Устройство для получения металлических гранул из расплава

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛтаЧЕСШХ ГРАНУЛ ИЗ РАСПЛАВА, включающее приемньш бмк, перфорированный стакан-разбрызгиватель, закреп-пенньй на вращающемся валу, и дозировочный тигель, о т л ичающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства для гранул игольчатой формы при кристаллизации капель жидкого алромикют и его сплавов, оно снабжено пневматическим буферным устройством , выпсщненным в виде кольцевой камеры, установленной в приемном баке концентрично со стаканом-разбрызгивателем в зоне разбрызгивания капель расплава, и патрубками для подвода сжатого воздуха, причем внутренняя стенка кольцевой камеры выполнена перфорированной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) SU(ill

ЗОБ В 22 F 9 10

1 13

ГОСУДАРСТНЕНННЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3353301/22-01 (22) 25. 11.81 (46) 23.08.84. Бюл. Ф 31 (72) A. В. Степаненко, Л.А. Исаевич, В.Г. Войтов и Л.И. Мойсинович (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.762.224 (088.8) (56) 1. Степаненко А.,В. и Исаевич Л.А. Непрерывное формование металлических порошков и гранул. Минск, "Наука и техника", 1980, с. 43-44.

2. Северденко В.П. и др. Прокатка ".ðàíóë алюминиевых сплавов, Минск, "Наука и техника", 1978, с. 192. (54)(57) УСТГойстВО ДЛЯ П0ЛУЧЕНИЯ

МЕТАЛГП1ЧЕСКИХ ГРАНУЛ ИЗ РАСПЛАВА, включающее приемный б;:.к, перфорированный стакан-разбрызгиватель, закрегпенньпЪ на вращающемся валу, и дозировочный тигель, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства для получения гранул игольчатой формы при кристаллизации капель жидкого алюминия и его сплавов, оно снабжено пневматическим буферным устройст-. вом, выполненным в виде кольцевой камеры, установленной в приемном баке концентрично со стаканом-раз-брызгивателем в зоне разбрызгивания капель расплава, и патрубками для подвода сжатого воздуха, причем внутренняя стенка кольцевой камеры выполнена перфорированной.

Изобретение относится к литейно >09265 летных катализаторов B химической му производству, конкретнее к устройствам для получения металлических гранул путем центрифугирагания расплавов.

Известно устройство для получения гранул центрифугированием расплава, состоящее из вращающегoc перфорированного стакана-ря з брызги-. вателя. В данном устройствс охлаждение капель зз(дкогo металла гpoNc— ходит в воде (1).

Однако известное устройство не позволяет получить гранулы игольчатой формы. При центрифугировянии 15 расплава во вращающемся водяном кольце форма частиц, деформируют(хся о поверхности раздела двух сред., изменяется. Они принимают преимущественно равноосную форму.

При центрифугировании ал>оминия и его сплавов с последуюпц>м охлаж-дением в воздухе образуются гранулированные тела веретенообгязной (игольчатой) форин! независимо от режимов их литья. Время и скорость охлаждения капель расп>-;в= в возду.(е при прочих равных условиях зависят о .- O>(оросги воэдув>нос.-о потока (или цувчичением скорости,цвижения капель:возрастает интенсивнос--ü их ох->за>Кцения, з результате чего улучша>0тс я - е хя и ич ес к и е с Б ой с т в а я (п0(ж ни е вьтх сплавов, содержащих в качестве леги-.

35 рующих компонентов переходные метал-" лы (марганец, хром, цирконий и др.>,, имеив(е более высокую теипературу !

li>eвпения. чем алюминз!й„ (ли (ац =в>канне -ереход-->ых метя илов в Ял>0! я(н>(евых сплавах б»дет х(00 я бь! незначительно превызать их пред -(ь;.(; 0 р; с овос!(мосT „ко-.о(>ая >три реядьных скор осч я;: -(ристалпизяпии

C ОстаВЛЯЕ l ДЕС ЧтЫъ 1(ЛИ У; >!»Е СотЫЕ ,4 1) доли процента, то в микросли-ках об-. разуются первичные интерметаллицы этих зле>(ентов в виде грубых, неря.-номсрнс р "2(npÿäpëeêHûõ включений, которые ухудшают механические свой(.->ч ва спла вoв П(,,„!»p P ув елllylgния .» скорости кристалли="àöèÿ сч меченные включения становятся более тонки>ы и рявномерно распределеннь.мз& . .o положительно скяэызается на свсйствах материала.!

1гсльчатые грянулы ал(0мяния H p l" o сплавов применяются в качестве скепромышленности и для получения высокопористых фильтров. Последние !

