Способ получения плакированных металлических гранул

Союз Советски кСоциапистическииреспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111954190(22) Заявлено 20.03.81(2 ) 3262166/22-02с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл.В 22 Г 9/06 В 22 Р 1/02 3 Ьоударотоеией комитет ссса ао делам изобретений н открытий.- у к й" у 1 рИнотитут алактролинамики йН украиноной Сйройййт:й(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАКИРОВАННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГРАНУЛ1Изобретение относится к порошковой 1 металлургии и предназначено для использования в производстве композитных материалов.Известен способ получения гранул из5 дискретных струй центрифугированного жидкого металла с целью плакирования другим жидким металлом, Способ заключается в формировании ряда струй центрифугированного жидкого металла с последующим пропусканием их через сплошную завесу из жидкого плакирующего вещества Г 13. Однако гранулы, получаемые из струй центрифугированного жидкого металла, имеют полидисперсный состав, а форма частиц произвольна и обусловлена случайными процессами. При последующем у прохождении таких гранул через сплош ную завесу из жидкого плакирующего металла не обеспечивается заданное соотношение масс основноГо металла и пла кирующего, а также не обеспечивается идентичность плакирования каждой гранулы - на участках поверхности частиц с большеч кривизной скапливается наноси мое вещество. Качество покрытия остается низким.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения плакированных металлических гранул, заключающийся в формировании и распаде свободных струй жидкого металла, охлаждениий кристаллизации и плакировании падающих частиц взвесью наносимого вещества в восходящем потоке, ттутем введения частиц в зону температур, превышающих температуру их плавления, при которой колебания поверхности капель затухают и они округляются 21,При этом все же не удается выдержать задаваемое соотношение масс основ ного и наносимого вещества, поскольку размер сферических частиц оказывается различным благодаря тому, что распад струй металла является неуправляемым.3 9841 Так, из двух частиц различного диаметра, менее рупная частица, имея меньшую скорость витания, находится дольше в дисперсном потоке охлаждающего газа и вследствие этого получает относительно 5 большее количество наносимого на ее поверхность вещества. При этом температура поверхности раздела металл - нано-, симое на ое поверхность вещество. у такой частоты будет ниже, из-за чего адгезионные свойства покрытия оказываются различными у частиц разного размера.Цель изобретения - обеспечение заданного соотношения масс металла-основы и плакирующего вещества и равномер ности покрытия.Для достижения поставленной цели в способе получения плакированных металлических гранул, включающем образование капель расплава, охлаждение, крис таллизацию и ланесение на их поверхность покрытия в псевдоожиженном слое взвеси плакирующего вещества, образование капель осуществляют прецизионным дозированием расплава, охлаждение ведут 25 во встречном потоке нейтрального или активного газа, а кристаллизацию и нанесение покрытия осуществляют одновременно, причем в качестве плакирующего вещества используют вещество с тем пературой плавления ниже температуры кристаллизации металла-основы.1 На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.Жидкий металл 1 попадет в системунасадок 2, из которых благодаря действию переменных сил, например, электромагнитных истекает с переменной скоростью, она изменяется от нуля до максимальных значений в пределах периода,40за который образуется одна капля на выходе каждого насадка Закон измененияскорости истечения соответствует заданной, например, сферической форме частиц, Образовавшиеся таким образом кап 45ли благодаря управляемому истечению,т.е. дозированию, обладают сферическойформой и имеют равные размерьь Затемих вводят в охладитель - вертикальныйканал 3, в котором создан встречный поток охлаждающего газа. Скорость потока близка к скорости витания капель, благодаря чему они медленно опускаются к выходу из канал.а. Величина этой ско рости при заданной длине канала обуслов 55 лена требованием охладить частицы до температуры кристаллизации. Выход газа из канала осуществляется в циклон-се 90 фпаратор 4. После охлаждающего каналагранулы вводят в емкость 5, большегосеченияиз-за чего скорость охлаждающего газа ниже, чем в канале. В диффузорном участке емкости 5 устанавливаютскорость истечения, равную скорости витания частиц наносимого вещества, размер которых обычно в 10-50 раз меньше размера капель жидкого металла Протяженность (вдоль оси) зоны псевдоожиженного слоя 6 определена дисперснымсоставом частиц плакирующего вещества.Она задается исходя из требуемой толщины покрытия,Движение охлаждающего газа вызвано действием вентилятора 7. Контур выполняется замкнутым, что позволяет весьпроцесс вести в контролируемой атмосфере, Сбразование восходящего вихревого потока охлаждающего газа в канале 3и емкости 5 предотвращается спрямляющими лопатками, а также входным патрубком 8. Мелкие фракции наносимого вещества, для которых скорость витанияоказывается менее, заданной в емкости 5;сепарируются в циклоне 4 и возвращаются по трубопроводу 9 в инжекционныйвходной патрубок 8. Пополнение расходуемого вещества-покрытия осуществляется через патрубок 10. Готовые плакированные гранулы накапливаются в бункере 11. Сброс тепла кристаллизации, отдаваемого газу, производят в холодильнике 12,П р и м е р. Получение гранул из припоя ПОС 40 диаметром д = 1 мм с покрытием из слоя флюса, доля которого составляет 5 мас.% частицы, Производительность 250 мг/ч.При этом расход охлаждающего газа используемого также в качестве несущего флюсующий материал, составляет 1,138 им3 Мощность, потребляеМая вентилятором, КПД которого 06 равна 5,7 кв, а мощность, расходуемая на подогрев, плавление, перегрев металла и его. гранулирование 8,4 квт. Таким образом, полная потребляемая мощность составляет 14,07 квт, а расход электроэнергии на 1 т плакированных гранул 56,29 квт,ч.Использование предлагаемого способа получения плакированных металлических гранул позволяет получить равномерное покрытие частиц металла дополнительными компонентами с заданным соотношением масс металла-основы и плакирующего вещества, что существенно улучшаеч качество плакированных частиц.5 М 4190 6ф о р м,у л а и з о б р е т е н и я ном потоке нейтрального или активногогаза, а кристаллизацию и нанесение поСпособ получения плакированных ме- крытия осуществляют одновременно, приталлических гранул, включающий образова- чем в качестве плакирующего вещества нне капель расплава, охлаждение, крис- Ю используют вещество с темцературой таллизацию и нанесение на их поверхность плавиения нике температуры кристаллипокрытия в псевдоожиженном слое взвесизации металла-основы.плакирующего вещества, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью обеспече- Источники информации ния заданного соотношения масс металлапринятые во внимание при экспертизе основы и плакирующего вещества и равно. Авторское свидетельство СССР мерности покрытия, образование капель % 233181, кл. В 22 Р 9/10, 1966. осуществляют прецизионным дозировани. Патент Японии % 52-16055, ем расплава, охлаждение ведут во встреч- кл. 12 В 22, опублик,1977.