Установка для получения порошков

 

00}08 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ае . 01) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHQ5hY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1) 3348373/22- 02 (22) 23, 10.81 (46) 23.06.83. Бюл. И 23 (72) E.Ï.Áîíäàðåíêî, Л.Г.Гальченко, А. А.Кансузян, Е.В.Красненков и Н.И.Судак (53) 621. 762. 224 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 599920,кл. В 22 F 9/08, }975.

2. Авторское свидетельство СССР }} 536008, кл. В 22 F 9/08, }974. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОРОШКОВ,-включающая герметичную вертикальную камеру с верхним фланцем, распылительную форсунку, установленную в отверстии верхнего фланца так, что внешняя поверхность форсунки и отверстие образуют замкнутую коль.цевую полость, соединенную с магист-. ралью сжатого газа, металлоприемник,: закрепленный на Форсунке, и устройство для подачи сжатого газа, о т ". л и ч..а ю щ а я с я тем, }то, с ", целью повышения качества порошков многокомпонентных сплавов, металлоприемник выполнен в виде тигля.-плави" теля, установленного в герметичной камере,- и снабжен бункером с дозатором измельченного сплава и сиФоном, соединяющим сливное отверстие тигля-плавителя с распылительной форсункой, а устройство для подачи сжатого газа соединено с полостью металлоприемника и снабжено вакуумной сис . темой и системой геттерной очистки рабочего газа.

2. Установка по и.}, о т л и ч аю щ а я с я тем, что сифон выполнен в виде коаксиальных трубок, внутрен-: няя из которых герметично соединена со сливным отверстием металлоприемни ка„ а внешняя трубка выполнена с выступами на нижнем торце и заглушена верхнего торца, при этом внешняятрубка поджата выступами к днищу металлоприемника при помощи винтового упора °

10241

Изобретение относится к nopqwosok металлургии,, в частности к установкам для получения. металлических порошков

<распылением расплавов при помощи сжатого газа.

Известна установка для получения порошков распылением расплава, включающая: плавильный тигель, камеру " распыления, металлоприемник, распы-.;, лительную форсунку, сборник порошка и устройство для подачи сжатого газа (1).

Недостаток данной установки - низ кое качество получеыных порошков, обусловленное окислением расплава при его заливке из плавильного тиг" ля в металлоприемник.

Наиболее близкой к предлагаемой

no технической сущности и достигаемо му результату является установка для получения порошков, включающая гер" метичную вертикальную камеру с верх. ним фланцем, распылительную форсунку установленную в Отверстии sepx него фланца так, что внешняя поверх- ность Форсунки и отверстие .образуют замкнутую кольцевую полость, соединенную с магистралью Сжатого газа, металлоприемник, закрепленный на

Форсунке, и устройство для подачи .сжатого газа (2j.

Недостаток данной установки — низкое качество полученных порошков, в особенности порошков многоком- . 35 понентных сплавов, обусловленное . загрязнением расплава в процессе плавления и заливки в металлоприемник, изменением режима распыления в процессе истечения расплава 40 из металлоприемника, а также попаданием атмосферного воздуха в камеру после опорожнения металлоприемника.

Цель изобретения - повышение 45 качества порошков многокомпонентных сплавов, полученных распылением расплава.

Для достижения цели в установке для получения порошков, включающей у0 герметичную вертикальную камеру с верхним Фланцем, распылительную форсунку, установленную в отверстии верхнего Фланца так, что внешняя поверхность Форсунки и отверстие образуют замкнутую кольцевую полость, соединенную с магистралью сжатого газа, металлоприемник, закрепленный на Форсунке, и устройство для подачи сжатого газа, металлоприемник выполнен в виде тигля-плавителя, установленного в герметичной камере, и снабжен бункером с доза1о" ром измельченного сплава и сифоном, соединяющим сливное отверстие тигля-плавителя с распылительной Форсункой, а устройство для подачи сжатого газа соединено с полостью металлоприемника и снабжено вакуумной системой и системой геттерной очистки рабочего газа.

При этом сифон, выполнен в виде коаксиальных трубок, внутренняя из которых герметично соединена со сливным отверстием металлоприемника, а внешняя трубка выполнена с выступа" ми на нижнем торце и заглушена с

I верхнего торца, при этом внешняя трубка поджата выступами к днищу металлоприемника при помощи винтового ynopa.

Иа фиг.1 показана схема установ" ки, на Фиг.2 - металлоприемник, про-. дольный разрез. установка включает в себя герметичный бункер 1 для раздробленt його многокомпонентного сплава, дозатор 2, рассчитанный на разовую загрузку этого материала, шток 3, металлоприемник 4 с нагревателем 5, которые помещены в защитную камеру

6 и выполнены в виде тигля-плавителя.:

Камера 6 подключена магистралью 7 к вакуумно-газовой системе {не показана1 с ампулой 8 для геттервой очистки и подогрева рабочего газа и к вакуумному насосу 9.. Тигель-плавитель закреплен на форсунке 10 так, что внутрення его полость соединена сифоном 11 со сливным отверстием форсунки, а газовая кольцевая камера 12, в которой размещена форсунка

10, сообцена магистралью 13 с вакуумно-газовой системой подачи нагретого и очищенного газа (аргона).форсунка 10 закреплена на верхнем. Флан це (не показан камеры .14, сборник :

15 порошка уста4Ьвлен в ее нижней части,а газовыйускное отверстие 16 выполнено s боковой стенке камеры 14.

