Установка для получения порошка распылением расплава

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установке для получения порошка распылением расплава, и может быть использована при получении металлических и неметаллических порошков в газовой среде и вакууме. Цель изобретения - повышение производительности и качества порошка за счет повышения эффективности и равномерности охлаждения. Распыленный расплав охлаждается предварительно при полете капель в камере и затвердевает в виде частиц, которые затем последовательно проходят через водоохлаждаемую решетку, соприкасаясь со стенками решетки и водоохлаждаемым столом, расположенным под решетку. При вращении стола порошок поподает через радиальный паз стола на дисковой питатель и далее направляется в патрубок для выгрузки. Для ускоренного продвижения частиц порошка на водоохлаждаемую решетку могут передаваться вибрации от вибратора. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S В 22 Р 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (— 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4474000/31-02 (22) 15,08.88 (46) 23,05,90. Бюл, ¹ 19 (71) Институт проблем материаловедения .АН УССР (72) Л.А.Позняк, О,А,Андрушак, Ю,П.Вертебный и В,В.Лукьянчук (53) 621.762.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 475217, кл, В 22 F 9/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 449781, кл. В 22 F 9/00, 1973, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА

РАСПЫЛЕНИЕМ РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установке для получения порошка распылением расплава, и может быть использовано при получении металлических

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения порошков распылением расплавленного металла, и может быть использовано в установках с защитной газовой средой или в вакууме, Целью из обретения являе тся повышение производительности и качества порошка за счет увеличения эффективности и равномерности охлаждения.

На фиг.1 приведена предлагаемая установка, общий вид; на фиг,2 — нижняя часть камеры с приводом и сборником порошка; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — взаимное расположение пластин в несмежных ярусах ре„.,Я0„„1565582 A 1

2 и неметаллических порошков в газовой среде и вакууме, Цель изобретения— повышение производительности и качества порошка за счет повышения эффек-. тивности и равномерности охлаждения.

Распыленный расплав охлаждается предварительно при полете капель в камере и затвердевает в виде частиц, ко торые затем последовательно проходят через водоохлаждаемую решетку, соприкасаясь со стенками решетки и водоохлаждаемым с толом, расположенным под решеткой. При вращении стола порошок попадает через радиальный наз стола на дисковый питатель и далее направляется в патрубок для выгрузки, Для ускоренного продвижения частиц порошка на водоохлаждаемую решетку могут передаваться вибрации от вибратора, 3 з,п, ф-лы, 4 ил. шетки (без смежного яруса между ними), вид сверху, Установка для получения порошков распылением расплава включает (фиг.1) устройство 1 для плавки, металлоприемник 2, устройство 3 распыления, камеру 4, основание 5, патрубок 6 для выгрузки и сборник 7 порошка.

Устройство 3 распыления может представлять форсунку в случае распыпения расплава газом или вращающийся диск при центробежном распылении.

Нижняя часть камеры 8 выполнена для удобства эксплуатации отъемной, смонтирована (фиг,2) при помощи колонн

9 на раме 10 и может перемещаться

1565582 на колесах 11 по рельсам 12 в отъем ом состоянии, Для возможности отатия нижней крьппки 13 служат гайки

14, перемещаемые вниз по резьбе по олоннам 9, Внутри отъемной части камеры 8 (фиг.2) смонтирован вращающийся водоохлаждаемый стол 15 с радиальным пазом 16. Стол 15 выполнен горизонталь- 10 йым. Над столом помещена. многоярусная водоохлаждаемая решетка (для ,ассматриваемого варианта из трех ррусов), состоящая из решетки нижнегоо яруса 17, смежной решетки средне го яруса 18 и решетки верхнего яруса 19, Каждый ярус решетки содержит Параллельно размещенные пластины. оличествр ярусов минимальное — один, ополнительное количество ярусов за- 20 исит от суммарной производительноси установки. Водоохлаждаемая решета в ярусе, например, 18 образована араллельно размещенными пластинами 0, имеющими внутренние полости для 25 прохода воды. Пластины закреплены полых обечайках 21, являющихся

Коллекторами, через которые вода рас1 ределяется по пластинам. Эти обечайки снабжены внутренними перегород- 30 ками и имеют патрубки 22 для ввода и вывода воды во внешнюю сеть (фиг.3) через гибкие металлорукава (не показаны). Водоохлаждаемая решетка смонтирована так, что в нижерасположенном (смежном) ярусе (фиг,4) параллельно

35 размещенные пластины 23 установлены

Накрест по отношению к аналогичным

1 ластинам 20 в верхнерасположенном (смежном) ярусе 18 решетки (фиг. 2) . 40

Кроме того, в несмежных .ярусах

17 и 19 направление параллельно расПоложенных пластин совпадает, причем

В нижерасположенном ярусе пластины

23 установлены со смещением д (фиг.4) 45 относительно верхних пластин. 24, шаг между которыми S. (фиг.4) . Смещение определяется из соотношения (S -сР)К, где S — шаг между параллельно расположенными пластинами; толщина смежной пластины; К вЂ” коэффициент равномерности (К = 0,4-0,6), Выбранный исходя из условия обеспечения равномерности теплоотдачи, Каждая пластина решетки в верхней части выполнена со скошенными стенкаИи, что предупреждает образование скоплений порошка на торцах пластин.

