Установка для получения порошков распылением металлических расплавов

 

СОНИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

-SU» 1014663 А

3(56 В 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (21) 3338070/22-02 (22) 09.09.81 (46) 30.04.83. Бюл. Р 1б (72) А,В.Äèäóð, Э.Х.Шмидт, A.ß.Кафтаненко и H M.Âîðoíèí (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичныхцветных металлов (53) 224(088.8) (56) 1. Кипарисов С.С. и Либенсон Г.-А.

Порошковая метаплургия. M., "Металлургия", 1980, с.51.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 549252, кл. В 22 Г 9/08, 1975 ° (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ РАСПИЛЕНИЕМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ, содержащая раснылительную камеру, в верхней части которой установлены металлопрнемник, форсунка и водоструйное устройство, гаэоотводящую систему и теплообменник, о т л и. ч а ю щ а я с я тем, что,.с целью .увеличения выхода годного порошка, она снабжена коническими втулками, последовательно установленными в ка. мере соосно -с форсункой, и барботажной головкой, установленной в нижней части камеры, при этом гаэоотводящая система снабжена циклоном-каплеуловителем, герметично соединенным с теп-. лообменником, и выполнена в виде канала с поперечным сечением, уменьшающимся по ходу движения гаэов, непод- вижных направляющих плоскостей, установленных в.канале.и образующих

O полости переменного сечения, и пово- ротных лопаток.

10146 63 нижней конической части 12. Средняя цилиндрическая часть снабжена патрубком 13 подвода воды в металлоприемник 1 и цилиндрическим фартуком 14, установленным против патрубка 13 с зазором. Нижняя коническая часть 12 снабжена водоохлаждаемой рубашкой 15, имеющей патрубки подвода и отвода воды (не обозначены), и патрубком 16 слива пульпы. В верхней цилиндрической части 9 металлоприемника соосно установлены конические направляющие втулки 2, имеющие уменьшающиеся сверху вниз диаметры и закрепленные на расстоянии одна от другой.с образованием каскада и с возможностью изменения расстояния между ними посредством соединительных элементов 17, например, резьбовых.

К крышке 10 прикреплена воронка

18 основанием вверху с образованием кольцевого зазора 19 с верхней конической направля шей втулкой 2. Над крышкой 10 установлена емкость 3 для жидкого металла, под которой установлено средство для распыления жидкого металла, выполненное в виде форсунки

20 для подачи воды или газа, установленной под емкостью 3 для жидкого металла. Над кольцевым зазором 19 установлен кольцевой водяной коллектор

21 с отверстиями снизу для создания струй воды. Нижняя коническая часть

12 снизу соединена с барботажной головкой через фильтрующую вставку 7.

Барботер 8 установлен в коробе б.

Газопромыватель выполнен в виде конической трубы 22, в которой расположены неподвижные направляющие плоскости 23, образующие полости переменного сечения, и повортные лопатки 24. Между смежными плоскостями

23 и лопатками 24 предусмотрены зазоры 25, над которыми установлены водоструйные трубы 26. Коническая труба 22 герметично соединена с верхней цилиндрической частью 9 и циклоном-каплеуловителем 4 и расположена на уровне верхней цилиндричес. кой части 9. Циклон-каплеуловитель 4 выполнен цилиндрическим с коническим основанием, входящим в верхнюю часть бункера -теплообменника 5. Средняя цилиндрическая часть 11 металлоприемника 1 герметично соединена с бункером-теплообменником 5 посредством трубы 27. Бункер-теплообменник 5 снабжен водоохлаждающей рубашкой 28 и нижней части (посредством трубы 29, имеющей запорную арматуру 30) соеди= нен с барботажной головкой. Патрубок

16 слива пульпы снабжен запорной арматурой 31.

Установка работает следующим образом.

Емкость 3 заполняют жидким металлом. Включают форсунки 20 и открывают нижнюю летку (не обозначена) емкосИзобретение относится к порошковой металлургии, в час ности к установкам для получения порошков распылением металлических расплавов.

Известна установка для получения порошков распылением расплавов, включающая распылительную камеру, .в верхней части которой установлены металлоприемник, форсунка и водоструйное устройство, а нижняя часть заполнена водой (1). 10

К недостаткам установки относится отсутствие газоотводящей системы v. теплообменника, сопровождаюцееся значительными потерями порошка, попадаюцего в систему водоснабжения. )5

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для получения порошков распылением металлических расплавов, содержащая распы- 20 лительную камеру, в верхней части которой установлены металлоприемник, . форсунка и водоструйное устройство, газоотводящую систему и теплообменник (2 j, 25

I;, недостаткам данной установки относится низкий выход годного порошка, обусловленный его повышенным окислением и ошлаковыванием, а также значительный унос частиц порошка в газоотводящую систему.

Цель изобретения — увеличение выхода годного порошка.

