CS231153B2 - Method of molten metal spraying in making metal powder and device to perform the method - Google Patents

Method of molten metal spraying in making metal powder and device to perform the method Download PDF

Info

Publication number
CS231153B2
CS231153B2 CS708169A CS816970A CS231153B2 CS 231153 B2 CS231153 B2 CS 231153B2 CS 708169 A CS708169 A CS 708169A CS 816970 A CS816970 A CS 816970A CS 231153 B2 CS231153 B2 CS 231153B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
stream
molten metal
nozzles
fluid jet
argon
Prior art date
Application number
CS708169A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS816970A2 (en
Inventor
Sven H Backstroem
Per Hellman
Original Assignee
Sven H Backstroem
Per Hellman
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sven H Backstroem, Per Hellman filed Critical Sven H Backstroem
Publication of CS816970A2 publication Critical patent/CS816970A2/en
Publication of CS231153B2 publication Critical patent/CS231153B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/088—Fluid nozzles, e.g. angle, distance

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

1339436 Granulating metals STORA KOPPARBERGS BERGSLAGS A B 2 Dec 1970 [3 Dec 1969] 57338/70 Heading C7X In a method of atomizing a molten material by directing fluid jets against a stream of said material, a first fluid jet intersects the stream at an angle between 30 degrees and 60 degrees, deflects the stream from its original direction and causes the stream to form a layer of drops spread out on the top of the fluid jet, and a second fluid jet intersects said layer of drops and said first fluid jet at an angle of 25 degrees to 60 degrees at a position spaced from the point of intersection of the stream and said first fluid jet. The fluid jets are preferably of argon and issue from nozzles 6 and 7 located one on each side of an opening in the bottom of a tundish 4. The nozzles 6 and 7 may each consist of saw-tooth slits, a series of inclined slits or one longitudinal slit. The solidified particles are collected in a fluidized bed 2 at the bottom of the chamber 1 and are removed through a rotary valve 40. In another embodiment, Fig.2 (not shown), the stream of molten metal is projected into the atomizing chamber in a horizontal direction and the solidified powder rolls down a cooled, curved surface to the lowest part of the chamber. Each fluid jet may interact with more than one stream of molten material, and said stream preferably have an elliptical cross-section.

Description

В 22 F 9/08 (72) (73) Autor vynálezu a současně majitel patentuВ 22 F 9/08 (72) (73) The author of the invention and the patent owner

BACKSTRÓM SVEN HJAIJáAR, bQRIANGE, HELIAIAN PER, SÓDERFORS (Švédsko) (54) Způsob rozstřikování taveniny, zejména roztaveného kovu při výrobě kovového prášku a zařízení к provádění tohoto způsobuBACKSTROUND SVEN HJAIJAR, bQRIANGE, HELIAIAN PER, SODDERFORS (Sweden) (54) Spraying process for melt, in particular molten metal, in the manufacture of metal powder and apparatus for carrying out the process

Způsob rozstřikování taveniny, zejména roztaveného kovu při výrobě kovového práěku, při kterém se vylévaný proud roztaveného kovu rozstřikuje nejméně dvěma fluidními paprsky, například paprsky plynů, kapalin nebo směsi plynů a kapalin, vstřikovanými pod tlakem do proudu roztaveného kovu a rozstříknuté kapky kovu se ochlazují, se podle vynálezu provádí tak, že se do proudu roztaveného kovu vstřikuje nejprve první fluidní paprsek, který svírá se směrem proudu roztaveného kovu úhel 30 až 60° a následně proud roztaveného kovu odklání do směru shodného s jeho směrem, poté se takto odkloněný proud roztaveného kovu, jehož zčásti rozetřiknutě kapky se rozprostírají do vrstvy rozložené na povrchu prvního fluidního paprsku, protíná druhým fluidním paprskem, který svírá s prvním fluidním paprskem uhel 25 až 60° a jím rozstříknutě kapky kovu se dále ochlazují.A method of spraying a melt, in particular molten metal, in the manufacture of a metal powder, wherein the poured molten metal stream is sprayed with at least two fluid jets, for example a gas, liquid or gas / liquid mixture injected under pressure into the molten metal stream. According to the invention, the first fluid jet is injected into the molten metal stream, which forms an angle of 30-60 ° with the molten metal direction, and then the molten metal stream is diverted in the same direction as the molten metal stream. whose partially splashed droplets extend into a layer distributed on the surface of the first fluid jet, intersects the second fluid jet, which forms an angle of 25 to 60 ° with the first fluid jet, and further cooling the splashed metal droplets therethrough.

Vynález se týká způsobu rozstřikování taveniny, zejména roztaveného kovu při výrobě kovového prášku, při které se proud roztaveného kovu rozstřikuje do jemných kapek pomocí fluidních paprsků a zařízení к provádění tohoto způsobu.The present invention relates to a method for spraying a melt, in particular molten metal, in the manufacture of a metal powder, in which a stream of molten metal is sprayed into fine droplets by means of fluid jets and an apparatus for carrying out the method.

