Устройство для распыления расплавленного металла

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка распылением расплава . Целью изобретения является повышение стабильности процесса распыления и увеличение степени дисперсности Порошка. Сущность изобретения заклю- |чается в том, что в устройстве для распыления расплавленного металла сверхзвуковая часть каждого согша выполнена с цилиндрическими уступами , внутренний диаметр которых составляет 1,05-4,00 , а длина составляет 0,5-5,5 диаметра выходного сечения сопла, находящегося перед цилиндрическим уступом. Кроме того, к срезу конической полости устройства соосно пристыкована сменная цилинд. рическая труба с раструбом на выходном конце, охватьшающая все сопла блока, при этом длина цилиндрической трубы равна длине раструба и составляет 0,5-2,0 диаметра цилиндрической трубы, а угол конусности раструба равен 3 - 15°. Цилиндрические уступы выполнены в виде сменных насадок, а их количество на каждом сопле увеличивается по мере перехода от одной концентрической окружности, на которой установлены сопла, к более удаленной от оси симметрии блока. 3 з.п.А-лы, 2 кл., 1 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) а1) 4 В 22 F 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3802783/22-02 (22) 17.10.84 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) С.И.Жигач, О.Н.Засухин, А.П.Иванов, M.Ã.Ëîñåâ, В.А.Семенов, А.М.Сизов и А.С.1цкраб (53) 621.762,224 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

_#_I 63248, кл. В 22 F 9/08, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ РАС.ПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка распылением расплава. Целью изобретения является повышение стабильности процесса распыления и увеличение степени дисперсности .порошка. Сущность изобретения заклю1 чается в том, что в устройстве для распыпения расплавленного металла сверхзвуковая часть каждого сопла выполнена с цилиндрическими уступами, внутренний диаметр которых составляет 1,05-4,00, а длина составляет 0 5-5,5 диаметра выходного сече ния сопла, находящегося перед цилиндрическим уступом. Кроме того, к срезу конической полости устройства соосно пристыкована сменная цилиндрическая труба с раструбом на выходном конце, охватывающая все сопла блока, при этом длина цилиндрической трубы равна длине раструба и составляет 0,5-2,0 диаметра цилиндрической трубы, а угол конусности раструба равен 3 — 15 . Ципиндрические устуо пы выполнены в виде сменных насадок, а их количество на каждом сопле увеличивается по мере перехода от одной концентрической окружности, на которой установлены сопла, к более удаленной от оси симметрии блока. 3 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.!

256858

10

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения металлического порошка в процессе разливки жидкого металла.

Целью изобретения является ста" бильность процесса распыления и увеличение степени дисперсности металлического порошка.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез по оси симметрии; на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Устройство для распыления.расплавленного металла содержит многосопловой блок, включающий корпус

1, поверхность q которого образует коническую полость b с углом конусности 90-150 . На поверхности а о корпуса 1 по концентрическим окружностям С равномерно установлены сопла 2. Расстояния между соплами

2 равно 5-30 диаметров выходных сечений d конической части сопел 2.

Оси всех сопел 2 параллельны, угол наклона осей сопел 2 составляет 5о

60 . Расстояние между осями сопел 2 в рядах равно 5-30 диаметров выходных сечений d конической части сопел 2.

Центры концентрических окружностей 1 расположены на оси симметрии блока, по линии которой установлен патрубок

3 для подачи расплава. Дозвуковая часть сопел 2 через коллектор е соединена с источником распыляющей среды газом, паром и т.п.)

Сверхзвуковая часть каждого из сопел 2 выполнена с цилиндрическими уступами f, внутренний диаметр каждо" го из которых равен 1,05-4, а длина равна 0,5-5,5 диаметров выходного сечения 4 конической части сопла 2, находящегося перед цилиндрическим уступом т .

К срезу конической. полости ) герметично соосно пристыкована сменная цилиндрическая труба 4 с раструбом 5 на выходном конце, охватывающая все сопла 2 блока. Длина цилинд-. рической трубы 4 равна длине раструба 5 и равна 0,5-2 диаметров цилиндрической трубы 4. Раструб 5 пристыкован к цилиндрической части герметично, соосно и без уступа, Угол о конусности раструба 5 равен 3-15

Цилиндрические уступы -1 могут быть выполнены в виде сменных насадок. Количество цилиндрических уступов f на каждом сопле 2 увеличивает20

l0

55 ся по мере перехода от одной концентрической окружности к более удаленной от оси симметрии блока.

