Устройство для получения металлического порошка

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам эжекционного типа для получения порошков распылением расплавленного металла газовой струей. Цель изобретения - повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распыления. Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением. Проходя через сопло Лаваля 4, он ускоряется и с большой скоростью входит в зону распыления. Протекая по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжектирует воду из нее, диспергирует воду, и далее смешанный поток устремляется в зону формирования частиц порошка и камеру 13 смешения . В зоне распыления образуется разрежение, куда вводят перпендикулярно оси устройства осесимметричную струю 2 расплава. Струя расплава засасьгоается в устройство. Взаимодействуя с газовым потоком, струя разрушается и устремляется в зону формирования , где дробится на сферические частицы порошка заданного диа - метра. Далее эти частицы уносятся потоком смеси газа с жидкостью в камеру 13 смешения, где они охлаждаются . 1 ил. (Л N5 О tsD 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„12912 (51) 4 В 22 F 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909726/22-02 (22) 07.06.85 (46) 23.02.87. Бюл. У 7 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е. Жуковского (72) Л.И. Корницкий и А.И. Яковлев (53) 621.762.224(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

753477, кл. В 22 F 9/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР 9 777766774466, кл. В 22 F 9/08, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам зжекционного типа для получения порошков распылением расплавленного металла газовой струей.

Цель изобретения — повышение степени дислерсности и однородности порошка, а также производительности процесса распыления. Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением. Проходя через сопло Лаваля 4, он ускоряется и с большой скоростью входит в зону распыления. Протекая по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 зжектирует воду из нее, диспергирует воду, и далее смешанный поток устремляется в зону формирования частиц порошка и камеру 13 смешения. В зоне распыления образуется разрежение, куда вводят перпендикулярно оси устройства осесимметричную струю 2 расплава. Струя расплава засасывается в устройство. Взаимодействуя с газовым потоком, струя разрушается и устремляется в зону фор— мирования, где дробится на сферические частицы порошка заданного диа метра. Далее эти частицы уносятся потоком смеси газа с жидкостью в камеру 13 смешения, где они охлаждаются. 1 ил.

1 1291287

Наличие в устройстве камеры с выходными каналами 6 позволяет сочетать высокую скорость газового потока с высокой производительностью получения порошков высокого качества по кимическому составу, с требуемыми размерами и формой частиц, так как распыление металла высокоскоростным мелкодисперсным потоком (ПАВ+газ) позволяет интенсифицировать механизм диспергирования первичных капель на мелкодисперсные частицы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам эжекционного типа для получения порошков распылением расплава газовой струей. 5

Целью изобретения является повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производитель1 ности процесса распыления.

На чертеже представлено устройство для получения металлического порошка, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1 с центральным отверстием в виде расширяющегося сопла для подачи в него

15 струи 2 расплавленного металла, форсунку с газовой камерой 3, образующей зазор в виде сопла Лаваля 4 с расположенной в ней камерой 5 для подачи жидкости, выполненной с цилиндрическими каналами 6 в наружной стенке 7 и снабженной патрубком 8.

Центральное веретенообразное тело своей расширяющейся частью 9 осесимметрично расположено в камере 10 рас. пыления и формирования порошка, образованной наружной стенкой 7 камеры 5. Последняя выполнена расширяющейся в направлении движения частиц с образованием камеры 10 в форме усеченного конуса.,Сужающаяся часть

ll центрального тела закреплена на корпусе устройства. Камера 5 расположена в газовой камере 3 и они отделены друг от друга внутренней стен Ç5 кой 12. Между корпусом устройства и сужающейся частью 11 центрального тела расположена камера 13 смешения.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением, например, 5-7 атм.

Проходя через проточную часть сопла

Лаваля 4, он ускоряется и с большой скоростью входит в зону распыления.

Протекая по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжектирует воду из нее, диспергирует воду, и далее смешанный поток устремляется в зону формирования частиц порошка и камеру 13 смешения.