Dbeud se výroba kovového prášku nebo kovových granulí provádí rozprašováním nebo granulováním roztaveného kovu. Proud roztaveného kovu se rozstřikuje jedním nebo několika paprsky granulačního prostředku, obvykle fluidního, tvořeného například plynem, kapalinou nebo směsí plynu a kapaliny, který se pod tlakem rozstřikuje v ostrém úhlu, proti proudu taveniny, takže proud roztaveného kovu se rozděluje na jemné částice nebo kapičky, které se při průchodu prostorem rozprašovací komory ochlazují alespoň na svém povrchu tak, aby se po dopadu do spodní části komory spolu neslepily. Aby bylo zajištěno dostatečné chlazení vytvořených částic, opatřuje se rozprašovací komora ve své spodní části kapalinovou lázní, tvořenou obvykle vodou, v níž se vytvořený kovový práSek shromažďuje a dokončuje se jeho chlazení. Jestliže se ovšem proud taveniny rozpraSuje plynem obsahujícím kyslík pak není možno použít pro chlazení kapiček kovu vodní lázně, protože by se na povrchu okysličovaly. Tento výrobní postup je nevhodný pro výrobu práSku z těch materiálů, které mohou vytvářet kysličníky, jež se dají velmi těžko redukovat.In addition, the production of metal powder or metal granules is carried out by spraying or granulating the molten metal. The molten metal stream is sprayed by one or more streams of a granulating agent, usually fluid, such as a gas, liquid or gas / liquid mixture which is sprayed at an acute angle under pressure, upstream of the melt so that the molten metal stream is divided into fine particles or droplets. which, when passing through the chamber of the spray chamber, cool at least on their surface so that they do not stick together when they reach the bottom of the chamber. In order to ensure sufficient cooling of the formed particles, the spray chamber is provided at its lower part with a liquid bath, typically water, in which the formed metal powder is collected and cooled. However, if the melt stream is sprayed with an oxygen-containing gas, a water bath cannot be used to cool the metal droplets, as they would be oxidized on the surface. This manufacturing process is unsuitable for producing powder from those materials which can produce oxides which are very difficult to reduce.

Pro tyto známé výrobní postupy bylo navrženo mnoho různých druhů trysek pro vstřikování desintegrační fluidní látky do proudu roztaveného kovu, přičemž pravděpodobně nejpoužívanější tryskou, která vytváří proud roztaveného kovu je tryska, která má buň jednu kruhovou štěrbinu nebo je opatřena řadou stejně nasměcovaných trysek tvořících prstenec, z nichž se rozstřikuje jeden nebo více paprsků desintegrační fluidní látky, které se kuželovité sbíhají do proudu roztaveného kovu a protínají jej v jednom nebo několika bodech.Many different types of nozzles for injecting a disintegrating fluid into the molten metal stream have been proposed for these known manufacturing processes, probably the most commonly used nozzle which produces the molten metal stream is a nozzle having a single circular slot or having a plurality of equally directed ring forming nozzles. from which one or more disintegrating fluid fluid jets are sprayed, which conically converge into a stream of molten metal and intersect it at one or more points.

Při tomto známém vytváření kovových částeček pomocí paprsků desintegrační fluidní látky, vstřikovaných proti proudu roztaveného kovu nejméně ze dvou stran a v ostrém úhlu к proudu taveniny, není možné zamezit, aby část tekutého kovu nebyla odhazována stranou, popřípadě aby proud roztaveného kovu nebyl vykloněn ze svého původního směru nebo stočen do strany Bylo zjištěno, že takové odhazování a přetáčení proudu roztaveného kovu během granulačního procesu zhoršuje rozstřikování proudu kovu a tvoření jemných kapiček, z nichž by se vytvořil stejnorodý a jemně zrnitý prášek. Ukazuje se že hlavní příčinou těchto nepravidelností je nesprávné směrování proudu taveniny nebo jeho odklonění od správného směru, nebol proud taveniny se nestřetává s fluidními paprsky v místě, kde st všechny tyto paprsky navzájem protínají, ale postupně protíná proud taveniny jeden paprsek po druhém a není možné proto dosáhnout správného rovnoměrného rozprášení.In this known formation of metal particles by means of disintegrating fluid jets injected upstream of the molten metal from at least two sides and at an acute angle to the melt stream, it is not possible to prevent a portion of the liquid metal from being discarded or It has been found that such ejection and rewinding of the molten metal stream during the granulation process impairs spraying of the metal stream and formation of fine droplets to form a uniform and fine-grained powder. It turns out that the main cause of these irregularities is the wrong direction of the melt flow or its deflection from the right direction, because the melt flow does not meet the fluid jets at the point where all these jets intersect, but gradually intersects the melt flow one beam at a time. therefore, achieve the correct uniform spray.

Nyní bylo zjištěno, že lepších výsledků se při granulačním procesu dosáhne tehdy, je-li proud roztaveného kovu odkloněn ze svého původního směru nejprve prvním fluidním paprskem, kterým se proud roztaveného kovu odklání ze svého původního směru do směru prvního fluidního paprsku a současně se rozprostírá do plochého tenkého proudu, neseného prvním fluidním paprskem, načež se tento zploštělý proud roztaveného kovu protne druhým fluidním paprskem v takové vzdálenosti od místa setkání proudu roztaveného kovu s prvním fluidním paprskem, ve které je již ukončena změna směru proudu taveniny a její rozprostření do široké tenké vrstvy.It has now been found that in the granulation process, better results are obtained when the molten metal stream is diverted from its original direction first by the first fluid jet, by which the molten metal stream is diverted from its original direction to the first fluid jet direction and at the same time a flat thin stream carried by the first fluid jet, whereupon the flattened molten metal stream is intersected by the second fluid jet at a distance from the point of contact of the molten metal stream with the first fluid jet in which the melt flow direction and spread over a wide thin layer .

