, на которой кристаллизуются пары метал- тп ла, Установка работает при глубоком ва- кууме (3 10 мм рт,ст), Размер частиц порошка регулируют скоростью движения, ленты и расстоянием между поверхностью ленты и расплавненным металлом; Размер И частиц получаемого порошка 0,03 мкм и меньше, Порошок снимается с ленты специальным скребком 1. Недостатками устройства япляютсяложность эксплуатации, связанная сприменением глубокого вакуума; попучеие только уньтратонких порошков они вфафитиэгтекыь се. ,441в,па- с.,:;45653028 Регупироввние степени дисперсностиполучаемого порошка в устройстве осуществляется режимом процесса температурой испарения, остаточным давпением, температурой кристаппизатора искоростью его вращения/.Данное устройство явпяется наибопееблизким к изобретений "по"техйическойсущности и достигаемому резупьтату.Недостаток его заключается в сложности метода регулирования степени дисперсности порошка, поскольку этот метод сопряжен с изменением производитепности процесса и дпя его испопьзованиятребуется знание степени впияния каждого из технологических параметров надисперсность и производительность, атакже оценка совместного воздействияизменения нескопьких параметров на обапоказатепя, которое на практике невоз.можно предвидеть.Бепью изобретения явпяется упрощение регулирования степенидисперсностиполучаемого порошка.Это достигается тем, что цилиндрическая камера выпопнена из отдельныхсекций, при атом отношение общей ихвысоты к диаметру составляет 0,5-4,а отношение расстояния от краи Верхней секции ципиндрической камеры докристаппизатора к общей высоте ципинд ричеСкой камеры составпяет 0,01-0,10.Кроме того, камера снабжена патрубкомдпя подачи газа-носитепя, расположенным по ее центру, при этом отношениевысоты патрубка к общей высоте секцийкамеры составпяет 0,8-0,05, а отношение дйаматра патрубка к диаметру камеры составпяет 0,15-0;01.На чертеже дана принципиальная схемапредпагаемого устройства"Установка содержит ципиндрическуюобогреваемую камеру 1, состояшую йэотдепьных секций, барометрическую трубу 2 дня ввода расппавпенного метапла в камеру 1, имеющую патрубок 3для подачи в нее газа-носитепя. Над камерой 1 расположен барабанный кристаппизатор 4охнаждаемый, изнутри водой,с приспособпением дпя снятия готовогопродукта 5. Указанные эпементы конструкции закпючены в герметичный корпус 6.Установка работает следующим образом.,В корпусе 6 создают остаточное давление 10-100 мм рт.ст. Через баромерическую трубу 2 в нижнюю часть камеры 1 подают расппаввпенный металл. Высота слоя металла составляет порядка10% от обшей высоты секций камеры ( Ь).Температуру верха камеры 1 поддержи 3 вают на уровне 400 фС, температуру поверхности кристаппиэатора 4 - не бопееЗОО С.Установка может работать в двухгидродинамических режимах: статичес 0ком и динамическом с подачей нейтрапьного. газа через патрубок 3.При установпении заданной температуры расплава начинается процесс испа 33рения,металла. Образующийся пар кристаллизуется в объеме камеры 1, Диспергированный таким образом метапп вместе со свободно-конвективным потокомстатический режим) ипи вынужденным29потоком подаваемого в камеру газа динамический режим) достигает холод-.ной поверхности кристаппиэатора 4. Поддействием сил термо-и диффуэиофореэавзвешенные в газе твердые частицыосаждаются на поверхности кристаппизатора 4 и вращением его выводятся иэзонй соприкосновения с объемом камеры1, а затем удаляются с поверхностикристаппизатора 4 съемным устройством.,ЗР Изменяя количество секций в пределах соотношения Ь / Ф =0,54 можнорегулировать степень дисперсности попучаемого порошка в пределах от 0,0333до 30 мкм. В табпице приведены данныеФиппюстриру 1 ющие влияние отношения ./ цна размер попучаемых частиц металпатемпература испарения 650-700 С, температура кристаппизатора окопо 250 Состаточное давпение 20-30 мм рт, ст.,скорость вращения барабана 2 об/мин,размер одной секции: диаметр 120 мм,высота ЗО мм).