Устройство для получения металлических порошков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включающее герметичный корпус, камеру распыления, выполненную в виде совмещенных основаниями усеченных конусов, стакан-распылитель, расположенный по оси камеры и снабженный приводом вращения , приемные бункеры для сбора порощка и трубчатый холодильник, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества получет1ых порощков и увеличения ресурса работы устройства, камера распыления снабжена вибраторами, установленными на корпусе, причем нижний конус камеры выполнен подпружиненным и связан с вибраторами , а угол наклона его образующей к основанию составляет 15-30°.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(ю В 22 F 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3397262/22-02 (22) 08.10.81 (46) 30.05.83. Бюл. № 20 (72) М.Е. Копров, В.Л. Гиршов, Ю.Н. Сигачев, Е.В. Синолицын, М.А. Аверин и В.И. Мясников (53) 621.762.224 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 455801, кл. В 22 F 9/10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 709246, кл. В 22 F 9/10, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включающее герметичный корпус, камеру

„„SU„„1020186 А распыления, выполненную в виде совмещенных основаниями усеченных конусов, стакан-распылитель, расположенный по оси камеры и снабженный приводом вращения, приемные бункеры для сбора порошка и трубчатый холодильник, отличающееся тем, что, с целью повышения качества полученных порошков и увеличения ресурса работы устройства, камера распыления снабжена вибраторами, установленными на корпусе, причем нижний конус камеры выполнен подпружиненным и связан с вибраторами, а угол наклона его образующей к основанию составляет 15-30 .

1020186

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлических порошков центробежным распылением расплава.

Известно устройство для получения металлических порошков, включающее герметичную камеру, стакан-распылитель, снабженный приводом, и заливочную воронку с внутренним нагревателем (1).

К недостаткам данного устройства относится значительный расход охлаждающего инертного газа, а также высокая металлоемкость конструкции, обусловленная значительными габаритами камеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получе- 15 ния металлических порошков, включающее герметичный корпус, камеру распыления, выполненную в виде совмещенных основаниями усеченных конусов, стаканраспылитель, расположенный по оси камеры и снабженный приводом вращения, приемные бункеры для сбора порошка и трубчатый холодильник, причем верхний и нижний конусы камеры распыления выполнены водоохлаждаемыми и снабжены спирально-ленточным транспортером (2).

К недостаткам известного устройства относится низкое качество полученных порошков, обусловленное попаданием продуктов взаимодействия транспортеров и поверхности нижнего конуса в полученный порошок, а также низкий ресурс работы, обусловленный абразивным износом нижнего конуса.

Цель изобретения — повышение качества полученных порошков и увеличение ресурса работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для получения металлических порошков, включающем герметичный корпус, камеру распыления, выполненную в виде совмещенных основаниями усеченных конусов, стакан-распылитель, расположенный по оси камеры и снабженный 4О приводом вращения, приемные бункеры для сбора порошка и трубчатый холодильник, камера распыления снабжена вибраторами, установленными на корпусе, причем нижний конус камеры выполнен подпружиненным и связан с вибраторами, а угол наклона его образующей к основанию составляет, 15-30 .

На. чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из герметичного корпуса 1, внутри которого размещена камера 2 распыления. Корпус снабжен крышкой 3, на которой смонтирована заливочная воронка 4, оканчивающаяся металлопроводом 5. Герметичность корпуса до заливки жидкого металла обеспечивается проплавляемой прокладкой 6, установленной на нижнем срезе металлопровода 5.

Внутри камеры 2 распыления соосно с заливочной воронкой 4 и металлопроводом 5 установлен стакан-распылитель 7 с приводом от подвесного электродвигателя (не показан). Камера 2 выполнена в виде двух водоохлаждаемых усеченных конусов: верхнего 8 и нижнего 9, совмещенных основаниями по большему диаметру. Верхний конус 8 смонтирован на крышке 3, а нижний конус 9 соединен с вибраторами 10, опирается на пружины 11 и имеет возможность вибрирования в вертикальной плоскости.