Увеличение числа сопел 2 на более удаленных от оси симметрии блока концентрических окружностях с, а также увеличение количества цилиндрических уступов 1 на этих соплах 2, увеличивает диспергационную способность установки и дальнобойность струй. При этом удается получить несколько зон взаимодействия газовых струй со струей металла, причем каждое последукяпее взаимодействие не уступает по интенсивности предыдущему.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий метапл поступает по патрубку 3 и вытекает в коническую полость устройства. Газ от источника газа поступает в коллектор е и разгоняется в соплах 2. С выходного сечения о конической части сопла 2 газ в виде недорасширенной сверхзвуковой струи истекает в полость, сформированную цилиндрическим уступом. При взаимодействии недорасширенной струи со стенками этой полости образуются конические скачки уплотнения, регулярно отражающиеся от оси симмет. рии потока. Со среза цилиндрической полости, сформированной цилиндрическим уступом f истекает струя с системой конических скачков уплотнения, Такая струя о15ладает повьппенной дальнобойностью, высокой кинетической энергией, повьппенным полным давлением на оси. При торможении такой струи давление на преграду более чем в 2 раза превьппает давление струи без конических скачков уплотнения. Газовые струи, направленные под одинаковым углом для всех сопел 2, сталкивается со струей жидкосЖ . дробят ее.

Дробление начинается при соударении струй, истекающих иэ ряда сопел 2, расположенных на ближайшей к оси симметрии устройства концентрической окружности с . Струя жидкости дробится на крупные капли, ко" торые разгоняются газовым потоком и взаимодействуют в следующем фокусе .со струями, истекающими иэ ряда сопел 2, расположенных на второй от оси симметрии блока концентрической окружности с . Происходит

1256858

Получаемый порошок, мас.%

Диаметр получаемого металлического

Предлагаемое устройство

Известное порошка, мкм

Три ряда сопел

Три ряда сопел с тремя цилиндрическими уступами каждое

Три ряда сопел с одним цилинд рическим уступом каждое

5,4

20,2.

2,5

24,7

14,0

40-80

80-125

125-160

160-200

200-300

34,7

11,6

22,1

8,5

19,4

4,0

10,0

8,3

10,0

14,3

30,6

55,0 дальнейшее дробление капель и частичное охлаждение, предупреждающее коагуляцию частиц. Далее при встрече полученных капель со струями, вытекающими из сопел 2, расположенных и на 5 следующей концентрической окружности С, продолжается дробление капель, а также происходит интенсивное их охлаждение.

Сопла 2.и насадки устройства являются сменными, что позволяет легко перестраивать устройство на получение металлического порошка заданного гранулометрического состава. :э.;

Так для получения более мелкого порошка увеличивают количество цилиндрических уступов 1 в насадках и число работающих сопел 2 как на концентрических окружностях С, так и число самих концентрических окружностей С с соплами 2. Для увеличения размера получаемых частиц металлического порошка уменьшают количество работающих сопел 2 и число цилиндрических уступов на них.

При этом за счет хорошей стабилиФормул а из обретения

).Устройство для распыления расплавленного металла, включающее кольцевую камеру, внутренняя поверхность которой выполнена конической с о углом конусности 90-150, и сопла, эации струй при помощи конических скачков уплотнения, возникающих в цилиндрических насадках, процесс диспергации струи металла сохраняет высокую устойчивость как в том, так и в другом случае. Выход годной фракции сохраняется неизмен" ным. У

Проведенные лабораторные.испыта- . ния на диспергации сплава Вуда показали (см.таблицу), что применение изобретения позволило снизить количество крупнодисперсного металлического порошка с 55 до 30-14Х а количество потребного для нужд промьппленности металлического порошка (диаметры частиц cl25 мк) вырос с 25,0 до 41,7-77Х.

Предлагаемое устройство для распыления расплавленного металла повышает стабильность процесса распыления и увеличивает степень дисперсности получаемого металлического порошка и однородность его гранулометрического состава. установленные на внутренней поверхности камеры концентрическими рядами, при этом угол между осями сопел о в ряду составляет 5-55, а расстояние между соплами в рядах равно 530 диаметрам выходного отверстия сопла, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, S 1256858 Ь что, с целью повышения стабильности тывающая все сопла блока, при зтом процесса распыления и увеличения сте- длина цилиндрической трубы равна: пени дисперсности порошка, сверхзву- длине раструба и составляет 0,5-2,0 ковая часть каждого сопла выполнена диаметра цилиндрической трубы а

Э

О . с цилиндрическими уступами, внутрен- угол конусности раструба равен 3-15 ний диаметр которых составляет 1,05- 3. Устройство по п.1, о т л и—

4,00, а длина составляет 0 5-5,5 ди- ч а ю щ е е с я тем, что цилиндаметра выходного сечения сопла, на- рические уступы выполнены в виде ходящегося перед цилиндрическим усту- сменных насадок. .пом. 10 2. Устройство по п.1, о т л и— 4. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ч а ю щ е е с я тем, что количество снижения давления распыляющего газа цилиндрических уступов на каждом в дозвуковой части сопел, к срезу сопле увеличивается по мере переконической полости соосно пристыкова 15 хода от одной концентрической окружна сменная цилиндрическая труба с ности к более удаленной от оси симраструбом на выходном конце, охва- метрии блока.

y z

ВНИИПИ Заказ 48б2/8 ТиРаж 757 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4