Druhý fluidní paprsek rozstřikuje vrstvu roztaveného kovu do spršky drobných částeček. Je pravděpodobné, že hlavní část desintegrace proudu roztaveného kovu na jemné kapičky probíhá již v místě, kde se proud taveniny setkává s prvním fluidním paprskem a kde se jeho směr mění a současně so předává část kinetické energie prvního fluidního paprsku odkloněnému proudu roztaveného kovu. Tato kinetická energie se mění zčásti na povrchovou energii, kterou je proud taveniny alespoň částečně rozdělen na kapičky, které jsou tak urychlovány, že se rozpadají na menší kapičky; další změna kinetické energie na energii povrchovou probíhá v místě styku proudu taveniny a druhým fluidním paprakem, kterým ae roztavený kov a tedy také již vytvořené kapičky kovu dále dělí na jemnější částice.The second fluid jet sprays a layer of molten metal into a tiny particle spray. It is likely that the major part of the disintegration of the molten metal stream into fine droplets already takes place at the point where the melt stream meets the first fluid jet and where its direction changes and at the same time transmits some of the kinetic energy of the first fluid jet to the diverted molten metal stream. This kinetic energy is converted in part into a surface energy by which the melt flow is at least partially divided into droplets which are so accelerated that they disintegrate into smaller droplets; a further change of kinetic energy to surface energy takes place at the point of contact of the melt stream and the second fluidized-bed papra, through which the molten metal and thus also the already formed metal droplets are further divided into finer particles.

Druhý paprsek fluidní látky je také důležitý tím, že rozstřikuje kapky na rovnoměrnou spršku jemných kovových částic, které se navíc rychleji ochlazují, takže se usnadní průběh chladicího procesu. Rrvní fluidní paprsek, kterým se má zejména rozprootřít proud taveniny ďo široké tenké vrstvy, jejíž šířka je podstatně větší než je šířka původního proudu, muuí být mnohem širší než je šířka proudu roztaveného kovu. Protože druhý fluidní paprsek má protínat rozprostřený proud taveniny, musí být rochoortelně také širší než protínaný proud.The second fluid stream is also important in that it sprays the droplets onto an even spray of fine metal particles, which, moreover, cool more rapidly so that the cooling process is facilitated. The first fluid jet, in particular to spread the melt stream over a wide thin layer whose width is substantially greater than the width of the original stream, may be much wider than the width of the molten metal stream. Since the second fluid jet is to intersect the spread melt stream, it must also be wider than the intersected stream.

Vzddlenost mezi místem styku proudu roztaveného kovu s prvním fluddním paprskem a mezi místem, kde je rozprostřený proud roztaveného kovu protnut druhým fluidním paprskem nemá·být menší než dvojnásobek největší šířky nebo průměru proudu kovu v místě nacházeeícím se před stykem s prvním fludcniím paprskem. Je-li tato vzdálenost mmeší, jsou dosahované výsledky přibližně stejné jako u způsobů, popsaných v předchozích odstavcích, při kterých se proud roztaveného kovu protíná dvěma fluidními paprsky v místě jejich křížení, avšak pro špatné si^rování fluidních paprsků nedochází k žádnému styku, ale jeden paprsek protíná proud taveniny o něco dříve než druhý. Při špatném nasměrování fluidních paprsků rychle vzrůstá podíl odpadu, tvořeného kovovými kapkami vypadlými z proudu, které mají jednak velké a jednak rozdílné rozměry.The distance between the point of contact of the molten metal stream with the first fluid jet and the point where the spread molten metal stream is intersected by the second fluid jet should not be less than twice the largest width or diameter of the metal stream at the point prior to contact with the first fluid jet. If this distance is a month, the results obtained are approximately the same as those described in the previous paragraphs, in which the molten metal stream intersects two fluid jets at the point of intersection, but there is no contact due to poor fluid beam propagation, but one beam intersects the melt stream slightly earlier than the other. In the case of poor alignment of the fluid jets, the proportion of waste formed by metal droplets from the stream, which are both large and of different dimensions, rapidly increases.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob rozstřikování taveniny, zejména roztaveného kovu při výrobě kovového prášku, při kterém se vylévaný proud roztaveného kovu rozstřikuje nejméně dvěma fluidními paprsky, například paprsky plynů, kapalin nebo smmsi plynů a kapalin, vst^iSovanými pod tlakem do proudu roztaveného kovu a rozkřiknuté kapky se znovu ochlazují, podle vynálezu, jehož podkata spočívá v tom, že se do proudu rozl^i^^^e^^ého kovu vstřikuje prvhí fluidní paprsek, který svírá se směrem proudu roztaveného kovu·úhel 30 až 60° a následně proud roztaveného kovu odklání do směru shodného s jeho · směrem, poté se takto odkloněný proud roztaveného kovu, jehož zčásti rozstřiknuté · kapky rozproosírají do vrstvy rozložené na povrchu prvního fluidního paprsku, ^^otíná druhým fluidním paprskem, který svírá s prvním fluidním paprskem úhel 25 až 60° a jím rozkřiknuté kapky se dále ochhazuuí.These drawbacks are overcome by a method of spraying a melt, in particular molten metal, in the manufacture of a metal powder, in which the poured molten metal stream is sprayed with at least two fluid jets, for example gas, liquid or gas / liquid jets injected under pressure into the molten metal stream. the droplets are cooled again according to the invention, the principle of which is to inject a first fluid jet into the liquid metal stream, which forms an angle of 30 to 60 ° with the direction of the molten metal stream, followed by a stream of the molten metal is diverted in a direction coincident with its direction, then the diverted molten metal stream, whose partially splashed droplets extend to a layer distributed on the surface of the first fluid jet, rotates through the second fluid jet forming an angle of 25 to the first fluid jet. 60 ° and the droplets shaken by it are further cooled.

Druhý fluidní paprsek se vstřikuje do odkloněného proudu roztaveného kovu v místě, které je od místa křížení proudu roztaveného kovu s prvním fluidním paprskem vzdáleno nejméně ·o dvojnásobek největší šířky proudu roztaveného kovu, měřené bezprostředně před místem jeho křížení s prvním fluidním paprskem.The second fluid jet is injected into the diverted molten metal stream at a location which is at least two times the largest width of the molten metal stream measured immediately before the first fluid jet intersection point from the intersection point of the molten metal stream with the first fluid jet.

