Форсунка для получения металлического порошка

 

(п) S82278

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.77 (21) 2500561/23-02 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень )че 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл

В 05В 7/12//

В 22F 9/00

Государственный комитет (53) УДК 621.762.224 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. И. Шапиро, В. П. Сафронов, Д. С. Попов, П. А. Засецкий и В. И. Ходкин (71) Заявитель (54) ФОРСУНКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

ПОРОШКА

Изобретение относится к области порошковой металлургии и предназначено для получения металлических порошков путем распыления расплава газовой струей.

Известна форсунка для распыления расплава струей газа, включающая корпус, сливное устройство для подачи расплава и газовую камеру с распылительным соплом (1).

Использование известной форсунки позволяет создать установившийся факел распыления, т. е. такой, границы которого неизменны в пространстве во время всего процесса распыления.

Однако в установившемся факеле распы- 15 ления капли разных размеров движутся по близким траекториям, но мелкие капли имеют большую скорость и могут сталкиваться с крупными. Кроме того, мелкие капли быстрее кристаллизуются, в то вре- 20 мя как крупные, с которыми они сталкиваются, еще остаются жидкими. Все это приводит к снижению качества полученного распылением порошка, а именно: на крупные частицы часто налипают до 25 десятка мелких; наблюдаются случаи внедрения мелких частиц в крупные.

Эти явления снижают процент выхода годного для компактирования порошка, вы- 30 зывают необходимость отсева крупных фракций и агломератов, что снижает экономическую эффективность процесса распыления.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является форсунка для получения металлического порошка, содержащая сливную воронку и установленный коаксиально с ней сопловой аппарат с вращающейся втулкой и газовым коллектором с подводящими каналами (2). Втулка установлена на подшипнике в центре коллектора и снабжена в верхней части шкивом для приводного ремня.

При работе этой форсунки достигается изменение положения факела распыления в пространстве. Это происходит благодаря вращению газовой струи вокруг струи расплава, причем частицы расплавленного металла образуют в пространстве спиральный след. Вероятность столкновения мелких частиц с крупными снижается, так как происходит сепарация частиц в следе. Это приводит к получению качественного порошка без слипшихся частиц и без внедрения мелких частиц в крупные.

Недостаток заключается в том, что предлагаемая форсунка не обеспечивает надежной работы устройства прп распылении рас682278

50 плава, так как, во-первых, вращающаяся втулка не защищена от воздсйствия нагрева со стороны струи расплава, что вызывает ее деформацию, ужесточает требования к точности сборки и выбору посадочных размеров (допусков); во-вторых, требуется привод для вращения втулки, что снижает надежность устройства; в-третьих, подшипник, па котором установлена втулка, работает в условиях сильного нагрева, что также снижает надежность устройства и ресурс его р а боты.

Целью изобретения является повышение надежности работы форсунки.

Поставленная цель достигается тем, что газовый коллектор снабжен кольцевым соплом и кольцевым пазом, выполненным перед входом в сопло, втулка имест диаметр, превосходящий на 10 — 20О/о полусумму внешнего и внутреннего диаметров паза, и установлена внутри паза, а подводящие каналы выполнены тангенциально по отношению к коллектору.

На фиг. 1 показана предлагаемая форсунка, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Форсунка для получения металлических порошков путем распыления расплава струей газа содержит сливную воронку 1, создающую струю расплава, и коаксиальный сопловой аппарат, состоящий из газового коллектора 2 с подводящими тангенциальными каналами 3 и вращающейся втулки 4.

Газовый коллектор 2 снабжен кольцевым газовым соплом 5 и кольцевым пазом 6 перед входом в сопло 5. Вращающаяся втулка 4 установлена с зазором в кольцевом пазе 6, а внутренний диаметр втулки (D») превосходит на 10 — 20О/о полусумму внутреннего (D,) и внешнего (В ) диаметров кольцевого паза 6, т. е.

„=(1,1 — 13) +

При эксцентричном расположении втулки 4, как показано на фиг. 1 и 2, образуется серповидная щель между кольцевым пазом 6 и вращающейся втулкой 4, по которой газ может проходить из коллектора 2 в сопло 5.

Форсунка работает следующим образом.

Перед включением подачи газа на распыление вращающаяся втулка 4 занимает

l5

30 произвольное положение внутри паза 6.

При подаче газа через тангенциальные каналы 3 внутрь газового коллектора 2 он начинает воздействовать на втулку 4, заставляя ее вращаться, причем процесс протекает так, что практически сразу же втулка 4 устанавливается и эксцентрическое положение и вращается подобно холохупу. При этом серповидная щсль перемещается по окружности, направляя поток газа в сопло

5 с разных сторон, т. е. струя газа на выходе из сопла вращается синхронно с вращением втулки. Этим достигается формирование неустановившегося факела распыления металла на выходе из форсунки.

Использование предлагаемой форсунки позволяет получить преимущества по сравнению с конструкцией форсунки, выбранной в качестве прототипа, заключающиеся в том, что вращающаяся втулка не подвергается воздействию высоких температур, так как находится в потоке газа; не требуется привода для вращения втулки; конструкция форсунки не содержит элементов, снижающих надежность, таких как подшипники, работающие в условиях интенсивного нагрева.

Все эти преимущества делают форсунку более надежной и увеличивают ресурс ее работы.

Формула изобретения

Форсунка для получения металлического порошка, содержащая сливную воронку и установленный коаксиально с ней сопловой аппарат с вращающейся втулкой и газовым коллектором с подводящими каналами, о тл ич а юща я ся тем, что, с целью повышения надежности работы, газовый коллектор снабжен кольцевым соплом и кольцевым пазом, выполненным перед входом в сопло, втулка имеет диаметр, превосходящий на 10 — 20 /о полусумму внешнего и внутреннего диаметров паза, и установлена внутри паза, а подводящие каналы выполнены тангенциально по отношению к коллектору, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 300252, кл. В 22F 9/00, 1971.

2. Патент США № 3725517, кл. 264 — 12, 1973.

682278

Дг ц

Pva.1

ôÜã.2

Составитель Г. Загорская

Корректор В. Дод

Редактор М Кузнецова

Заказ 2117/12 Изд. № 513 Тираж 822 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2