Способ получения дроби

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству дроби из сплавов на основе железа. Цель изобретения - снижение количества некондиционной дроби. Во время работы расплавленный металл подается в металлоприемник, из которого в виде струй вытекает на диспергирующее устройство. Диспергирующее устройство распыляет расплав на частицы , которые центробежными силами отбрасьшаются в бассейне к охлаждающей водяной завесе, толщина которой составляет 0,5-1 мм. Водяная завеса истекает по металлическому листу с определенной температуропроводностью. 1 табл. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 22 F 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV CÂÈÄETEËÜÑÒBÓ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4255287/23-02 (22) 27.04.87 (46) 07,12.88. Бюл. Н 45 (71) Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов и Старооскольский механический завод (72) В.И.Ясногородский, В П.Лебедев, Ф.А.Скуповский, В.Ф.Катаев и А.И,Скаков (53) 621.762.2(088.8) (56) Ефимов Ф.Т,, Фролов Н,Г. Металлическая дробь и песок. М.; Namгиз, 1963, 144 с.

Авторское свидетельство. СССР

11 1243906, кл. В 22 F 9/1О, 1984, „„SU„„1442326 A1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРОБИ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству дроби из сплавов на основе железа, Цель изобретения — снижение количества некондиционной дроби, Во время работы расплавленный металл подается в металлоприемник, из которого в виде струй вытекает на диспергирующее устройство, Диспергирующее устройство распыляет расплав на частицы, которые центробежньпчи силами отбрасываются в бассейне к охлаждающей водяной завесе, толщина которой составляет 0,5 " 1 мм, Водяная завеса истекает по металлическому листу с Ж определенной температуропроводностью.

1 табл.

1 144232б 2.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к производству дроби из сплавов на основе железа. 5

Цель изобретения — снижение количества некондиционной дроби за счет уменьшения количества скрапа и .частиц неправильной формы, В предложенном способе расцлавлен- 10 ный металл подается из ковша в металлоприемник, из которого в виде струй вытекает на диспергирующее устройство. Диспергирующее устройство распыляет струи расплава на отдельные части- 15 цы, которые центробежными силами отбрасываются водяным слоем, истекающим на вертикальные экраны, Расплавленные частицы достигают охлаждающей воды, стекающей по поверх.20 ности металлического экрана. В момент, когда капля жидкого тугоплавкого металла, например чугуна, имея значительную скорость движения (в рассматриваемых условиях до 10-15 м/с), 25 входит в соприкосновение с водой, стекающей по поверхности металлического листа, которым экранируется дробелитейный бассейн, развиваются несколько физических процессов: охлаждение лобовой части капли, торможение ее движения из-за гидродинамического сопротивления воды, бурное парообразование воды. Из-за ударного торможения задняя часть капли по инерции на- З5 двигается на переднюю, как бы наплывает на нее, при этом капля теряет первоначальную, близкую к сферичес.кой, форму. Испарение воды перед продвигающейся каплей вызывает дополни40 тельное сопротивление ее движению, давление пара отталкивает каплю от приближающейся стенки бассейна, при этом величина давления napa;è, следовательно, сила его воздействия на

45 каплю зависит от толщины слоя воды.

Чем тоньше слой воды, тем сильнее отталкивающее действие пара.

Однако использование тонких слоев воды возможно при условии сведения к минимуму величины коробления листа, экранирующего стены бассейна, Величина коробления не должна превышать толщины слоя воды, В предложенном решении это достигается за счет экранирования стенки бассейна, тонким (1-3 мм) листом из материалов с коэффициентом темнерату- ропроводности не ниже 2,0-4,0 м /с.

-5 ЧВеличина термического вспучивания плоской металлической стенки пропорциональна перепаду температур, а последний — температуропроводности материала. Поэтому использование высокотемпературопроводных материалов, например меди и ее сплавов, взамен стали для экранирования стенки дробелитейного бассейна позволяет значительно уменьшить величину коробления и тем самым обеспечить отсутствие сухих (неорошаемых) участков на поверхности экрана при использовании тонкого слоя воды. Это позволяет предупредить расплющивание капель и приваривание их к экрану и, следовательно, приводит к уменьшению количества скрапа при производстве дроби, т.е. также повышает выход годного, Использование для орошаемой стенки бассейна материала с температуропроводностью ниже 2,0 10 м /с приводит

-5 2 к привариванию капель к материалу экрана и повышению количества скрапа, т.е. уменьшению выхода годного, Повышение температуропроводности выше 4,0 1О м /с при толщине слоя — У воды в предложенных пределах не приводит к дальнейшему росту выхода годного, так как количество скрапа при использовании медного листа находится на одном уровне по сравнению с латунным.

При уменьшении слоя воды ниже

0,5 мм величина коробления листа превышает толщину слон воды. При этом на участках стенки, не орошаемых водой, наблюдается расплющивание капель и количество скрала увеличивается, Увеличение слоя воды выше 1,0 мм приводит к появлению частиц неправильной формы. В обоих случаях выход годного снижается.