Пружины 11 и вибраторы 10 с приводами (не показаны) смонтированы на корпусе 1.

В нижней части корпуса 1 предусмотрены люки 12 для подачи частиц порошка гранул в приемные бункеры 13. Бункеры 13 снабжены вакуумными затворами 14, что позволяет вести процесс распыления непрерывно.

Инертный газ для охлаждения порошков и гранул в процессе кристаллизации напускают в камеру 2 из баллона 15. Для охлаждения газа внутри камеры распыления под крышкой 3 смонтирован трубчатый холодильник 16. Для предотвращения повышения давления газа внутри камеры распыления (из-за увеличения его объема при нагреве) на крышке 3 смонтирован предохранительный клапан 17, обеспечивающий сброс излишнего количества газа в атмосферу. На крышке 3 камеры распыления смонтировано смотровое окно 18 для наблюдения за процессом распыления.

Устройство работает следующим образом.

В камере 2 с помощью вакуумной системы создают разрежение порядка 10 —

10 мм рт.ст., затем из баллона 15 напускают охлаждающий газ до достижения в камере 2 давления, равного 1 атм. В качестве охлаждающего газа используют любой инертный или нейтральный газ (аргон, гелий, азот).

Металлический расплав в разливочном ковше (не показан) подают к устройству.

Далее приводят во вращение стакан-распылитель 7 и вибраторы 10. Расплав заливают в предварительно разогретую воронку 4. Струя расплава, пройдя через металлопровод 5, проплавляет герметизирующую прокладку 6, поступает во вращающийся стакан-распылитель 7 и разбрызгивается из него в результате центробежной силы в виде жидких гранул. Размер частиц получаемого порошка регулируется скоростью вращения стакана-распылителя. 3а время полета до столкновения с верхним конусом 8 частицы полностью или частично кристаллизуются. После соударения с верхним конусом частицы порошка (гранулы) рекошируют на водоохлаждаемую поверхность нижнего конуса 9. Пе1020186 з ремещение гранул по нижнему конусу 9, люкам 12 и далее в приемные бункеры 13 происходит благодаря вибрации нижнего конуса. 3а время перемещения по водоохлаждае мой поверхности нижнего конуса 9 гранулы перемешиваются и остывают до температуры, при которой уже не происходит их спекание в приемных бункерах.

Время пребывания гранул на поверхнос.ти нижнего конуса 9 определяется углом наклона его образующей к основанию, частотой и амплитудой колебаний конуса.

Экспериментальным путем установлено, лто угол наклона образующей конуса к основанию должен составлять 15-30 .

Если угол наклона образующей нижнего конуса 9 к его основанию превышает

30, то гранулы скатываются в приемные бункеры 13 через люки 12 без вибрации нижнего конуса, т.е. процесс перемещения гранул по поверхности . конуса ста новится неуправляемым. В этом случае время пребывания гранул на водоохлаждаемой поверхности конуса 9 мало, поэтому температура гранул, поступающих в приемные бункеры 13 достаточно высока, что- может привести к их спеканию в бункерах.

При углах наклона образующей конуса

9 к его основанию, меньших 15, перемещение гранул по поверхности конуса замедляется, что приводит к недопустимому наслоению гранул друг на друга, резкому снижению .теплоотдачи от верхних слоев гранул и их спеканию на поверхности конуса.

10 При распылении различных по температуре плавления материалов и при постоянном угле наклона образующей нижнего конуса к его основанию (в пределах

15-30 ) время пребывания гранул на поверхности конуса 9 регулируется изменением параметров его вибрации (частоты и амплитуды колебаний).

Таким образом, применение изобретения позволяет повысить качество полученных металлических порошков и увеличить ресурс работы устройства в результате снижения абразивного износа поверхности нижнего конуса.

Составитель И. Киянский

Редактор Л. Филь Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3774/9 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4