Ярусы 17-19 при помощи кронштейнов

25 оперты на пружинах 26, установленных на колонках 27. Последние закреплены на полках 28, соединенных с внутренними стенками 29 нижней части камеры 8, несущей вибратор 30, Соосно со столом 15 (фиг,2) выполнен дисковый питатель с диском 31 на вращающемся валу 32 стола, Над диском 31 закреплена неподвижно радиально направленная планка дискового питателя, поэтому порошок, просыпающийся при вращении стола через радиальный паз 16 на диск 31, имеет возможность при вращении диска сбрасываться планкой 33 в патрубок 34 и далее в сборник 7 порошка, Для удобства разъема с целью последующего извлечения сборника 7 порошка служит пневмоцилиндр 35, который прижимает сборник 7 порошка к патрубку 34 перед уплотнением болтовыми соединениями. В другом варианте сборник порошка может быть оборудован транспортным средством непрерывного действия в закрытом исполнении (например, шнеком). Вращающийся вал 32 проходит через стакан с магнитожидкостным JJIIJIGтнением 36, подшипниковую опору 37, водяной кол-.. лектор 38 для подвода и отвода воды в полости стола 15 и диска 31 и кинематически связан с приводом 39, Выгрузка порошка из камеры может производиться непрерывно и периодически, так как на патрубке 34 предусмотрена задвижка 40, Устройство водоохлаждения рабочих. элементов и привода позволяет получать порошок как в газовой среде под избыточным давлением, так и в вакууме, В последнем случае плавильное устройство 1, металлоприемник 2, распыляющее устройство 3 помещаются в камеру 4, внутренним образом, Установка работает следующим образом, Расплавленный металл в устройстве

1 для плавки переливают в нагретый металлоприемник 2 и далее в устройство 3 распыления, Распыленные частицы при полете в камере 4 предварительно охлаждаются в газовой среде или за счет теплоотдачи излучением на водо-, охлаждаемые стенки камеры и далее на водоохлаждаемой решетке, Порошок последовательно проходит через решетку верхнего яруса 19, решетку среднего яруса 18 и нижнего яруса 17 и ох45 З,Установка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена вибратором, связанным с решеткой, а решетка установлена на упругих опорах.

4,установка по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дисковым питателем с диском, закрепленным на валу стола.

5 156 лаждается, соприкасаясь с водоохлаж-. даемыми поверхностями пластин 20, 23 и 24, имеющих взаимно крестообразное или смещенное расположение, что способствует перемешиванию частиц в движении. Для ускоренного продвижения порошка, особенно для порошка с недостаточной сыпучестью, на водоохлаждаемую решетку могут передаваться вибрации от вибратора 30. При попадании в нижний ярус 17 порошок задерживается на горизонтальном вращающемся столе 15 и просыпается по мере его поворота через радиальный паз 16 на диск 31 дискового пи™ тателя, С диска последнего порошок сбрасывается при контакте с неподвижной планкой 33 через патрубок 34 в сборник 7 порошка.

В зависимости от теплофиэических свойств порошка в предлагаемой конструкции имеется возможность регулировать скорость охлаждения путем регулирования частоты вращения сто- ла 15. После окончания процесса задвижка 40 перекрывается, сборник 7 порошка отсоединяется от патрубка

34 и пневмоцилиндр 35 опускает сборник 7 порошкар который выкатывается для выгрузки. порошка. После выгрузки порошка сборник порошка устанавливается на место и закрепляется, Затем цикл повторяется.

В предлагаемой установке достигается повьппение производительности за счет эффективности охлаждения в 3-16 раз (в зависимости от объема производства и теплопроводности порошков), особенно в случае получения порошков с пониженным .коэффициентом теплопроводности (например, из быстрорежущей стали). Повьппенная скорость охлаждения улучшает качество порошка за счет сокращения времени пребывания порошка при повьппенной температуре, т.е, тем самым снижается окиаленностьв Установка может быть использована с одинаковой эффективностью как при.производстве по™ рошков в газовой инертной среде, .так

1 и в вакууме, При этом установка до5582 6 пускает выгрузку порошка в герметиЧ= ные емкости, выгрузку порошка транспортными средствами в герметичных ко™.

5 жухах и непрерывное производство распыления и выгрузки порошка беэ ввода дополнительного охлаждающего газа, Формула изобретения

1 . Ус та нов к а для по луче ния по рошк а распылением расплава, содержащая устройства для плавки и распыления, камеру, водоохлаждаемый стол на валу, соединенный с приводом и сборник порошка, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и повьппения качества порошка за счет увеличения эффективнос20 ти и равномерности охлаждения, она снабжена установленной над столом водоохлаждаемой решеткой, образованной параллельно размещенными пластинами, причем стол выполнен с радиаль25 ным пазом для прохода порошка и установлен горизонтально.

2.Установка но п,1, д т л. и ч а тощ а я с я тем, что водоохлаждаемая решетка выполнена многоярусной, при3р чем в нижерасположенном смежном ярусе параллельно размещенные пластины установлены накрест по отношению к аналогичным пластинам в верхнерасположенном ярусе, а в несмежных ярусах пластины размещены с одинаковым направлением, в нижерасположенном ярусе пластины установлены относительно верхних пластин со смещением Ll, определяемым из соотношения и = (S-о)К, 40 где S — шаг между параллельно распо.— ложенными пластинами; d — толщина смещенной пластины; К вЂ” коэффициент равномерности, К = 0,4-0,6.

1565582

1565582

МA

Составитель А,Чуканов

Теехред М.Ходанич Корректор Э,Лончакова

Редактор И,Горная

Заказ 1184 Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101