>ормируются из игольчатых гранул мелких фсякний (диаметром 0,2О, ; мм, длиной 1-2,5 мм) .

Наиб(>нее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для получения металлических гранул из расплава. состоящее иэ перфорированного -.таканя-разбрыз гивателя,, закрепленного ня вращающемся валу, приемного бя>(а диаметром до 6 м и ,цозирсвсчн (о тигля. Высота установки достига:.. э-6 и "21, указанные -Яысота. и диаметр установки обусловлены невысокой скоростью охлаждения частиц и тем, что под действием центробежных сил гранулы разлетаются в стороны на значительные расстояния.

Д>(я исключения деформации чеостывших гранул о стенки приемного бака диаметр последнего равен 6 и, а стакан-разбрызгиватель смонтирован на

5-6 метровой сварной опоре. Печь для подогрева распла>за устанавливается па уровне стакана-раэбрызгивателя

HG площадке для обслуживания устаI новки.

Недостатками известного устройства являются его большие габариты, что е позволяет рационально использовать npoBÿâoäñòâåííûå площади, усложняет обслуживание установки и невысокие скорости охлаждения капель расплава, а это ухудшает механические характеристики алюминиевь(х сплавов.

Це;(ьк изобретения является уменьше ие габаритов устройства для получения гранул игольчатой формы из ал>оминия и его расплавов при испсльзовании гаэообвазной охлаждаюшей срецы и обеспечение более равномерно-!.о распределения >зключений легирующих элементов в сплавах алюминия.

Поставленная цель достигается тем., что устройство для получения металлических гранул из расплава„ включающее приемный бак, перфорированные стакан-раэбрызгиватель закрегленный на вращающемся валу, и дозировочньп! тигель, снабжено пневматическим буферным устройством, выполненным в виде кольцевой камеры. установленной B приемном баке

1109265

15

45 концентрично со стаканом-разбрызгивателем в зоне разбрызгивания капель расплава, и патрубками для подвода сжатого воздуха, причем внутренняя стенка кольцевой камеры выполнена перфорированной.

Подаваемый под давлением газ (воздух) изменяет траекторию полета капель жидкого металла, в результате чего они в меньшей степени разлетаются в стороны, что дает возможность уменьшить диаметр приемного бака до 1 м. Образующиеся при этом вихревые потоки увеличивают скорость обдува капель жидкого металла и тем самым уменьшают время их охлаждения. Включения первичных интерметаллидов в микрослитках алюминиевых сплавов распределяются более равномерно. Так как в этом случае процесс эатвердевания капель происходит быстрее, появляется воэ— можность уменьшить габариты установки по высоте до 1 м.

Давление газа выбирается в пределах 0,5-1 атм в связи с тем, что при более низком его значении не обеспечивается достаточная скорость охлаждения капель жидкого металла, а при более высоком возникает опасность деформации гранул встречными потоками воздуха.

На чертеже схематично показано устройство для получения металлических гранул центрифугированием расплавов в воздух.

Устройство включает в себя приемный бак 1 с наклонным дном и отводным патрубком, в центре которого в подшипник на приводном валу установлен перфорированный стаканраэбрызгиватель 2. На внутренней стенке приемного бака концентрично стакану-разбрызгивателю смонтировано пневматическое буферное устройство

3, выполненное в виде кольцевой камеры с 30-40 радиальными отверстиями диаметром 4-6 мм, расположенными в .три ряда, и двумя подводящими патрубками

В верхней части приемного бака

1 установлен доэировочный тигель 5 для подачи расплава в стакан-раэбрызгиватель.

Устройство работает следующим образом.

При попадании во вращающийся стакан-разбрызгиватель 2 расплав под действием центробежных сил начинает истекать из отверстий перфорации. В силу большой скорости перемещения движушихся капель жидкого металла относительно направленного воздушного потока уменьжается время охлаждения образовавшихся частиц. В результате быстрого затвердевания гранул исключается опасность деформации их о стенки приемного бака, что позволяет значительно уменьшить габариты установки.

По сравнению с известным в предлагаемом устройстве изменение траектории полета капель за счет обдува центрифугируемого металла встречным потоком воздуха и исключения опасности деформации гранул о стенки приемного бака путем сокращения времени эатвердевания расплавленных капель в результате увеличения скорости перемещения их относительно воздушного потока позволяет в 5-6 раз уменьшить диаметр приемного бака.

3а счет уменьшения диаметра приемного бака в 6 раз и исключения необходимости изготовления сварной опоры,на которой смонтирован стаканразбрызгиватель с площадкой для обслуживания и монтажа печи для подогрева металла, снижается металлоемкость установки для изготовления гранул. ( с, 1 р 5

У (ф, /

Роро

6йй- = —:

ir:.

), !