Установка для распыления жидкого металла

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлической дроби распылением расплава. Предложенная установка, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, согласно изобретению снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды. Обеспечивается повышение производительности, выхода годной дроби и устранение налипания дроби на стенках камеры и днище грануляционного ящика. 4 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлической дроби распылением расплава.

Наиболее близким техническим решением по выполняемым функциям и достигаемому результату является установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом (Ничипоренко О.С. и др. Распыленные металлические порошки. - Киев.: Наук. думка. 1980, с.212-213, рис. 99).

Данное техническое устройство имеет следующие недостатки: - форсунка способна разбивать только одну струю металла; - невозможна регулировка получения фракций дроби; - низкий выход мелкой фракции дроби; - низкий выход годной дроби; - налипание дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика.

Решаемой задачей заявляемого технического решения является повышение производительности, расширение технологических возможностей, повышение выхода годной дроби, устранение налипания дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика.

Поставленная задача решается тем, что установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, согласно изобретению снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды.

То, что входное и выходное отверстия расположены перпендикулярно соплу, а выходное отверстие со стороны сопла имеет перегородку, наполовину перегораживающую это отверстие, повышает выход годной дроби, расширяет технологические возможности, так как напор воды равномерно распределяется по всей площади сопла и при регулировке напора регулируется повышение или понижение выхода той или иной фракции дроби.

Сопло выполнено прямоугольной формы с расширением к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия, что повышает выход годной дроби, устраняет налипание дроби на стенках накопительной камеры и днище грануляционного ящика.

Цилиндрически выпуклая стенка с отверстиями позволяет повысить производительность труда, так как способна разбивать две струи металла диаметром 18-20 мм, расположенных друг от друга на расстоянии 120 мм.

Закрепленный над цилиндрически-выпуклой стенкой козырек способствует устранению налипания дроби на днище грануляционного ящика.

На трубопроводе отвода избытка воды установлена задвижка, с помощью которой можно поднять или снизить давление воды в форсунке и таким образом изменить фракцию получаемой дроби.

На фиг. 1 показана установка для распыления жидкого металла.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

На фиг.3 показана форсунка в разрезе по соплу.

На фиг.4 - вид Б на фиг.3.

Установка для распыления жидкого металла содержит накопительную камеру 1 с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком 2, трубопровод подвода воды 3, трубопровод отвода воды 4, задвижку 5 и установленную в накопительной камере форсунку 6. Форсунка 6 имеет корпус 7, с одной стороны которого расположено отверстие для ввода воды 8, а с другой стороны - отверстие 9 для отвода избытков воды. Отверстие 9 имеет перегородку 10 со стороны сопла 11. Сопло 11 расположено перпендикулярно отверстиям 8 и 9 и расширено к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка 12 с отверстиями 13, расположенными напротив струи металла из грануляционного ящика и с отверстиями 14 меньшего диаметра, расположенными в зонах между струями металла и по их краям. Суммарная площадь отверстий меньше площади отверстия для ввода воды 8. Над цилиндрически-выпуклой стенкой 12 закреплен козырек 15.

Установка для распыления жидкого металла работает при регулируемом давлении воды от 1,1 до 1,9 кг/см² следующим образом: вода с необходимым давлением, отрегулированным задвижкой 5, подается по трубопроводу 3 во входное отверстие 8 и с целью поддержания необходимого давления в форсунке выходит из отверстия 9 мимо перегородки 10 в трубопровод 4, задвижку 5 и попадает в накопительную камеру 1, а основной поток поступает в сопло 11 к цилиндрически-выпуклой стенке 12, где благодаря перегородке 10 в отверстии 9, равномерно распределяется по всей площади цилиндрически выпуклой стенки 12, через которую выходит наружу через отверстия 13, 14 и разделяется на отдельные струйки, устремляющиеся к двум струям металла, которые вытекают из грануляционного ящика 2 через два отверстия, расположенные на расстоянии 250-400 мм от цилиндрически-выпуклой стенки 12 форсунки 6 и на расстоянии 120 мм друг от друга. Благодаря козырьку 15 струи воды двигаются параллельно оси сопла 11, что устраняет налипание дроби на днище грануляционного ящика. Струи воды, достигая поверхности струй металла, разбивают их и позволяют получить большую удельную поверхность контакта воды с металлом, что способствует образованию большого количества перегретого пара, который является активным реагентом разрушения струи жидкого металла, сфероидизации и быстрой кристаллизации полученных дробинок. Таким образом создаются условия, при которых скорость кристаллизации меньше скорости сфероидизации, что позволяет повысить выход годной дроби. Цилиндрически-выпуклая конструкция стенки 12 позволяет развести в разные стороны потоки летящих дробинок, чем предотвращается их слипание в потоке, налипание на стенки накопительной камеры 1 и днище грануляционного ящика 2.

Формула изобретения

Установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным вверху ее грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, отличающаяся тем, что она снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4