Гранулятор для распыления расплавленного металла

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению металлических порошков путем центробежного распыления расплава. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и равномерности гранулометрического состава получаемых порошков. Расплав из металлоприемника подается на перфорированную поверхность вращающегося полого диска 4, а через полый вал 2 подают под давлением хладагент, который через отверстия 7 выходит струями на рабочую поверхность 6 вращающегося диска 4 и охлаждает диспергированные частицы расплава. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних .

РЕСПУБЛИН .

„„SU„„1475776 (51)4 В 22 F 9 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ::."

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

Ф

1 фие. l (21) 4307116/31-02 (22) 21.09,87 (46) 30.04.89, Бюл. ¹ 16 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е.ЖУковского (72) С.В.Яценко, А.А. Лалета, А.И.Долматов, Г,М.Волошин и А.П.Орлов (53) 621.762.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 752914, кл. В 22 F 9/10, )979.

Авторское свидетельство СССР

Р 959927, кл. В 22 F 9/10, 1981. (54) ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению неметаллических порошков путем центробежного распыления расплава. Целью изобретения является повышение эффективного охлаждения и равномерности гранулометрического состава получаемых порошков. Расплав из металлоприемника подается на перфорированную поверхность вращающегося полого диска 4, а через полый вал

2 подают под давлением хладагент, icoторый через отверстия 7 выходит струями на рабочую поверхность .6 вращающегося диска 4 и охлаждает диспергированные частицы расплава. 4 s.n. ф-лы, 5 ил.

1475776 2

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению металлических порошков путем центробежного распыления расплава.

Целью изобретения является повыше-.: ние эффективного охлаждения и равномерности гранулометрического состава получаемых порошков.

На фиг.I представлен гранулятор, общий вид; на фиг.2 — узел Х на фиг.1; на фиг.3 — исполнения перфораций рабочей поверхности; на фиг.4сечение А-А на фиг.3; на фиг.5— сечение Б-Б на фиг.З. 15

Гранулятор содержит корпус 1 с устройством для выдачи продукта в нижней части днища, приводной вал 2 с полостью 3 для подачи хладагента, закрепленный на валу 2 диск 4, имею- 20 щий внутреннюю камеру 5 и рабочую поверхность 6, Рабочая поверхность 6 . перфорирована отверстиями 7, сообщающимися с внутренней камерой 5.

Гранулятор работает следующим об- 25 ,разом.

Приводной вал 2 вместе с диском

«1

4 вращаются с частотой порядка 10 с и более. Через полый вал подают под давлением хладагент, преимущественно 30 при криогенных температурах, который поступает во внутреннюю полость

5 диска 4 и через перфорации 7 выходит элементарными струйками над рабочей поверхностью 6 вращающегося дис- 35 ка 4, Струя расплавленного металла по" ступает вблизи центральной части диска 4, вступает в контакт с рабочей поверхностью 6, распределяясь по ней 40 пленочным слоем, толщина и продолжительность осуществования которого до начала дробления и коагуляции в гранулы определяются расходом металла, частотой вращения диска и напором 45 хладагента. Размер образующихся гранул зависит при этом от плотности перфораций на единице площадй. Чем мельче перфорации и больше их число на единице площади, тем мельче гранулы.

Благодаря постоянному охлаждению рабочей поверхности диска и наличию множества элементарных струек хладагента интенсифицируется теплоотвод и дробление пленочного слоя металла, который приобретает сфероидальную форму и окончательно застывает без кристаллизации, т.е. аморфно, находясь во взвешенном состоянии на газовой подушке обдувающих каждую гранулу струй хладагента.

Активизации образования пленочного слоя и увлечению пленки металла во вращение способствует наклон осей перфораций в направлении вращения диска 4, так как вектор скоросги ис- течения хладагента имеет при этом составляющую, совпадающую с вектором окружной скорости диска, А увеличение угла наклона осей перфораций от периферии к центру снижает неравенство составляющих векторов окружной скорости диска и элементарной струйки хладагента на каждом заданном радиусе.

Повышению эффективности охлаждения гранул способствует наклон осей перфораций в сторону оси вращения.

Этим частично компенсируются центробежные силы, стремящиеся преждевременно отбросить на стенки корпуса. сформировавшиеся гранулы. Прогресси-. рующий от центра к периферии наклон осей перфораций способствует возрастанию сопротивления по мере роста центробежной силы. При этом аэродинамические силы, действующие на гранулы, неодинаковы с разных сторон и приводят их, тем самым, во вращение с самого начала дробления. В свою очередь вращение гранул повьппает правильность их геометрической формы и скорость охлаждения.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство .обеспечивает снижение вероятности случайного распределения гранулометрического состава продукта и повьппение выхода стандартных гранул; получение гранул заданного размера и правильной геометрии предопределяется, преимущественно, параметрами перфораций; интенсифицируется теплоотвод . при затвердевании гранул, обеспечивая аморфную структуру продукта.

Предлагаемый гранулятор поэволяет увеличить выход сферических частиц заданного диаметра до 60-707., причем управление размером частиц, которые необходимо. получить в наибольшем количестве, осуществляется: плавно -- расходом хладагента (скоростью его истечения из перфораций); ступенчато — сменой перфорированного диска.

1475776 формула изобретения

5. Гранулятор по пп. 1-4, о т л ичающийс я тем, что рабочая поверхность диска выпоЯнена в виде съемной кольцевой шайбы из материала распыляемого металла.

6 фие, 2

Составитель А.Ефремов

Редактор Н.Крупкина Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 2109/15 Тираж 712, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101

1. Гранулятор для распыления расплавленного металла, содержащий корпус, расположенный внутри корпуса приводной вал,с полостью для подачи хладагента, соединенный с валом распылительный диск и внутреннюю камеру, гидравлически сообщенную с полостью приводного вала, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и равномерности гранулометрического состава продукта, рабочая поверхность дис-15 ка выполнена перфорированной, диск выполнен полым, сообщен с полостью для подачи хладагента и имеет на своей рабочей поверхности отверстия.

2. Гранулятор по п. 1, о т л и — 20 ч а ю шийся тем, что отверстия на рабочей поверхности диска выполнены наклонными к оси вращения диска.

3 ° . Гранулятор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю, шийся тем, что отверстия на рабочей поверхности диска выполнены наклонными в направлении его вращения.

4. Гранулятор по пп. 1-3, о т— л и ч а ю шийся тем, что угол наклона осей отверстий в диске выполнен увеличивающимся от периферии к центру диска и/или от центра к периферии.