První fluidní paprsek je širší než je největší šířka proudu roztaveného kovu bezprostředně před místem křížení s prvním fluidním paprskem a druhý fluidní paprsek je širší než šířka rozprostřeného a odkloněného proudu roztaveného kovu před místem jeho křížení s druhým fluidním paprskem.The first fluid jet is wider than the largest width of the molten metal stream immediately before the crossing point with the first fluid jet, and the second fluid jet is wider than the width of the spread and diverted molten metal flow before the crossing point with the second fluid jet.

Fluidní paprsky se vstřikují rozdílnou rychlootí. Proud roztaveného kovu se pak rozstřikuje fluidními paprsky, jejichž tvar je v příčném řezu pilovitý.Fluid rays are injected at different speeds. The molten metal stream is then sprayed with fluid jets whose shape is sawtooth in cross-section.

Při provádění způsobu podle vynálezu se současně rozstřikují nejméně dva vedle sebe vylévané proudy roztaveného kovu, do kterých se vstřikují dva fluidní paprsky, jejichž šířka je větší než krajní vzdálenooti všech současně vylévaných proudů roztaveného kovu.In carrying out the process of the present invention, at least two molten metal jets are sprayed at the same time, into which two fluid jets whose width is greater than the extreme distances of all the molten metal jets are simultaneously injected.

Podkata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, které sestává z licí pánve s nejméně jedním licím otvorem a dvěma štěrbnnovými podélnými tryskami, jejichž podélné osy štěrbin jsou nevzájem rovnoběžné a trysky jsou uspořádány vzájemně protilehle po stranách licího otvoru, spočívá v tom, že osová rovina·štěrbiny první trysky svírá s podélnou osou licího otvoru úhel 30 až 60° · a osová rovina Štěrbiny druhé trysky svírá s osovou rovinou štěrbiny první trysky úhel 25 až 60°, přičemž podélná osa licího otvoru protíná osovou rovinu štěrbiny první trysky ve vzdálenosti od průsečnice osových rovin· štěrbin obou trysek, která je větší nebo rovna dvojnásobku průměru licího otvoru. Nejméně jedna tryska má Štěrbinu pilovitého tvaru se stálou nebo proměnnou Šířkou jejích mmzer· ťThe apparatus for carrying out the method according to the invention, which consists of a ladle with at least one casting orifice and two slit longitudinal nozzles, whose longitudinal axis of the slots are mutually parallel and the nozzles are arranged opposite each other on the sides of the casting orifice, consists in the axial plane. the first nozzle slots form an angle of 30 to 60 ° with the longitudinal axis of the casting aperture and the axis of the second nozzle slots form an angle of 25 to 60 ° to the axis of the first nozzle aperture with the longitudinal axis of the casting aperture intersecting the axis the planes of the slots of the two nozzles that are greater than or equal to twice the diameter of the casting orifice. The at least one nozzle has a sawtooth-shaped slot with a fixed or variable width thereof

PM rozprašování roztaveného kovu způsobem podle vynálezu je dosaženo nejlépších výsledků fluidními paprsky, jejichž profil je v podstatě protáhlý a má větší Šířku než tloušťku. Takové paprsky se vytvářejí Štěrbinovými tryskami, umístěnými na dvou protilehlých stranách od proudu roztaveného kovu, z nichž vycházející paprsky fluidní látky svírají s proudem kovu ostrý úhel. Vzdálenost mezi body, v nichž dochází к odklonu proudu roztaveného kovu, nesmí být příliě velká, aby kov neměl Sas ztuhnout dříve než se ukoněí druhá Část atomizace druhým fluidním paprskem.PM spraying of molten metal by the process of the invention achieves the best results with fluid jets whose profile is substantially elongated and has a greater width than thickness. Such jets are formed by slot nozzles located on two opposite sides of the molten metal stream from which the emerging fluid jets form an acute angle with the metal stream. The distance between the points at which the molten metal stream is diverted must not be too great to prevent the metal from solidifying before the second part of the atomization with the second fluid jet is complete.

OvSem ty malé kapičky, které již dosáhly požadované velikosti působením prvního fluidního paprsku, mohou ztuhnout dříve než přijdou do styku s druhým fluidním paprskem, obecně je však vhodnější, aby všechen rozprašovaný materiál zůstal v tekutém stavu až do styku s druhým fluidním paprskem. Z těchto důvodů nemá být největší vzdálenost mezi body, ve kterých se proud roztaveného kovu protíná s oběma fluidními paprsky, větší než dvacetinásobek největší šířky proudu roztaveného kovu, měřené bezprostředně před místem, kde se proud taveniny setkává s prvním fluidním paprskem.However, those small droplets that have already reached the desired size by the first fluid jet may solidify before coming into contact with the second fluid jet, but generally it is preferable that all of the atomized material remain in liquid state until contact with the second fluid jet. For this reason, the greatest distance between the points at which the molten metal stream intersects with the two fluid jets should not be more than 20 times the largest width of the molten metal stream measured immediately before the point where the melt stream meets the first fluid jet.

Protože při setkání proudu kovu s prvním fluidním paprskem má docházet к odklonu všech částic kovu směrem к místu setkání s druhým fluidním paprskem a nemá docházet к přílišnému rozstřikování kovu do stran, je úhel sevřený mezi osou proudu taveniny a osou prvního fluidního paprsku poměrně malý, kolem 20 až 30°. Při větším úhlu by mohlo docházet i ke zpětným odrazům částic kovu směrem ke tryskám, které by tak postupně mohly být ucpány, popřípadě mohou odražené kapičky jiným způsobem narušovat působení fluidních paprsků.Since when the metal jet meets the first fluid jet, all metal particles are to be diverted towards the second fluid jet contact point and there is no excessive metal spatter, the angle between the melt axis and the first fluid jet axis is relatively small, around 20 to 30 °. At a greater angle, the metal particles may also be reflected back towards the nozzles, which may subsequently become clogged or the reflected droplets may otherwise interfere with the fluid jet.

