Устройство для получения гранул из тугоплавких металлов и сплавов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

З,511 В 22 г 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕг! ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г желобом. с р с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ1 (21) 3594953/22-02 (22) 18. 03.83 (46) 23.08.84. Бюл. М 31 (72) A.Â. Степаненко, Л.А. Исаевич и К.Д. Миронов (71) Могилевский машиностроительный институт (53) 621 . 762. 224 (088. 8) (56) 1. Колпашников А.И., Ефремов А. В. Гра нулир о ванные ма т ериалы. Минск, "Металлургия", 1977, с. 23-27.

2. Степаненко А.B. Исаевич Л.А.

Непрерывное формование металлических порошков и гранул. Минск, "Наука и техника", 1980, с. 46-47.

:; SU„„110 A (.,.;-; устиайстВ0 для п0л) чения

ГРАН Л .l3 ТУГОРЛАВ1ИХ МЕТАЛЛОВ И

СПЛАЗОВ» содер»ашее ы=,брируюкий в вертиьдлы-:ом направлении тигель с отверстиями в донкой части и емкость с охла;Кдаюшей;едкостью, о тл и . а ю ш ." е с я тем что с

9 9 делью .: =íó÷åíèÿ гранул равноосной формы и умень;пек:-гя содержания поверхкосткых окис — o=: —, емкость снаб>кена z; отекав -,- :р--дслитечькой пав регороткой с ок:-.о»1. разделяющей ее на две .асти, одк и"- . которых скабжела iiакдонкым х,елобом, соединенным с ок»1ом, i.ð»»÷ем желс б устансвлен под -дом 20-30 -:.:-оризонту, а тиг"=—-,..; ; расподо»ке-. над наклонкьгч

1 09264

Изобретение относится к порошко-. вой металлургии в часThocTH к $ cò ройствам для получепия гранул из тугоплавких метаплов и сплавов.

Известно устройство, которое 5 вкшочает вибрирующий в вертикальной плоскости тигель с перфорированным дном L12 °

Недостатком указанного устройства является невозможность получения гра- 1" нул равноосной формы, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для гранулирования металлических 15 расплавов, состоящее из вибрируюшего в вертикальном направлении тигля с отверстиями в донной части и емкости с охлаждающей жидкостью L2-1..

Недостатком известного устройства 20 является невозможность получения гранул равноосной формы из больгпинства металлов и сплавов, что обусловлено деформированием капель расплава о свободную поверхность охлаждаю- 25 щей жидкости. Получаемая форма гранул преимущественно дискообразная, что увеличивает ее поверхность, а значит,и содержание окислов в формуемых из них полуфабрикатах. ЗО

Целью изобретения является получение гранул равноосной формы и уменьшение содержания поверхностных окислов.

Поставленная цель достигается тем, З что в устройстве для гранулирования металлических расплавов, содержащем вибрирующий в вертикальном направле-нии тигель с отверстиями в донной части и емкость с охлаждающей жидкостьго, емкость снабжена вертикальной разделительной перегородкой с окном, разделяющей ее на две части, одна из которых снабжена наклонным желобом, соединенным с окном, причем желоб установлен под углом 20ЗО к горизонту, а тигель расположен над наклонным желобом.

На чертеже схематично представлено устройство для получения гранул из тугоплавких металлов и сплавов, продольный разрез.

Устройство содержит вибрирующий в вертикальном направлении тигель

1 с отверстиями в донной части и емкость с охлаждающей жидкостью. Емкость состоит as корпуса 2, подводящего натрубка 3, вертикальной перегородки 4, желоба 5 и сливного патрубка б. _#_lean6 5 наклонен к горизоно ту под углом 20-30

Устройство работает слецующим образом.

Через подводящий патрубок 3 корпуса емкости 2 и окно в вертикальной перегородке 4 поцводят охлаждающую жидкость к наклонному желобу 5. Затем подают металлический расплав в вибрирующий в вертикальном направлении тигель 1 с отверстиями в донной части. Благодаря жесткому удару тигля в нижнем положении жидкий металл диспергируется в виде капель в емкость с охлаждающей жидкостью.

Скорость " истечения охлаждающей жидкости по наклонному желобу имеет вертикальную составляющую скорость г и горизонтальную сосТВВ ляющую V„„.

Частицы гранулированного расплава падают в поток движушейся по желобу жидкости под углом к его свободной поверхности.

Б этом случае удар капель расплава о поверхность раздела двух сред происходит менее интенсивно. Это объясняется тем, что капля внедряется в охлаждающую лмдкость под углом, к горизонту со скоростью Чд, равной вертикальной составляющей скорости истечения этой жидкости по наклонному желобу.

Иными словами, в процессе гранулирования металлического расплава в предложенном устройстве не происходит прямого динамического удара частиц о поверхность раздела двух сред.

В этогл случае капли жидкого металла при внедрении ° в поток движущейся охлаждающей среды получают попутно-боковой удар со стороны этой сред, что значительно уменьшает степень деформации частиц расплава и увеличивает вероятность получения гранул равноосной формы.

Далее охлаждающая жидкость с закристаллизовавшимися гранулами по наклонному днищу через сливной патрубок

6 отводится за пределы корпуса 2.

При уменьшении угла наклона желоба к горизонту менее 20 вертикальная составляющая скорости V ucг течения охлаждающей жидкости становится намного меньше скорости движения капли V,ò.е. Ч >> Vg . Капля!

109264

Составитель А. Храмцов

Техред А.Кикемезей Корректор А. Ильин

Редактор П. Коссей

Заказ 598T/10

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 жидкого металла в этом случае получает прямой динамический удар, деформируется и, кристаллизуясь, фиксирует частицу вновь принятой дис. кообразной формы.

При увеличении угла наклона желоба к горизонту более 30 вертикальная составляющая скорость V истечения охлаждающей жидкости становится . больше скорости движения капли /, т.е. Vr )) V . В этом случае превалирует попутно-боковой удар со стороны горизонтальной составляющей скорости истечения охлаждающей жидкости, и гранулы принимают форму вытянутых лепестков. Следовательно, наиболее оптимальный угол наклона желоба к горизонту находится в пределах 2030 . Использование предлагаемого устройства обеспечивает получение гранул из тугонлавких металлов и сплавов равноосной формы, так как сферические частицы обладают минимальной удельной поверхностью и любое отклонение от этой формы приводит к увеличению их удельной поверхности и, как следствие, к повышенному содержанию в них окислов.

Применение частиц равноосной формы способствует снижению технологического времени на восстановление окислов на их поверхности и при последующей обработке давлением rpa\

15 нул (напр имер прокаткой) об еспечиУ вает высокое качество полуфабриката.

Так, например, при восстановлении партии гранул быстрорежущей стали

P6NS в количестве 30 кг в диссоциированном аммиаке технологическое время для частиц дискообразной формь; составляет 2 ч, а для частиц равноосной формы 1.5 ч.