Из данных таблицы спедует, что оптимапьным соотношением 1/ Э дпя попучения цинкового метаппического пигмента является 1-1,5 в статическом режиме кристаллизации, Испопьзование газаноситепя увеличивает интервал соотноше.ний /В, где получают циноцый металпический пигмент, удовпетворяющий требованиям, и депает его равным 0,5-4.Соответственно дисперсности изменяется и насыпной вес порошка цинка. Еспи д Э(0,5, наряду с образованием пороЪка в объеме происходит и образова. ние ппеночного покрытия поверхности т- кристаппиэатора, снимаемого в видестружки и загрязняющего пигмент. Еспи;,653028 Насыпной вес, г/см й Размер частиц. цинка, мкм Количест;Динамическийрежим, подача,газа-носите- пя Динамическийрежим Статический режим Содержание частиц цинка,% Статическийрежим безподачи газайосйтеля во секций Порошок менее1 и ппенка Порошок менее0,1 и ппенка 0,25 0,50 0,08 Порошок менее1 и пленка 100 Менее 0,1 1,00 Менее 11-30 0,3-0,03Менее 1 955 05 010 Менее 1 100 2,5 О, 15 3070 1,50 Менее 120-30 Менее 11-5 Менее 5 60-100 10 80 3 97 2,00 3,1 025 3,00 30 70 Менее 1060200 Менее 1 5-10/РЪ 4, в пигменте присутствуют частиць размером более 30 мкм, что неотвечает требованиям к его качеству.Поверхность кристаппизвтора распопожена по отношению к верхнему краю камеры так, что выпопняется соотношениеН/ Ь = 0,01 - 0,1. Это способствуетбопее полному осаждению пигмента наповерхности,Удаление барабана на Н/Ь более чем0,100 связано с тем, что 15% порошкарассеивается по объему корпуса печи,попадая в фильтры и насосную систему.Поспедняя выходит из строя за короткий срок, уменьшается непрерывный цикпведения процесса." При Н/Ь менее 0,010цикл также сокращается из-за остановкикристаплизатора в результате закпинивания его наростами металла на верхнемкрае камеры,Формула изобретения 1. Установка дня попучения метании ческих порошков, включающая герметич ный корпус, ципиндрическую камеру и. установленный над ней вращающийся барабанный криствллизатор с приспособпением дпя снятия готового продукта, поУстройство для удапения пигментас кристаллизатора выпопнено так, чтоснимает порошок, не деформируя частицыи не спрессовывая их на поверхности 5 криствплизвторв. Этим обеспечиваетсясохранение повышенной однородности порошка.Использование предпоженного устройства позволяет попучать высокодисперс 1 п ные металлические порошки, причем степень дисперсности попучаемого продуктаможно регулировать. В частности, устройство обеспечивает получение порошкацинка с размером частиц только менее 1 ф 30 мкм. Порошок такого качества необ-ходим.для производства цинкового метаппического пигмента как,нового продуктадля отечественной промышленности, составпяющего основуротекторных грунтов. мещенные в герметичный корпус, о т - л и ч в ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения регупирования етепени дисперсности получаемого порошка; пипиндрическая камера выпопнена из отдельных секций, при этом отношение обшей их высоты к диаметру составляет 0,5-4, а отношение расстояния от края верхней секцИи2, Установка по п,1, о т л и ч а ю - 5 щ а я с я тем, что камера снабжена патрубком для подачи газа-носителя, распопоженным по ее центру, при этом отношение высоты патрубка к общей высоте секций камеры составпяет 0,5-0,05,10 Составитепь Г. ЗагорскаяТехред И. Асталощ Корректор М Редактор Т. е ик Заказ 1186/7 ЦНИИПИ Го по дела 113035, Ь.; с7ф фф Фф ф%Гципиндрической какеры дО кристаппизатора к общей высоте цйпиндрической камеры составпяет 0,01 - 0,10,653028 8а отнощение диаметра патрубка к диаметру камеры составпяет 0,15-0,01.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент Японии435,кл, 12 С 24, 19652. Труды Всесоюзной научно-технической конференции по метаплокерамическим материалам и издепиям, Ереван,1973, с. 26-31.