Поставленная цель достигается тем, что установка для получения порошков распылением металлических расплавов, содержащая распылительную камеру, в верхней части которой установлены металлоприемник, форсунка и водоструй. ное устройство, газоотводящую систему и теплообменник, снабжена коничес- 40 кими втулками, последовательно установленными в камере соосно с форсункой, и барботажный головкой, установ. ленной в нижней части камеры, при этом газоотводящая система снабжена 45 циклоном-каплеуловителем, герметично соединенным с теплообменником, и выполнена в виде канала с поперечным сечением, уменьшающимся по ходу движения газов, неподвижных направляющих 50 плоскостей, установленных в канале и образующих полости переменного сечения, и поворотных лопаток.

На чертеже показана схема предлагаемой установки (вариант выполнения) продольное сечение. установка содержит металлонриемник 1, конические направляющие втулки 2, емкость 3 для жидкого металла, циклон-каплеуловитель 4, бункер-теплообменник 5, барботажную головку 6,. фильтруюцую вставку 7 и барботер 8.

Металлоприемник 1 установлен вертикально, состоит из верхней цилиндрической части 9, накрытой крышкой 10 средней цилиндрической части 11 и,65

1014663

Составитель И.Киянский

Редактор В. Петраш Техред T.ôàíòà Корректор И. Шулла

Заказ 3082/10 Тираж 813 П одп ис нсе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти 3. Под действием струи газа или жидкости струя металла распыляется на мелкие капли. Образовавшиеся капли металла интенсивно орошаются струями жидкости, вытекающими иэ коллектора 21 (гашение энергии струи и дутья)

Охлажденные в потоке воды частицы металла поступают в нижнюю коническую часть 12 металлоприемника 1, где подвергаются перемешиванию воздухом, подаваемым барботером 8. Образующая- 10 ся при этом пульпа отводится через патрубок 16.

Смесь паров воды и воздуха с мелкодисперсными частицами металла поступает в газопромыватель, где осущест- 15 вляется ее многоступенчатая промывка водой,. подаваемой из труб 27. Степень промывки регулируется поворотными лопатками 25. Очищенный газ поступает в циклон-каплеуловитель.

Предлагаемая установка для распы- . ления расплавленных металлов обладает следующими техническими преимуществами перед известными. 3а счет интенсивного орошения частиц порошка в зоне их образования каскадными пото. ками воды снижается время пребывания активных к окислению частиц в области окислительной газовой фазы, что способствует снижению их окисления и ошлаковывания. Наличие конических вту-З0 лок, установленных каскадно и орошаемых водой, и возможность.регулирования зазора между ними способствует гашению энергии струи распыления (энергии дутья),. уменьшению пенообра- З5 зования и улучшению. условий забора газовой Фазы в зоне ее образования.

Промывка газометаллической фазы потоками воды обеспечиВает первую ступень очистки газа.от металличес- 40 кого порошка и подачу этого порошка в металлоприемник." Предварительно очищенная в первой ступени газовая фаза подвергается вторичной очистке в многоступенчатом газопромывателе. 45

Промывка газа от примесей металлической пыли происходит путем дробления воды скоростным газовым потоком в многоступенчатой шахте газопромывателя между подвижными и неподвижными направляющими лопатками.

При помощи поворотных лопаток осуществляется регулирование сечения любой ступени шахты газопромывателя и его аэродинамических характеристик.

Это позволяет в зависимости от вида улавливаемой пыли,ее дисперсности, . массы и размеров изменять скорость завихрения в каждой ступени газопромывателя, подбирая для данного вида материала необходимые параметры.

Орошение всех ступеней газопромывателя водой способствует увеличению эффективности очистки.

Благодаря одновременному использованию инерционного, диффузионного, абсорбционного и адгезионного эффектов в газопромывателе можно улавливать металлические порошки практически любого фракционного состава.

Эффективность очистки газа от ныли при этом зависит от гидравлического сопротивления газопромывателя, которое определяет интенсивность дробления воды газовым потоком; и суммарной поверхности соприкосновения жидкой и газовой фаз. Взвешенные в воде частицы порошка по нижней нак- лонной плоскости шахты гаэопромывателя возвращаются в металлоприемник.

Очищенный от пылевидной взвеси газ (пары воды) направляются на третью ступень очистки в противоточний циклон-каплеуловитель, где под действием центробежных сил происходит конденсация паров, а вращающийся поток газовоздушной смеси, направленный вниз, способствует осаждению капель в бункер-теплообменник.

Распыление порошков в предлагаемом устройстве позволяет снизить-окисление и ошлаковывание частиц металла, увеличи: ь выход годного порошка с

88,2 до 97,0,%, повысить степень извлечения порошка в готовую продукцию (т. е. снизить безвозвратные потери металла с 2 до 0,5%), исключить необходимость применения дополнительных пылегазоочистных сооружений.