Také tato skutečnost je podstatnou nevýhodou dříve používaných způsobů, protože při větším úhlu mezi fluidními paprsky a proudem taveniny by mohly být získávány částice podstatně menší a mnohem stejnorodější. Při způsobu podle vynálezu je tato nevýhoda odstraněna, protože působení prvního fluidního paprsku není rušeno druhým fluidním paprskem a fluidní látka může mít velkou kinetickou energii, při které je možno úhel mezi prvním fluidním paprskem a proudem taveniny zvýšit až na 60°. Bylo zjištěno, že fluidní paprsek může svírat s proudem taveniny úhel 30 až 60°, přičemž úhel mezi prvním a druhým fluidním paprskem má být 25 až 60°.This is also a significant disadvantage of the previously used methods, since at a larger angle between the fluid jets and the melt flow, particles could be obtained substantially smaller and more homogeneous. In the process according to the invention, this disadvantage is eliminated because the action of the first fluid jet is not disturbed by the second fluid jet and the fluid substance can have a high kinetic energy at which the angle between the first fluid jet and the melt flow can be increased up to 60 °. It has been found that the fluid jet can form an angle of 30 to 60 ° with the melt flow, the angle between the first and second fluid jet being 25 to 60 °.

Při provádění způsobu podle vynálezu je důležité, aby fluidní paprsky byly co nejostřejší a přesně ohraničené a aby vzdálenost mezi tryskami, z. nichž vychází fluidní látka, kterou může být například inertní plyn, zejména argon, byla co nejkratší, aby nedocházelo ke ztrátám kinetické energie. Tvar průřezu fluidních paprsků a rychlost nebo objem fluidní látky mohou být měněny změnou šířky a tvaru výstupních otvorů trysek a regulací tlaku v tryskách. Změnou těchto hodnot a také změnou úhlu sevřeného oběma fluidními paprsky a proudem taveniny je možno korigovat průběh atomizačního procesu, a získávat částice žádaného tvaru a velikosti.When carrying out the process according to the invention, it is important that the fluid jets are as sharp and precise as possible and that the distance between the nozzles from which the fluid substance, such as inert gas, in particular argon, is emitted, is as short as possible to avoid kinetic energy losses. . The cross-sectional shape of the fluid jets and the velocity or volume of the fluid may be varied by varying the width and shape of the nozzle outlet openings and by regulating the pressure in the nozzles. By varying these values as well as by changing the angle clamped by the two fluid jets and the melt flow, it is possible to correct the course of the atomization process, and to obtain particles of the desired shape and size.

Technologický postup podle vynálezu byl vyvinut v podstatě pro výrobu prášku z vysoce legované ocele pro práěkovou metalurgii. Při rozstřikování takové ocele by měl být průměr proudu taveniny kolem 8 mm. Ze dna jedné licí pánve může být při náležité úpravě vyvedeno více proudů roztaveného kovu. Fluidní paprsky mohou mít takovou šířku, aby zasáhly několik proudů taveniny nejednou. Prášek nejlepší jakosti se dá získat tím, že se rozstřikované částice kovu ochlazují během volného pádu vysokou komorou, přičemž rozprašovací trysky jsou umístěny v jejím vrcholu. Přijdou-li částice kovu do styku s nějakým pevným předmětem dříve než ztuhnou, deformují se a již nedosáhnou požadovaného kulovitého tvaru.The process according to the invention has been developed essentially for the production of powder from high-alloy steel for powder metallurgy. When spraying such steel, the melt flow diameter should be about 8 mm. Multiple molten metal streams may be discharged from the bottom of one ladle if properly treated. The fluid jets may be of a width such that they reach several melt streams at a time. The best quality powder can be obtained by cooling the sprayed metal particles during a free fall through the high chamber, with the spray nozzles positioned at the top thereof. If the metal particles come into contact with any solid object before they solidify, they will deform and no longer achieve the desired spherical shape.

Claims (9)