Винтовым упором 1 (фиг.2 ) наружная трубка 18 сифона 11 поджата.к

° днищу металлоприемника 4. Внутренняя ,трубка l9 сифона герметично соединена со сливным отверстием 20. Для контроля температуры: расплава уста- новлена термопара 2 1. Наружная труб ка 18 сифона 11 выполнена с выступа3, 1024152 ми на нижнем торце, а .ее верхний и торец заглушен; . з

Полость 22 камеры 6 образована 3 стенками форсунки 10, оснаЩенной .( сменным мундштуком 23. 5 s

Сопло форсунки включает в себя ч конусную втулку 24 с выполненными по к периметру тангенциальными отверстия- к ми 25 для несущего газа и конусную р насадку 26 с плавной регулировкой: >О р по высоте вмхадной кольцевой газовой . с щели 27. . з

Вентили 28 и 29 предназначены для к коммутации вакуумной и газовой сис"" тем с кольцевой камерой 12 и полостью 5 2

22. Секторные задвижки 30 дозатора и

2, сОединены с Втулками 31, в КОтормх О

Выполнены ФИГурные пазы 32. г

Установка работает сведующим об- с разом, При закрытых секторных задвижках к

30 производится загрузка бункера раздробленным многокомпонентным спла- т вом, например термоэлектрическим . и материалом, его герметизация, вакуумирование камеры 14 и связанных и с нею систем, заполнение аргоном. о

Перемещением штока 3 открывается сек" торная задвижка 30 бункера 1 и мате" в риал заполняет дозатор 2. При даль" 30 ч нейшем перемещении штока 3 за" . н фиксированного от проворота, при взаимодействии Фигурных пазов 32 :м во втулках 31 со штифтами на штоке 3 закрывается задвижка бункера и . . т только после этого открывается за-. движка 36 доватора 2. Разовая доза материала из дозатора 2 попадает Р в разогретый тигель-плавитель 4, где плавится и перегревается до необ. ходимой температуры. Затем в полости

22 (камера 6), где размещен тигельплавитель, создается разрежение насосом 9 через вентиль 28 и магистраль 7. Инертный газ (аргон) при этом из камеры 14 через мундштук 23, спивное отверстие 20,трубки 19 и

18 .сифона 11 поступает ко дну тигляплавителя, проходит через расплав, барботирует и перемешивает его. Фе

После перемешивания и гомогенизации многокомпонентного термоэлектри ческого сплава в тигле-плавителе к кольцевой. газовой щели 27 подается по магистрали 13 сжатый подогретый и очищенный в ампуле 8 аргон при давлении (2 5-6) 10 Па. В полость

22 (камеру 6 ) через натекатель 29, агистраль 7 (вентиль 28 при этом акрыт) .подается тот же газ при аданном давлении, например

1 - 1,5) 10 Па, которое обеспечи; ает вытеснение жидкого расплава ерез сифон 11 (трубки 18 и 19) сливному отверстию 20. Регулиров" ой давления в полости 22 (камее 6) обеспечивается заданная .скоость вытеснения жидкого сплава через ифон к сливному отверстию 20, т.е, аданный его расход, а регулировой давления диспергирующей струи есущего газа, выходящего из щели

7, обеспечивается необходимая стеень дробления жидкой струи на капли. саждаясь в камере 14, капли диспер-. ированного расплава приобретают ферическую Форму, охлаждаются и собираются в виде порошка в сборние 15.

После распыления загруженной в игель-плавитель дозы материала npo" вводится загрузка очередной порции.

Для этого перемещением штока 3 роизводится поочередное закрываниеткрывание задвижек 30, загрузка доатора 2 и тигля 4. Фигурные пазы 32 о втулках 31 обеспечивают механиескую блокировку, исключающую одовре енное открывание задвижек 30 ежду бункером 1 и дозатором 2 и ежду дозатором 2 и тиглем 4, чем сключается попадание избытка маериала в тигель 4. Очередная доза атериала в тигле 4 плавится, переешивается барботажем газа, и процесс аспыления повторяется.

Оснащение установки дозатором сходного материала, выполнение меаллоприемника в виде тигля-плавитея, помещенного в отдельную гермеичную камеру и связанного со сливым отверстием Форсунки соосно устаовленным сифоном и отдельной мастралью с вакуумно-газовой систем ! ои, позволяет повысить качество расляемых многокомпонентных сплавов счет исключения контакта с атмосрой в процессе плавления и распыления. Регулировка расхода расплава через сливное отверстие путем.вытес,нения жидкого сплава через сифон обеспечивает получение порошка бо55 лее однородного гранулометрического состава. Качество порошков многоком. понентных сплавов улучшается также при перемешивании и гомогениэации расплавов перед распылением, а нали1024152 чие бункера с дозатором позволяет по» высить производительность и чистоту процесса за счет исключения необходимости очистки систем, установки от ,примесей активных газов при заполнении металлоприемника.

Таким образом, применение описанной установки позволяет повысить качество порошков многокомпонентных сплавов, в частности порошков термоэлектрического материала, за счет снижения содержания в нем примесей

5 кислорода, повышения дисперсности полученных порошков и обеспечения его однородности по гранулометрическому составу.

1024152

1?

Составитель И,Киянский

Редактор И.Николайчук ТехредМ.Гергель Корректор Л.Бокшан

Ю

Заказ 4284/7 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4