Способ грануляции металлического расплава

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и!994113

Сеюэ Советск ил

Сецыапыстыческык

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 18.07.80 (21) 2957985/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (51)M. Кл.

В 22. F 9/10 (23)ПриоритетГеаударстаеккиб каматат

СССР

Ю делам лзабретеикй и еткритий (53) УДК 621. 7б2. .224(088.8) Опубликовано 07.02. 83- Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 07.02.83 (54) СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ИЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА

1.

Изобретение относится к литейному производству, в частности, к способам получения гранулированных металлов непосредственно из расплавов.

Известен способ грануляции метал-.

5 лического расплава, включающий подачурасплава на выпукло-сферическую поверхность рабочего инструмента, подвергаемого вибрации с низкой частотой в вертикальной плоскости и последующее охлаждение гранул в газовой и жидкой средах 1.13.

Недостатком способа является на" липание частиц гранулируемого расплава на поверхность рабочего инстру- Is мента, приводящее к неравномерности гранулометрического состава получаемого продукта.

Наиболее близок к предлагаемому способ грануляции расплава, включающий подачу расплава на вершину ох- . лаждаемого клинообразного рабочего инструмента, подвергаемого вибрации с низкой частотой 20"30 гц и с ам плитудой в 2-2,3 мм.в вертикальной плоскости (2 ).

Интенсивное охлаждение рабочего инструмента. позволяет несколько уменьшить налипание частиц расплава на его поверхность, но не устраняет этого явления полностью,- что и является основным недостатком известного способа, При соприкосновении первой порции расплава с рабочим инструментом на поверхности последнего образуется твердая корочка из гранулируемого расплава.. Для разру" шения этой корочки в момент ее образования звукового давления, создаваемого колебаниями рабочего инструмента (менее 0,001 r/см )явно недостаточно, причем .вследствие непрерывной подачи расплава в одно и . то же место на поверхности рабочего инструмента корочка металла постоянно увеличивается в своих размерах как по толщине, так и по площади. достигнув своих максимальных разме994113

55 ров, корочка металла периодически изменяет их, но сохраняетсл на поверхности инструмента на протлжении всего процесса грануляции. В результате этого процесс осуществллется не в стабильном режиме, вследствие чего нарушаетсл равномерность состава гранул, Целью изобретения лвллетсл устранение налипания частиц металлического расплава на поверхность рабочего инструмента и обеспечение равномерности состава гранул, Зта цель достигается тем, что при грануляции металлического расплава способом, включающим подачу расплава на охлаждаемый рабочий инструмент, которому сообщают колебания низкой частоты, охлаждаемый рабочйй инструмент вращают вокруг своей оси и сообщают ему колебания ультразвуковой частоты.

Сущность способа заключается в том, что ультразвуковые колебания, обладающие звуковым давлением, в тысячи раз превышающим вышеуказанное, предотвращают образование твердой корочки металла, вследствие чего как сам процесс грануляции, так и состав получаемых гранул стабилизируется, поскольку корочка не образуются и ее фракции не входят в состав получаемого продукта. При этом вращение рабочего инструмента вокруг его оси обеспечивает подачу расплава, поступающего непрерывным потоком, на разные точки его поверхности (аершины ), последовательно поступающей под струю расплава, свободной от корочки металла и хорошо охлажденной,что способствует повышению качества получаемых гранул.

На чертеже изображено. устройство для грануляции металлического расплава предлагаемым способом.

Устройство включает емкость 1 для расплава, рабочий инструмент 2 с закрепленным на его поверхности ультразвуковыми преобразователями

3, трубопровод 4 для подачи и отвода охладителя в рабочий инструмент, гранулосборник 5, заполненный жидкостью, охлаждающей гранулы, а также механизмы вращения рабочего инструмента и вибрации его с низкой частотой (на чертеже не показаны ).

Споосб осуществляется следующим образом.

Перед началом грануляции металличе с ко го расплава в рабо чий ин ст румент 2 через трубопровод 4 подают охладитель, например воду. Затем включают ультразвуковые преобразователи 3 и сообщают рабочему инструменту вращательное движение вокруг его оси и, колебания низкой частоты в вертикальной плоскости. Причем пара10 метры вращения и низкочастотной вибрации выбирают в зависимости от требуемого качества гранул. Затем в емкость 1 подают перегретый расплав металла, который непрерывнйм потоком

15 падает на вершину клинообразного рабочего инструмента 2.. При этом пучность смещения ультразвуковых колебаний располагают в точке соприкосновения расплава с поверхностью

20 инструмента, т.е. на вершине инструмента. Соударяясь с ней, поток рас.плава разделяется на две составляющие и благодаря низкочастотным и ультразвуковым кодебаниям рабочего

25 инструмента диспергируется в виде капель стабильного размера. Причем под действием ультразвуковых колебаний корочка металла, начинающая образовываться в момент соприкосновения расплава с охлаждаемой поверхностью рабочего инструмента, разрушается и ее частицы захватываются образующимися каплями расплава. Капли расплава, пролетев некоторое расстояние в воздухе, попадают в охлаж-. дающую жидкость в гранулосборнике 5, в которой и кристаллизуются.

Пример . При получении гранул из расплавленного чугуна на рабочий инструмент накладывают ко40 лебания с частотой 20-100 гц и амплитудой 1,5-4 -м, вращают инструмент со скоростью 30-60 об/мин. Частота и амплитуда ультразвуковых колебаний и составляют соответственно18000-

22000гц и 5-20 мк.

Изобретение позволяет повысить равномерность состава гранул и их качество. При этом вследствие повышения .эффективности охлаждения раа бочего инструмента за счет сообщения ему вращательного движения появляется возможность повысить скорость разливки расплава.

Зкономическая эффективность способа при использовании его длл получения чугунной дроби за счет увеличения скорости разливки, например на 54, может составить не менее

5 9941

90000 руб. в год с одной установки для получения гранул.

Формула изобретения

Способ грануляции металлического расплава, включающий подачу расплава на охлаждаемый рабочий инструмент, которому сообщают колебания низкой частоты, отличающийся 10 тем, что,с целью устранения налипания частиц металлического расплава на 1 Я

1 1

1, 4

1

1 1

1 1

- ВНИИПИ Заказ 709/6 Тираж 811 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.,Проектная, 4

° уll

° ° ° °

° у °, °

° у 6!

° ° у °

Ф уу!

Ф!

° у 16

° у у у,, 86S у 1 У!

ll f l! ° 6 уу

I

Ф у

° l °

° ° у °

Ф У l! Ф у

1 1 !

II

66

Фу уу

° Ф

II

° Ф

I I

Ф

Ф °

II у ° у у

Ф °

° 1 у °

I г

I I

13 6 ,поверхность рабочего инструмента и обеспечения равномерности состава гранул, охлаждаемый рабочий инструмент вращают вокруг своей оси и со" общают ему колебания ультразвуковой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 103013, кл. В 22 F9/08,,19Я.

2. Авторское свидетельство СССР ,1 703235, кл. В 22 F 9/08, 1978.

111

1

° ° °

i 11

1 1 1

° 1 °, 1

p I °

°,1 °

I1 ° °

° ° 1 1

ll

4 °

1 1l

°

° ° ° !

1 °

1 °

1 ° ° ° 1

° °

1 ° 1 ° 1

° 1

° ° 1

° 11 ° ll

° ° i 66

° 1 ° 1 6