Chlazení kapiček kovu se také může provádět ve fluidní vrstvě, v níž může probíhat celý proces chlazení nebo jen jeho část. Fluidní lože se vytvoří obvykle v místech, kde se částice kovu shromažďují. Rozprašovací fluidní látkou může být s výhodou argon, který může také sloužit к vytvoření argonové atmosféry, v níž se chladí částice kovu. Prášek vyrobený popsaným způsobem má prokazatelně velmi dobrou kvalitu, rovnoměrnou zrnitost a všechny částice jsou kulovité, což má velký význam pro dobré slinutí prášku po slisování. Stejnorodé částice usnadňují lisování a jsou výhodné i pro další vyžití prášku, například pro tlakové slinování práškové hmoty.The cooling of the metal droplets can also be carried out in a fluidized bed in which all or part of the cooling process can take place. The fluidized bed is typically formed at sites where metal particles collect. The atomizing fluid may preferably be argon, which may also serve to create an argon atmosphere in which the metal particles are cooled. The powder produced according to the process described above has proven to be of very good quality, uniform grain size and all particles are spherical, which is of great importance for good sintering of the powder after compression. The homogeneous particles facilitate compression and are also advantageous for further utilization of the powder, for example for pressure sintering of the powder mass. Příkladné provedení zařízení k provádění způsobu rozstřikování roztaveného kovu podíle vynálezu je zobrazeno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno rozprašovací zařízení ve svislém řezu, na obr.An exemplary embodiment of an apparatus for carrying out a method of spraying molten metal according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a spraying device in vertical section; 2 je znázorněno ve svislém řezu obměněné zařízení pro rozstřikování roztaveného kovu, na obr.2 is a vertical sectional view of a modified molten metal spraying apparatus; FIG. 3 je znázorněna ve svislém řezu část zařízení z obr· t a ob]?. 2, na obr.3 is a vertical sectional view of a portion of the device of FIGS. 2, FIG. 4 je znázorněn pohled na ústí rozprašovací trysky s pilovitou štěrbinou, která je na obr.4 is a view of the mouth of the spray nozzle with a saw-like slot shown in FIG. 5 znázorněna ve vodorovném řezu, na obr.5 is a horizontal section; FIG. 6 je znázorněn pohled na jiné provedení otvorů rozprašovací trysky, která je na obr.6 is a view of another embodiment of the nozzle orifices of FIG. 7 znázorněna ve vodorovném řezu. Na obr.7 is shown in horizontal section. In FIG. 8 je znázorněno vzájemné nasměrování dvou rozstřikovacích trysek a na obr.8 shows the alignment of two spray nozzles and FIG. 9 je schématicky znázorněn přehled úhlů, sevřených mezi dvěma fluidní mi paprsky a proudem roztaveného kovu.9 is a schematic overview of the angles between the two fluid jets and the molten metal stream. Rooprašovacl zařízení obsahuje rozprašovací komoru £, vytvořenou např. i nerezavějící oceli (obr. 1). Jestliže by se měly rozprášené částice kovu chladit pouze okolní atmosférou při volném pádu, muuela by být rozprašovací' komora £ mimořádně vysoká. Rozprašovací komora £ použitá při pokusu, který je popsán v další části, byla osm metrů vysoká. Aby bylo možno pouuit niiěí komory £, je zařízení podle obr. 1 opatřeno ve své spodní části fluidním ložem 2., která uměle prodlužuje dobu vznosu částic kovu.The roasting device comprises a spraying chamber 6 formed, for example, of stainless steel (FIG. 1). If the sprayed metal particles were to be cooled only by the ambient atmosphere in a free fall, the spray chamber 6 would be extremely high. The spray chamber used in the experiment described below was eight meters high. In order to be able to use the chamber 5, the device according to FIG. 1 is provided in its lower part with a fluidized bed 2, which artificially extends the time of rise of the metal particles. Fluidní lože 2, je vytvořeno soustavou proudů nebo paprsků argonu, vháněných do spodní části komory £ trubkami 41 . pro přivádění plynu, rozmístěiými do prstence po obvodu fluidního lože 2. část rozprašovací komory £ a fluidní lože £, jsou obklopeny vodou chlazeným pláštěm J, do jehož vnitřního prostoru se voda přivádí přívodním potrubím 38 e ohřátá voda se odvádí odtokovým potrubím 39. Tento vodou chlazený plášl J může obklopovat celou rozprašovací komoru £. Aby se dosáhlo zlepšených chladicích podmínek uvnitř rozprašovací komory £, lze ji vybavit ještě vnitřními chladicími členy a vnntřní cirkulací plynu.The fluidized bed 2 is formed by a set of streams or jets of argon blown into the lower part of the chamber 6 by tubes 41. for the supply of gas distributed in the ring around the periphery of the fluidized bed, the second part of the spraying chamber 6 and the fluidized bed 6 are surrounded by a water-cooled jacket, into which the water is supplied via inlet pipe 38; the cooled jacket 11 may surround the entire spray chamber. In order to achieve improved cooling conditions within the spray chamber 6, it can also be equipped with internal cooling elements and internal gas circulation. Při provádění způsobu podle vynálezu může být rozprašovací komora £ naplněna inertním plynem, např. argonem, který je také pouuit pro vytvoření fluidního lože 2., a vyloučit tak okysličování povrchu částic kovu. Vývod 42 přebytečného plynu je vytvořen v obvodové stěně rozprašovací komory £. Zchladlé částice kovu jsou z rozprašovací komory £ odebírány pomocí otočného šoupátka £0, umístěného pod fluidním ložem 2,. Vlastní rozprašovací ústrojí je umístěno v horní části rozprašovací komory £ a sestává z mezipánve £ plněné roztavným kovem a opatřené licím otvorem 2, z něhož vytéká proud roztaveného kovu mezi dvvjicí trysek £, £.In carrying out the process according to the invention, the spray chamber 6 can be filled with an inert gas, e.g. argon, which is also used to form a fluidized bed 2, thus avoiding oxidation of the surface of the metal particles. The excess gas outlet 42 is formed in the peripheral wall of the spray chamber. The cooled metal particles are removed from the spray chamber 5 by means of a rotary slide 60 positioned below the fluidized bed 21. The actual spraying device is located in the upper part of the spraying chamber 4 and consists of a tundish 4 filled with molten metal and provided with a pouring orifice 2 from which a flow of molten metal flows between the two nozzles 6, 6. Trysky £, £ jsou tvořeny štěrbinami, přičemž tvar štěrbin může být různý, například trysky £, £ mohou být obvyklého De Lavalova typu, u něhož se výstupní otvor rozšiřuje z úzkého vnitřního průřezu a tak vzrůstá rychlost plynu; tryska tohoto typu je zobrazena na obr. 3·The nozzles 6, 6 are formed by slots, the shape of the slots may be different, for example the nozzles 6, 6 may be of the conventional De Laval type, in which the outlet opening widens from a narrow internal cross-section and thus increases the gas velocity; nozzle of this type is shown in Fig. 3 · Do