Устройство для получения волокон и порошка из расплава

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциапистическмнРеспубпик 921670(61 ) Допол интел ьное н а вт. с вид- ву -(5 )М, Кл,с присоединением заявки РЙВ 22 О 11/06 Государственный комитет(2 проритетпо делам изобретений и открытийкт ъ аВ,А.Васильев, Б,С.Митин, А.И.Манохин, А(А,Скуридини К.Н. КошкингМосковский авиационный технологический инаянл.у:им К,Э,Циолковского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН И ПОРОШКА ИЗ РАСПЛАВА15 Изобретение относится к металлургии, конкретнее к порошковой металлургии, к получению ленты, волокон и порошка охлаждением расплава на вращающемся кристаллизаторе,Изобретение может быть использовано для получения металлов и сплавов в аморфном состоянии, для получения волокон заданных размеров непосредственно из расплава, для получения металлических порошков со строго заданным гранулометрическим составом и для повышения эксплуатационных свойств различных металлов и сплавов. Известны устройства для получения металлических нитей из расплава, содержащие теплоотводящий диск и ванну с расплавом 1 1.Недостатком известных устройств является большая протяженность контакта диска с расплавом, отсутствие защиты расплава от охлаждения и окисления, колебание расплава в ванне,Известно также устройство, в котором с помощью приспособлений сокращается контакт диска с расплавом 72 .Однако в нем отсутствует защитарасплава в ванне от окисления и охлаждения, а колебания расплава неустраняются,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффектуявляется устройство, содержащее теплоотводящий диск из материала с высокой теплопроводностью, системуподдержания заданного уровня погружения диска в расплав, ванну с расплавом и перегородку специальнойформы в ванне с расплавом,Вращающийся теплоотводящий дискпогружается в ванну с расплавом назаданную глубину, причем место касания диска с расплавом находитсявнутри емкости, образованной перегородкой в ванне, Перегородка устраняет образование волны в ванне с35 расплзвом и уменьшает колебание поверхности расплава 1,31.Недостатком данного устройстваявляется отсутствие защиты расплаваот окисления и от охландения, а также большая протяженность контактадиска с расплавом.Цель изобретения - уменьшениепротяженности контакта диска с расплавом, защита расплава от окисленияи от охлаждения, устранение колебаний расплава.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве, содержащемтеплоотводящий диск, соединенный сприводом вращательного движения,расположенный над ванной с расплавом,и систему поддержания заданного уровня погружения диска в расплав, имеется пластина, размещенная под дискомс отверстием, ось которого совпадаетс вертикальной осью диска,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство состоит из теплоотводящего диска 1, привода вращательногодвижения диска 2, ванны с расплавом3, системы поддернания заданногоуровня погружения диска в расплави пластины 5 с отверстием под диском 6.Устройство работает следующим образом.Теплоотводящий диск 1 приводитсяво вращение с помощью привода вращательного движения 2, Ванна с расплавом металла или другого вещества находится под диском, Расстояние между поверхностью расплава и дискомустанавливается с помощью системыподдержания заданного уровня погружения диска в расплав. На поверхности находится пластина 5 из материала, не взаимодействующего с расплавом, Плотность пластины ниже плотности расплава, в результате чего пластина находится на поВерхности расплава, В пластине имеется отверстие6, через которое расплав подается кдиску. Отверстие может быть прямоугольной круглой и другой формы. Врезультате давления пластины на поверхность расплава происходит выдавливание расплава из отверстия, В отверстии образуется купол расплаварегулируемой величины, Величина купола регулируется весом пластины иразмерами пластины с отверстием, атакже зависит от свойств расплава,Вся поверхность расплава, засключением отверстия закрыта сверху пластиной и предохраняется от окисленияи от охлаждения. Пластина мешает распространению колебаний по поверхности расплава, Вследствие того, что поверхность расплава в отверстии имеет форму купола, протяженность контакта между диском и расплавом уменьшается по сравнению с плоской поверхностьюрасплава, Во время работы уровеньрасплава в ванне понижается и пластина опускается, предохраняя расплавот взаимодействия с внешней средой,Расстояние между диском и поверхностью расплава остается постоянной засцет работы системы поддержания заданного уровня погружения диска врасплав, Расплав в момент контактазатвердевает на поверхности диска изатем под действием термических напряжений и центробежной силы отделяется от него в виде затвердевшей готовой продукции, Используя диск сгладкой поверхностью рабочей кромкойможно получить непрерывную ленту,ширина которой равна ширине диска,а толщина определяется свойствамирасп.пава и режимами получения, Дискс одной или несколькими острыми кромками позволяет получать непрерывноеволокно заданного сецения, Диск с насечками на поверхности рабочей кромки дает возможность получать порошокзаданной формы и размеров, Уменьшение протяженности контакта диска споверхностью расплава приводит к увеличению скорости охлаждения материала, получаемого с помощью данногоустройства,Пример конкретного исполнения.Устройство состоит из медного теплоотводящего диска 1 диаметром 200 ммс диапазоном регулирования 10018000 об/мин, графитовой ванны 3 срасплавом алюминия, системы поддержания заданного уровня погружениядиска в расплав и графитовой пластины 5 толщиной 5 мм с отверстием прямоугольной формы 6 размером 520 мм.Глубина погружения диска в расплавподдерживается 20 мкм с помощью системы Й. По периметру диска выполнено30 рабочих кромок с углом заточкио60, При скорости вращения диска8000 об/мин, температуре расплава800 С с каждой рабочей кромки получается непрерывное волокно, Суммарная производительность устройства9216150000 м волокна в минуту, Диа етрполучаемых волокон,0 мкм. Скоростьохлаждения 10 -10 град. /с,Базовым обьектом для промышленного получения волокон является волочение (деформирование металла протягиванием катанных или прессованныхзаготовок через фильеру меньшего сечения). По сравнению с базовым объектом устройство значительно упроща- Оет процесс получения волокон и ленты,за одну операцию из расплава получается готовое волокно или лента,. Кроме того, с помощью данного устройства можно за счет сверхвысокой скорости охлаждения получить материалс уникальными свойствами - сочетаниевысокой прочности, пластичности, коррозионной стойкости и хороших эксплуатационных свойств, Возможно также 20получение новых, ранее неизвестныхметастабильных сплавов, в том числеаморфных,Использование предлагаемого устройства обеспечивает защиту поверхности расплава от окисления, от охлаждения, уменьшение и устранение колебаний расплава, повышение скоростиохлаждения получаемого материала за 70 6счет сокращения протяженности контакта диска с ра плавом.Формула изобретения Устройство для получения волокони порошка из расплава, содержащеетеплоотводящий диск, соединенный сприводом вращательного движения, расположенный над ванной с рФсплавом, исистему поддержания заданного уровняпогружения диска в расплав, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюзащ иты поверхности расплава от охлаждения и от окисления, повышения скорости охлаждения полученных волокони порошков путем сокращения контактас расплавом и для устранения колебаний расплава устройство дополнительно содержит пластину, размещеннуюпод диском с отверстием, ось которогосовпадает с вертикальной осью диска,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент США й 3871739,кл,164-87, 1976.2, Патент США й 3863700,кп. 164-87, 1976.3 Патент США У 1 4170257кл, 164-87, 1978.921670 Составитель В,БитковШандор Техред И. Гайду Корректор Л.Бокшан тор Заказ 2443/10ВНИИПИ н по де ен 113035,кая наб.,роектная,"Патент Ужгоро иа Тираж 853 осударств ам изобре Москва, Ж го ко й и о Раув Подписнотета СССРрытий