Под действием сверхзвукового турбулентного потока, сформированного соплом 4, в зоне распыления образуется разрежение. В эту зону вводят перпендикулярно оси устройства осесимметричную струю 2 расплава. Под действием эжекционной силы струя 2 засасывается в устройство через центральное отверстие корпуса 1, не касаясь его стенок. Она находится во взвешенном состоянии. Взаимодействуя с газовым потоком, струя металла разрушается на отдельные объемы, которые аэродинамическим потоком устремляются в зону формования, где при соответствующей критической скорости газового потока они дробятся на сферические частицы порошка заданного диаметра. После этого частицы порошка уносятся потоком газа в камеру 13 смешения, где они охлаждаются, а затем их.подают в приемный бункер.

Введение жидкости, выполняющей роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), происходит за счет энергии этого же потока. Введение ПАВ в газовый поток, формирующий частицы порошка, вызвано необходимостью управлять поверхностными явлениями во время отверждения капель металла. Например, для получения железных порошков сферических по форме и с высоким качеством по химическому составу в качестве ПАВ используют воду, Дозировка расхода. ПАВ в камеру распыления регулируется и числом цилиндрических каналов б и их геометрическими параметрами.

Выполнение зазора в виде кольцевого сопла Лаваля с косым срезом позволяет максимально испольэовать энергию сжатого газа на высокоэффективную переработку расплавленного металла в порошок за счет получения наивысшей скорости газового потока на вьгходе иэ сопла без дополнительных энерго-: затрат и устойчивый характер сверхзвукового турбулентного потока, который обеспечивает в зоне формования частиц порошка критическую скорость мелкодисперсного потока и необходи1291287 из них детали магнитопроводов с плотностью до 7,05-7,2 кг/м с улучз шенными электромагнитными свойствами. формула изобретения

Составитель Г. Портнова

Редактор И. Шулла Техред И.Попович Корректор А. Ильин

Заказ 78/13 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мую эжекционную силу для ввода в уст. ройство струи жидкого металла.

Введение в камеру 10 расширяющейся части 9 центрального веретенообразного тела, начало которого совпадает с фокусом потока, позволяет образовать зону с расширяющейся по па— раболическому закону площадью поперечного сечения, что обеспечивает минимум возмущений в газовом потоке при прохождении им этой зоны со сверхзвуковой скоростью, а также критическую скорость мелкодисперсной среды в зоне формования частиц порошf5

Для снижения силы трения, возникающей при взаимодействии центрального тела с газовым потоком, а также потерь эжекционной силы предусмотрено отверстие для подсоса воздуха в камеру 13 смещения. Последняя выполнена в виде расширяющейся области за счет того, что расположена между цилиндрическим корпусом и сужающейся

25 частью центрального тела.

Расположение цилиндрических каналов 6 подачи жидкости в камеру расо пыления под углом g а=12-18 к оси устройства позволяет достигнуть равно30 мерного по поперечному сечению зоны формирования частиц порошка распределения ПАВ, не снимая скорости потока ,газа, что способствует улучшению качества порошка. Увеличение этого угла ведет к неравномерному распыле в 35 нию ПАВ набегающим потоком и снижению интенсивности засасывания ПАВ в рабочий поток, а уменьшение угла— к интенсификации подсоса ПАВ в проточную часть устройства, но при этом

40 не обеспечивается проникновения ПАВ в осевую зону течения газа.

Использование предлагаемого уст45 ройства позволяет при переработке отходов электротехнической стали получить порошок с мелкой фракцией

=!60 мкм до 75,77 при производительности 1280 кг/ч.

При использовании в составных магнитопроводах электродвигателей типа серии 4А с номинальной мощностью

2,2 кВт порошков из штамповочных отходов электротехнической стали, полученных с помощью предлагаемого устройства, установлено, что эти порошки обладают улучшенной прессуемостью и позволяют изготавливать

Устройство для получения металлического порошка распылением расплава, содержащее корпус с центральным отверстием для ввода расплава, форсунку с газовой камерой для подачи распыливающего агента в зону распыления и камеру распыления и формирования частиц порошка, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распыления, оно снабжено камерой для подачи жидкости в зону распыпения и центральным веретенообразным телом, закрепленным на корпусе, причем камера для подачи жидкости расположена в газовой каме- ре с образованием между их стенками зазора в виде сопла Лаваля и выполнена с каналами под углом к оси усто ройства 12-18 на ее наружной стенке, которая расширяется в направлении движения распыленных частиц и образует камеру распыления в форме усеченного конуса, в которой осесимметрично расположена расширяющаяся часть центрального веретенообразного тела, образующая которой выполнена в виде параболы.