trysek £, £ je přiváděn pod vellým tlakem přívodním potrubím 8, £ argon, přičemž jejich tvarování e nasměrování je voleno tak, že první tryska 2 vytváří první fluidní paprsek, který je v úhlu asi 45° veden do proudu roztaveného kovu. Proud roztaveného kovu je prvním fluidím paprskem odkloněn do původního směru prvního fluidního paprsku a potom se protíná s druhým fluidním paprskem, vycházejícím z druhé trysky χ ve směru v podstatě rovnoběžném a původním směrem proudu roztaveného kovu. Proud kovu je působením těchto fluidních paprsků rozprášen do spršky £0 volných částic nebo kapiček kovu, které se při volném pádu atmosférou v rozprašovací komoře £ ochlazuuí; chlazení se dokoxnčuje ve fluidním loži X, načež se částice kovu odeeírají ze spodní části rozprašovací komory £ otočným šoupátkem'40.The nozzles 6, 6 are fed under high pressure through an argon feed line 8, 8, the shaping and orientation of which is chosen such that the first nozzle 2 forms a first fluid jet which is guided at an angle of about 45 ° into the molten metal stream. The molten metal stream is diverted by the first fluid jet to the original direction of the first fluid jet and then intersects with the second fluid jet emerging from the second nozzle χ in a direction substantially parallel and the original direction of the molten metal flow. The metal jet is sprayed by these fluid jets into a spray of free metal particles or droplets which are cooled in a free fall atmosphere in the spray chamber. cooling is accomplished in the fluidized bed X, after which the metal particles are removed from the lower part of the spray chamber 6 by a rotary slide 40. Rozprašovací zařízení zobrazené na obr. 2 sestává z mezipánve 11 naplněné roztaveným kovem, který se vypouští licím otvorem [2 a vytéká ve formě proudu kovu, který je po opufitění licího otvoru j2 v podstatě horizontální. Kolem licího otvoru jj> jsou uspořádány dvě trysky 22, 21 v podstatě stejného typu jako na obr. 1. Tryskou 13 je paprsek stlačeného argonu vstřikován v úhlu asi 45° do proudu roztaveného kovu, který je tím odkloněn ze svého původního směru do směru paprsku argonu a potom se setkává s druhým fluidním paprskem, tvořeným například argonem, který je vstřikován druhou tryskou b4 směrem v podstatě rovnoběžným s původním směrem proudu roztaveného kovu při opuStění licího otvoru 12. Roztavený kov se tím rozpráší do sprSky 15 volných částic, které se při průletu atmosférou rozprašovací komory 16 ochlazují.The spraying device shown in Fig. 2 consists of a tundish 11 filled with molten metal, which is discharged through the pouring orifice [2] and flows out in the form of a metal stream that is substantially horizontal when the pouring orifice 12 is pumped. Arranged around the casting hole are two nozzles 22, 21 of substantially the same type as in FIG. 1. A nozzle 13 injects a pressurized argon beam at an angle of about 45 ° into the molten metal stream, thereby deflecting it from its original direction to the beam direction. argon, and then encounters a second fluid jet, such as argon, which is injected by the second nozzle b4 in a direction substantially parallel to the original direction of the molten metal stream as it leaves the casting orifice 12. The molten metal is thereby sprayed into a spray 15. As they pass through the atmosphere, the spray chambers 16 cool. Uspořádáním horizontálního proudu roztaveného kovu a vhodných směrů trysek 23» 21 se dosahuje té výhody, že rozprašovací zařízení se v případě potřeby může zvětšovat do délky místo do výšky, což je v mnoha případech výhodnější. Rozprašovací komora 16 je opatřena zakřiveným chladicím pláštěm 17. po kterém se částice kovu, které nejsou schopny se udržet v hlavní spršce 15* skutálejí do spodní části 18 rozprašovací komory 26» aniž by se znatelněji poškodily.By arranging a horizontal stream of molten metal and suitable nozzle directions 23, 21, the advantage is that the spray device can be extended in length instead of in height, which is in many cases more advantageous. The spray chamber 16 is provided with a curved cooling jacket 17 after which the metal particles which are unable to retain in the main spray 15 * roll into the lower part 18 of the spray chamber 26 without being appreciably damaged. Z nejniŽŠího místa rozprašovací komory 16 se částice odebírají šnekovým dopravníkem Ve spodní části 18 rozprašovací komory 16 může být taká vytvořena fluidní vrstva, aby se zajistilo dalSÍ chlazení částic. Rozprašovací komora 16 je také opatřena výpustným ventilem J-4 pro přebytečný argon.From the lowest point of the spray chamber 16, the particles are removed by a screw conveyor In the lower part 18 of the spray chamber 16, a fluidized bed can be formed to ensure further cooling of the particles. The spray chamber 16 is also provided with an outlet valve J-4 for excess argon. Na obr. 3 je zobrazena ve větším měřítku část rozprašovací komory s tryskami 23. 24 pro vytváření paprsků fluidní látky, v tomto případě argonu. Konstrukční uspořádání trysek 22, 24 může být stejné jako u rozprašovací komory 2» 16 z obr. 1 a obr. 2. Na obr. 3 je znázorněna část desky 2i» která může být vytvořena z oceli nebo podobného materiálu a v níž jsou vytvořeny licí otvory 20.» kterými protéká proud roztaveného kovu, a dva kanály 21» 22 pro přivádění stlačeného argonu do trysek 23» 24. připojených ke spodní straně desky 22.· Trysky 23. 24 mohou být spojeny s deskou 19 pomocí svarů nebo šroubů. Mezi kanály 22, 22 pro přivádění argonu a vnitřním prostorem trysek £2, 24 jsou vytvořeny spojovací otvory.In FIG. 3, a portion of the spray chamber with nozzles 23, 24 for producing fluid jets, in this case argon, is shown on a larger scale. The design of the nozzles 22, 24 may be the same as that of the spray chamber 2 »16 of FIGS. 1 and 2. FIG. 3 shows a portion of a plate 21 which may be formed of steel or the like and in which the casting is formed. holes 20 »through which a stream of molten metal flows, and two channels 21, 22 for supplying compressed argon to the nozzles 23» 24 connected to the underside of the plate 22. The nozzles 23, 24 may be connected to the plate 19 by welding or screws. Connection openings are formed between the argon supply channels 22, 22 and the interior of the nozzles 22, 24. Licí pánev je umístěna ne opačné straně desky 19 než jsou umístěny trysky 23. 24. Na obr. 3 je čerchovanou čárou 2a5 naznačen původní hlavní směr toku proudu odlévané taveniny.The ladle is not positioned opposite the plate 19 are positioned over the nozzles 23, 24, Fig. 3, dotted line 2 and 5 are indicated as the original main current direction of the cast melt.
CS708169A 1969-12-03 1970-12-03 Method of molten metal spraying in making metal powder and device to perform the method CS231153B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE6916675A SE341053C (en) 1969-12-03 1969-12-03 DEVICE FOR POWDER MANUFACTURE BY GRANULATING A MELT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS816970A2 CS816970A2 (en) 1984-02-13
CS231153B2 true CS231153B2 (en) 1984-10-15