Пример, Проводили испытания способа литья чугунной дроби в промышленных условиях Старооскольского механического завода. Чугун выплавляли в 20-тонных вагранках. Расплавленный металл при Т1290-1320 С подавали по желобу в ковш с отверстиями, установленный над водоохлаждаемым диспергатором, вращающимся в воде дробелитейного бассейна. Струи чугуна через отверстия в ковше попадали на смоченную водой поверхность

14423 диспергатора и разделялись при ударе о нее на отдельные капли. Часть обСпособ получения дроби, включающий диспергирование струи металла на капли, полет и охлаждение их в газовой среде, соударение капель с металлической стенкой дробелитейного бассейна через слой воды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью разующихся капель достигала слоя воды на стенке бассейна, другая часть па-

5 дала в бассейн, не долетев до нее.

При испытаниях известного способа стенка бассейна была экранирована листом из углеродистой стали, у которой коэффициент температуропроводности л = 3,9 ° IО м /с. На стенке бассей— 6 2 на создавали слой воды от 0 до 5 мм с помощью коллектора (переливом).

При испытаниях предлагаемого .способа стенку бассейна экранировали ла- 15 тунным (a = 2,0 10 и / с) или мед2 ным (a = 4,0 ° 10 м /с) листом толщиной 2,0 мм. Слой воды на листе создавали также от О до 5 мм.

Количество некондиционной дроби on-20 ределяли по видам: скрап, дробь неправильной формы в зависимости от материала, используемого для экранирования стенки бассейна, и от толщины слоя воды на поверхности экрана. Результаты испытаний приведены в таблице (в числителе приведено количество скрала, в знаменателе — частиц неправильной формы; количество некондиционной дроби равно сумме скрала и 30 частиц неправильной формы).

Как видно из таблицы, количество скрапа с увеличением температуропроводности материала экрана уменьшается при всех испытанных толщинах слоев воды, а на меди и ее сплавах при слое воды 0,5 — 1,0 мм составляет 0,35-0,8Х.

Зависимость количества частиц неправильной формы от толщины слоя воды носит более сложный характер: в диапа-40 зоне толщины воды Π— 1,0 мм некондиция этого вида возрастает слабо, при переходе от слоя воды 1,0 к 1,5 мм количество отходов по неправильной форме резко возрастает, после чего на-45 блюдается очень слабый их рост. Переход от материалов с низкой температуЮ ропроводностью (углеродистая сталь) к латуни сопровождается резким уменьшением скрапа: при толщине слоя воды 50

0,5 мм — на 3,9Е, а при 1,0 мм — на

3,17. Дальнейшее повышение температуропроводности (переход от латуни к чистой меди) характеризовался незначительным уменьшением количества не- 55 кондиционной дроби °

Анализ состава дроби, полученной при использовании экрана из чистой

26

4 меди, при толщине слоя воды 0,5

1,0 мм показал, что в ней практически отсутствует скрап. Это означает, что повышение температуропроводности до 4,0 ° 10 м /с исчерпывает

-5 Z возможности повышения выхода годного при использовании оптимального слоя воды 0,5 — I О мм.

Уменьшение толщины слоя воды ниже

0 5 мм при использовании материалов с высокой температуропроводностью приводит к тому, что величина коробления листа выходит за пределы толщины слоя воды. Это приводит к расплющиванию капель о поверхность экрана и свариванию их, поэтому количество скрапа нарастает.

Увеличение толщины слоя воды выше

I,0 мм приводит к увеличению процента частиц неправильной формы. Таким образом, при выходе толщины слоя воды за предложенные пределы снижается выход годного.

Использование для экранирования стенки бассейна материала с низкой температуропроводностью (углеродистой стали) дает монотонное слабое уменьшение количества некондиции с увеличением толщины слоя воды, которое даже при толщине слоя воды 1 мм остается на ЗХ выше (т.е. выход годного на 3 ниже), чем в предложенном способе.

Таким образом, экранирование стенки дробелитейного бассейна металлом с температуропроводностью 2,0

4,0 . 10 м /с и создание на его поверхности слоя воды толщиной 0,5

1,0 мм позволяет более чем на ЗЖ повысить выход годной дроби, т,е. почти в 3 раза уменьшить количество некондиции, по сравнению с известными решениями, в которых используются неполиваемые экраны из материалов с низкой температуропроводностью или создаются слои воды, толщина которых превышает 1,0 мм.

Формула и з о б р е т е н и я

1442326

Количество некондиционной дроби (скрапа и частиц неправильной фр )«

Толщина слоя во ды, мм

4 9

0,38

7 2

0,3

4 8

0,4

5 7

0,5

А

3 5

0,45

Л.

3 2

0,4

0,2

А

0 8

0,5

0 6

0,45

А

4 7

0,52

0,5

4 1 т

0,55

0 73 ь

0,53

0 5

0,52

0,7

0 6

0,55

0 45

0,53

3 7 т0,55

1,0

0 45

Л.

3,1

0 53

3,0

1 5

2,7

1,5

0 5

3,05

0 37

3,2

1 3

Л.

2,9

3,0

0 35

=L

3,3

1 1

3,1

5,0

Составитель А,Ефремов

Техред М.Дндык Корректор Г.Решетник

Редактор В.Данко

Заказ 6340/12 . 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 снижения количества некондиционной дроби за счет уменьшения количества скрапа и частиц неправильной формы, соударение капель осуществляют со

Углеродистая сталь (3 9

«10 м /с) стенкой из металла с температуропроводностью 2,0 ° 10 — 4,0 10 м /с и через слой воды толщиной 0,5—

Латунь Медь (=2,0 «(а-4,0»

" 10 м /с) «10 м /с) 1

0 45

2.

3,07