Устройство для получения порошков

 

СООЗ СОВЕТСНИХ ц лю

РЕаЪБЛИН

3(Д) В 22 F 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3327259/22-02 (22) 21.08.81 (46) 30.04.83. Вюл. 9 16

{72) П.А. Витязь, С.С. Гурин, С.В. Попко, В.В. Протасов, Е.Д. Орлов, A.Ô. Сазонов и Ю.Л. Сапожников (53) 621.762.242(088.8) (56) 1. Патент Англии 9 1336028, кл. С 7. Х, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 422536, кл. В 22 F- 9/00, 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОРОШКОВ дроблением струи расплава, содержащее металлоприемник, дисперга„„SU„„1014662 А тор, в виде валков с зубчатой наружной поверхностью равнотолщинного эвольвентного профиля, распылительную камеру и сборник порошка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройст ва, срока службы валков и качества порошка, оно снабжено дополнительным диспергатором из огнеупорного ма" териала, выполненным с отверстиями н расположенным над валками по ширине их рабочей части, причем последние жестко центрированы и снабжены синхронизатором вращения.

1014662

Изобретение относится к металлургии и может. быть использовано при получении, черных и цветных металлов в порошкообразном состоянии.

Известно устройство для получения порошков, содержацее валки, вращаю5 щиеся в противоположных направлениях, с помощью которых металл, подаваемый из металлоприемника струей 4-10 мм, механически дробится на капли и дополнительно диспергируется на выходе из валков газовыми форсунками Г 1 1.

Недостатком данного устройства является ограниченная производительность, повышенная эррозия поверхности дробящих тел,ограниченный диапазон 15 гранулометрического состава получаемых порошков. Порошки при этом получают окисленные, форма частиц неуправляемая.

Наиболее близким по технической gp сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для получения металлических порошков дроблением струи расплава с помощью вращающихся валков, включающее метал-25 лоприемник, распыляюцие валки с зубчатой наружной поверхностью раннотолщинного эвольвентного профиля, распылительную камеру и сборник порошка.

Устройство снабжено предохранительны-З0 ми клапанами (2 .

Недостатками известного устройства являются низкая производительность (до 1-2 кг/мин, малый срок службы (2-3 ч ) распыляющих валков обусловI

35 ленные тем, что тепловой режим раоплавляющих валков устройства позволяет распылять расплав, истекающий из металлоприемника струей диаметром

3-4 мм. Увеличение производительности известного устройства до 10-15 кг/40

/мин, например, при разливке быстрорежущей стали требует увеличения диаметра струи расплава до 8-10 мм, что приводит к локальному разогреву до

800-900 С узкой полосы (10-15 мл) по-45 верхности распыляющих валков. Это приводит к быстрой эррозии валков и сокращению срока службы до 2-3 ч.

Кроме того, полученный порошок охлаждается в сборнике водой, что ухудша- 50 ет качество порошка из-за его окисления.

Цель изобретения - повышение производительности устройства, срока службы валков и качества порошка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения порошков дроблением струи расплава, содержащее металлоприемник, диспергатор в виде валков.с зубчатой наружной по-60 верхностью равнотолщинного эвольвентного профиля, распылительную камеру и сборник порошка, снабжено дополнительным диспергатором из огнеупорного материала, выполненным с отверстиями 65 и расположеннйм над валками по ширине их рабочей части, причем последние жестко центрированы и снабжены синхронизатором вращения.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг.2 — то же, нид сбокуу на фиг.3 †сечение A-A на фиг.2; на фиг.4 — схема диспергатора.

Устройство содержит металлоприемник 1, диспергатор 2, два охлаждаемых водой или жидким азотом валка 3 с эвольвентным равнотолщинным профилем, распылительную герметичную камеру 4, сменный поддон 5 сборника порошка, передвигаемый по рольгангу 6, систему 7-8 для синхронизации вращения и центрирования валков, систему 9 накуммиронания камеры 4 и отражатель 10.

Жесткое центрирование достигается конструктивно расточкой отверстий крышки корпуса установки под кронштейн диспергатора и необходимо для равномерного распределения струй расплана иэ дисйергатора по рабочим валкам, что предохраняет их от неравномерного износа, перегрева и гарантирует получение порошка однородной дисперсности.

Синхронизатор 7-8 вращения валков

3 представляет собой зубчатый редуктор с четырьмя шестернями: одной ведущей, одной паразитной и двумя ведомыми. Синхронизатор жестко, связывает оба валка и обеспечивает синхронность их вращения для сохранения фазы волны эвольвентного профиля валков относительно друг друга, что позволяет сохранить постоянный зазор между профилем валков и обеспечивает получение порошков постоянной формы и грансостава.

Устройство работает следующшл образом.

Распылительная камера 4 предвари-. тельно вакуумируется, и в поддон 5 для сбора порошка заливается жидкий азот иэ емкости 11 для охлаждения порошка и создания защитной атмосферы в камере, Избыточное давление испаряющегося азота регулируется предохранительным клапаном 12, позволяющим держать давление в камере

1,05-1,1 атм во избежание поступления воздуха.

Из металлопронода 13 струя расплава подается на диспергатор 2, представляющий собой. тонкостенную емкость, в стенках которой имеются отверстия диаметрами 1-2 мм. Количество отверстий в диспергаторе выбрано таким образом, чтобы их суммарное сечение было равно сечению выходного отверстия металлоприемника. диспергатор выполнен из огнеупорного материала (кварц, графит и др.) Отверстия в диспергаторе располагаются

1014662. фиЕ2 по ширине рабочей части распыляющихся валков.,Иэ диспергатора расплав истекает в виде тонких струек на вращающиеся валки 3, которые дробят струю расплава на капли. Окружная скорость зубьев валков достигает

25-100 м/с.

Жидкий металл, попадая нз печи в металлоприемник, проплавляет герметизирующую легкоплавкую диафрагму 14 и поступает в металлопровод 13.

Попадая на зубцы вращающихся валков 3 струйки расплава дробятся на частицы, которые кристаллизуются или в виде чешуек на поверхности зубца валка, или при условиях, определяемых скоростью теплоотвода от поверхнбсти валков и скоростью их вращения, в ниде частиц шарообразной формы. Частицы, ударяясь об отража+тель 10, поступают в поддон 5 с жид- 20 ким азотом. Быстрое охлаждение -закристаллиэованных частиц предотвращает припекание частиц друг к другу и позволяет избежать их разсгрева.

Поддон 5 выполнен съемным и после завершения распыления быстро может быть извлечен по рольгангу 6.из камеры 4 для разгрузки порошка, а на его место установлен новый поддон.

Разработанная установка может работать комплектно с вакуумной индукционной плавильной печью и позволяет производить порошки металлов, содержащие легкоокисляющиеся элементы титан, алюминий, бор и др.}.

Производительность предлагаемого устройства определяется емкостью плавильного тигля и скоростью истечения металла из металлоприемника.

Ориентировочно производительность предлагаемого устройства составит

15-25 кг/мин. устройство позволяет получать порошки разнообразной формы, чем обеспечивается воэможность варьирования их насыпного веса, плотности, текучести-.1стойкость распыляющих валков увеличивается в 5-10 раэ.

1014662 ьг 4

Составитель Г. Портнова

Редактор В. Петраш Техред К.Мыцьо Корректор И. Иулла

Е

Заказ 3082/10 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

I по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Х-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г,. Ужгород, ул. Проектная, 4