Family

ID=20302593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS708169A CS231153B2 (en) 1969-12-03 1970-12-03 Method of molten metal spraying in making metal powder and device to perform the method

Country Status (14)

Country Link
JP (1) JPS5335028B1 (en)
AT (1) AT330820B (en)
BE (1) BE759740A (en)
CA (1) CA955366A (en)
CS (1) CS231153B2 (en)
DE (1) DE2057862C3 (en)
ES (1) ES386093A1 (en)
FR (1) FR2080357A5 (en)
GB (1) GB1339436A (en)
LU (1) LU62176A1 (en)
NL (1) NL7017682A (en)
PL (1) PL81249B1 (en)
SE (1) SE341053C (en)
ZA (1) ZA708178B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE337889B (en) * 1969-12-15 1971-08-23 Stora Kopparbergs Bergslags Ab
SE394604B (en) * 1974-12-18 1977-07-04 Uddeholms Ab PROCEDURE AND DEVICE FOR POWDER MANUFACTURE BY GRANULATING A MELT
US4421378A (en) 1979-11-07 1983-12-20 The Bendix Corporation Electrical contact retention insert and means for molding same
DE3216651A1 (en) * 1982-05-04 1983-11-10 Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen CERAMIC MOLDED BODY AND METHOD AND DEVICE FOR ITS PRODUCTION
EP0192383B1 (en) * 1985-02-18 1990-12-05 National Research Development Corporation Method of distributing liquid onto a substrate
AT13319U1 (en) * 2012-07-25 2013-10-15 Rimmer Karl Dipl Ing Dr Process for producing a powder of a metal alloy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE156723C (en) *
DE133246C (en) *
CH315662A (en) * 1952-12-06 1956-08-31 Moossche Eisenwerke Ag Process for the production of metallic granules and apparatus for carrying out this process
GB1166807A (en) * 1968-07-30 1969-10-08 Alexandr Sergeevich Sakhiev Method of Producing Finely-Divided Powders of Metals and Alloys

Also Published As

Publication number Publication date
SE341053C (en) 1980-12-15
DE2057862A1 (en) 1971-06-09
ES386093A1 (en) 1973-12-16
ZA708178B (en) 1971-08-25
DE2057862B2 (en) 1979-06-28
DE2057862C3 (en) 1981-04-23
JPS5335028B1 (en) 1978-09-25
CS816970A2 (en) 1984-02-13
NL7017682A (en) 1971-06-07
AT330820B (en) 1976-07-26
CA955366A (en) 1974-10-01
SE341053B (en) 1971-12-13
BE759740A (en) 1971-05-17
GB1339436A (en) 1973-12-05
ATA1088470A (en) 1975-10-15
FR2080357A5 (en) 1971-11-12
LU62176A1 (en) 1971-05-12
PL81249B1 (en) 1975-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2213627C2 (en) Slotted nozzle for sprinkling article produced by continuous casting with cooling liquid
FI75279B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV GRANULAT.
DE1958610C3 (en) Method and device for disintegrating or atomizing a free-falling stream of liquid
US7118052B2 (en) Method and apparatus for atomising liquid media
US3813196A (en) Device for manufacture of a powder by atomizing a stream of molten metal
US4233007A (en) Apparatus for powder manufacture by atomizing a molten material
KR100866294B1 (en) Device for producing spherical balls
US3834629A (en) Method and means for shaping a stream of melt flowing from a tapping hole
EP3689512B1 (en) Metal powder producing apparatus
CS238359B2 (en) Melted material drops hardening acceleration method and equipment for execution of this method
JPS61500597A (en) Improved nozzle device
US3891730A (en) Method for making metal powder
JP4171955B2 (en) Method and apparatus for producing metal powder
CS231153B2 (en) Method of molten metal spraying in making metal powder and device to perform the method
JP2703818B2 (en) Method for spraying a melt and apparatus using the method
EP3085475B1 (en) Powder manufacturing apparatus and powder forming method
JPS6141707A (en) Apparatus for producing powder metal
JPH01278951A (en) Atomizer for teeming beam of molten metal
JPS6350404A (en) Spray nozzle for metal powder production
JPH0578713A (en) Nozzle device for producing metal powder
JPS6345903B2 (en)
CN114850481B (en) Metal powder manufacturing device
JP2721576B2 (en) Molten nozzle for atomizing
JPS61194104A (en) Method for atomizing molten metal
SU1018807A1 (en) Apparatus for making metallic powder