Устройство для получения порошка из расплава

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к уст-ройствам для получения порошка металла путем распыления расплава газом. Целью изобретения является увеличение производительности, повьшение доли диспергированного порошка малых фракций и снижение удельных энергозатрат . Устройство содержит источник 1 подачи сжатого газа, контур 2 подас S л У хг iii. / V 1 f J 17 7 ФанГ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (Ш

А1 (51} 4 22 F 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ}Ф

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3857133/22-02 (22) l5.02.85 (46) 07.10.86. Бюл. Ф 37 (71) Краснодарский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) В. М. Шпяховецкий (53) 621.762,224(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,!!} 707613, кл. В 05 В 17/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР !

073002, кл. В 22 F 9/08, 1984.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШ КА ИЗ РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к уст- . ройствам для получения порошка металла путем распыления расплава газом.

Целью изобретения является увеличение производительности, повышение доли диспергированного порошка малых фракций и снижение удельных энергозатрат. Устройство содержит источник

1 подачи сжатого газа, контур 2 пода1261744

35 чи сжатого газа, коническое сопла 3

Лаваля, распылительную камеру 4, подсоединительный патрубок 5, заливоч— ный патрубок 6, заливочную воронку 7, кожух 8, форсунку 9, диффузор 10, сепаратор ll, патрубок 12 вывода порошка, выхлопной патрубок 13 газа, линию 14 связи с источником сжатого газа, регулятор 15 давления газа, а ,также теплообменники 16 и 17 и газгольдер 18. Кожух 8, воронка 7 и форИзобретение относится к порошковой металлургии, а именно к устройствам. для получения порошка путем распыяения расплава струей rasa.

Цель изобретения — увеличение производительности, повьппение доли диспергированного порошка малых фракций и снижение удельных энергозатрат при получении порошка из расплава.

На фиг. 1 показана общая принципиальная схема устройства, на фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1 (кожуха и заливочной воронки); на фиг. 3 — разрез

:Б-Б на фиг. 1 (сопла Лаваля и камеры распыления).

Устройство для получения порошка из расплава содержит источник 1 подачи сжатого газа, контур 2 подачи сжатого газа, коническое сопла 3 Лаваля, распылительную камеру 4, подсоединительный патрубок 5, заливочный патрубок 6, .заливочную воронку 7, кожух 8, форсунку 9, диффуэор 10, сепаратор 11, патрубок 12 вывода порошка, выхлопной патрубок 13 газа, линию

14 связи с источником сжатого rasa регулятор 15 давления газа, а также теплообменники 16 и 17 и газгольдер

18. Кожух 8, воронка 7 и форсунка 9 размещены коаксиально (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 подачи сжатого газа по контуру 2 подает сжатый гаэ с начальным давлением Р„, большим давления окружающей среды Рп, в сопло Лаваля, где газ адиабатически расширяется до конечного давления Р„, приобретая скорость (.1 и температуру Т> существенно более низкую, чем температура сунка 9 размещены коаксиально. Повышение производительности обеспечивается сокращением теплопотерь через кожух, поджатием расплава при прохождении через форсунку и предотвращением ее очистки вручную. Снижение удельных энергозатрат обеспечивается поджатием потока обработанного газа в диффуэоре и возвратом этого газа при работе по замкнутой схеме.

3 ил. окружающей среды Т, причем скорость газа такова, что М ) 1.

На кромке выходного сечения конического сопла Лаваля (фиг. 3) в сечении А-А1 образуются конические .волны разрежения и сжатия, причем сопло может работать в таком режиме истечения, когда на участке А-B струя сжимается, так как под влиянием разности давлений — давления rasa иэ патрубка и давления газа в струе — границы деформируются. Кроме того, давление расширения в сечении А-А, ниже

Рос . Далее струя газа на участке В-С вновь расширяется и эа счет турбулентности потока захватывает частицы газа, поступающие из патрубка 5, вследствие чего давление газа в кольцевом зазоре Р1 (фиг. 2) между заливочной воронкой 7 и кожухом 8 понижается до давления Р„ i Р„, Из форсунки 9 расплав поступает в уже сформировавшийся поток, обладающий высокои скоростью Я и и низкои температурой Т . Этим обеспечивается высокий темп охлаждения капель расплава, превьппающий 1:10 град/с и вы6 сокую степень раздробления расплава на дисперсные капли и чешуйки. После осуществления в камере 4 процессов энергообмена между газом и металлом с образованием мелкокристаллического порошка газ с достаточно высокой скоростью (порядка 60-90 м/с) и кинетической энергией поступает в диффузор

10, где давление газа повышается до значения Р > Ро и с этим давлением

ras поступает в сепаратор (металлоприемник) 11, где порошок отделяется

1261744 и накапливается н нижней части аппарата, откуда через патрубок 12 выводится для использования. Гаэ с павлениеи РА поступает в патрубок 13 выхлоп» и выводится из устройства.

По линии 14 связи сжатый газ от источника 1 через регулятор 15 давления rasa поступает в заливочную воронку 7 под заданным давлением Р >

>Р„. После полного удаления расплава иэ воронки 7 форсунка 9 продувается газом. Поскольку Рв Р, форсунка очищается от остаточных частиц металла, окалины и шлаковых продуктов расплава. 5

Если отработанный газ не выбрасывается в окружающую среду, то выхлопной патрубок 13 соединяют со всасывающим патрубком источника 1 сжатого газа. Для регулирования температурного режима работы источника 1 при работе по замкнутой схеме на линиях связи газа установлены теплообменники 16 и 17 и для компенсации утечек газа в схеме источник 1 подсоединен к газгольдеру 18.

Обеспечение течения потока газа в режимах, характеризуемых М > 1, позволяет повысить дисперсность получаемого порошка не менее, чем на 5-107 по сравнению с известными устройся вами, позволяет существенно повысить темп понижения температуры капель расплава, что дает возможность получать максимальное количество дисперс-35 ного порошка, что сказывается на качестве получаемых в дальнейшем иэделий.

Повышение производительности обеспечивается увеличением времени сохра-40 нения расплавом имеющихся температуры и вязкости из-эа сокращения теплопотерь через кожух, поджатием расплава при прохождении через форсунку и предотвращением ее очистки ручными средствами.

Снижение удельных энергозатрат при получении порошка иэ расплава обеспечивается поджатием потока отработанного газа в диффузоре и возвратом этого газа обратно к источнику сх:атого газа при работе по замкнутой схеме, формула изобретения

Устройство для получения порошка из расплава, содержащее источник подачи сжатого газа и патрубок подачи расплава, распылительную камеру с соплом, выполненным в виде конического сопла Лаваля, форсунку для распыления металла с заливочной ворон- . кой, коаксиально расположенные в кожухе, сепаратор порошка, выходной патрубок для газа и патрубок вывода порошка,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности, повышения дисперсности получаемого порошка и снижения удельных энергозатрат, кожух соединен патрубком с распыпительной камерой на участке после сопла Лаваля и до форсунки, сопло Лаваля, распыпительная камера и форсунка для распыления расплава расположены последовательно, между распылительной камерой и сепаратором размещен диффузор, заливочная воронка подключена через газовый редуктор к контуру подачи сжатого rasa параллельно соплу Лаваля.

1261744

Составитель 10. «Коц

Редактор Е* Папп Техред:Л.Сердюкова Корректор М. Пожо

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5289/9

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4