DE2222830A1 - Arrangement for atomizing molten metal - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE .PATENT LAWYERS.
L-iNG. H, MlSSLiNG 6? Gießen, |·L-iNG. H, MlSSLiNG 6 ? Pouring, | ·
D!PL-iNG, R. SCHLEE Bo a/Hn. 11 .1 55 D(V-ING. j. BOECKERD! PL-iNG, R. SCHLEE Bo a / Hn. 11 .1 55 D (V-ING. J. BOECKER
Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Väste ras / Sweden
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Atomisieren einer Metall- oder Metallegierungssehmeize mit einem Ofen, der in eine Grießpfanne entleerbar ist, sowie mit einem Kühlteil, wobei Ofen und Gießpfanne gemeinsam in einem Vakuum- und/oder Schutzgasbehälter mit mindestens ei·« nem Vakuumventil eingeschlossen sind.The present invention relates to an arrangement for Atomizing a metal or metal alloy die with an oven that can be emptied into a semolina pan, and with a cooling section, the oven and pouring pan together in a vacuum and / or protective gas container with at least e · « are included in a vacuum valve.
In der IXD-PA 20 57 862.5 werden Verfahren und Anordnungen zum Atomisieren von Metallschmelzen mittels Zexteilung: eines Metallschmelzenstrahls durch Gas- oder Gasflüssigfceitsstrah,-len beschrieben, die unter hohem Druck gegen den Schmelzenstrahl gerichtet werden. Ein erster und ein zweiter dieser Zerteilungsstrahlenr die sich über je eine Ebene verteilen, werden von zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Schmelzen-Strahls mit einem Winkel von 25-60° gegeneinander gerichtet. Der erste Zerteilungsstrahl und der Schmelzenstrahl bilden zusammen einen Winkel von 30-60°, vorzugsweise 4O-45Q. Die beiden Zerteilungsstrahlen kommen mit solchem Abstand voneinander zur Wirkung, daß der Schmelzenstrahl nach Kontakt mit demIXD-PA 20 57 862.5 describes methods and arrangements for atomizing molten metal by means of the division of a molten metal stream through gas or liquid gas streams, which are directed against the melt stream under high pressure. A first and a second of these splitting beams r, which are each distributed over a plane, are directed towards one another from two opposite sides of the melt beam at an angle of 25-60 °. The first Zerteilungsstrahl and the melting beam together form an angle of 30-60 °, preferably 4O-45 Q. The two splitting jets come into effect at such a distance that the melt jet after contact with the
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ersten Zerteilungsstrahl aufgrund der kinetischen Energie desselben vollkommen umgeleitet wird, ehe der noch geschmolzene Metallstrahl auf den anderen Zerteilungs'strahl trifft. Hierbei wird die Schmelze in freie Tropfen zerteilt, die nach Erstarren die gewünschten Pulverpartikel bilden. Außer diesem gibt es auch noch andere Verfahren zur Zerteilung eines Schmelzenstrahles.first splitting beam due to the kinetic energy it is completely redirected before the still molten metal beam hits the other splitting beam. The melt is broken up into free droplets which, after solidification, form the desired powder particles. Except this one there are also other methods of splitting a melt stream.
Zur Erleichterung des Erstarrens ist aus der oben genannten» Patentanmeldung bekannt, Gas, vorzugsweise Inertgas, mit niedriger Temperatur durch die Zerteilungspartien der Schmelze zu blasen. Das Gas zirkuliert in einer Kühlglocke, die den Zweck hat, die geschmolzenen Partikel zum Erstarren zu bringen.To facilitate solidification, the above » Known patent application, gas, preferably inert gas, at low temperature through the dividing parts of the melt blow. The gas circulates in a cooling bell which has the purpose of solidifying the melted particles.
Obwohl man normalerweise Schmelzen mit niedrigem Sauerstoffgehalt verwendet r kann es schwer sein zu verhindern, daß die Oberfläche der Partikel oxydiert} bei der Atomisierung von hochlegiertem Stahl tritt das Problem auf, daß die Legierungsbestandteile meistens sehr statische Oxyde bilden, die schwer reduzierbar sind.Although normally melts with a low oxygen content is used r, it may be difficult to prevent the surface of the particles oxidizes} in the atomization of high-alloy steel occurs the problem that the alloying constituents often form very static oxides that are difficult to reduce.
Um diesen Nachteil zu vermindern, hat man Ofen und Gießpfanne in einem Vakuum- und/oder Schutzgasbehälter mit Evakuierungsorganen üblicher Art angeordnet, z.B. mit Mehrstufendampfstrahlejektorpumpen und Diffusionspumpen, die einen Druck von beispielsweise 10 Torr in dem Behälter, evtl. vor der Schutzgase infüllung, ermöglichen.In order to reduce this disadvantage, the furnace and ladle have been placed in a vacuum and / or protective gas container with evacuation devices of the usual type, e.g. with multi-stage steam jet ejector pumps and diffusion pumps, which have a pressure of, for example, 10 Torr in the container, possibly upstream of the protective gases in filling, enable.
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Ein Problem ist hierbei das Abschließen des Atomisierungsteils zu der Gießpfanne, nachdem ein Vakuumventil geöffnet ist, ohne daß das Vakuum oder die Schutzgasatmosphäre verloren geht, und das gleichzeitige Beibehalten aller Vorteile, die man mit einer effektiven Atomisierungsanlage von beispielsweise der beschriebenen Art erreicht.A problem here is completing the atomization part to the ladle after a vacuum valve is opened without losing the vacuum or the protective gas atmosphere and at the same time maintaining all the advantages of an effective atomization system, for example of the type described achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung zum Atomisieren einer Metallschmelze derart weiter zu entwickeln, daß eine zufriedenstellende Abdichtung des Atomisierungsteils zu der Gießpfanne beim Öffnen eines Vakuumventils erreicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gießpfanne, die mit Warmhalteorganen und einer Bodenöffnung versehen ist, vertikal beweglich an dem Anschlußorgan des Kühlteils angeordnet ist, wobei die Gießpfanne in angehobener Lage einen unteren Raum freilegt, in dem das Vakuumventil zwecks Verschließen des Behälters verschiebbar angeordnet ist, und daß die Gießpfanne in herabgesenkter Lage an AnSchlußorgane anschließbar ist, in oder an denen übliche Ausblasedüsen für Gas oder Gas/Flüssigkeit zur Zerteilung des Schmelzenstrahls angeordnet sind.The invention is based on the object of the known arrangement for atomizing a molten metal in such a way that a satisfactory sealing of the Atomizing part to the ladle when opening a vacuum valve is achieved. To solve this problem, an arrangement of the type mentioned is proposed, which thereby is characterized in that the ladle, which is provided with holding elements and a bottom opening, is vertically movable is arranged on the connection member of the cooling part, the ladle in the raised position having a lower space exposed, in which the vacuum valve is slidably arranged for the purpose of closing the container, and that the ladle can be connected to connecting elements in the lowered position, in or on which customary blow-off nozzles for gas or gas / liquid are arranged to break up the melt jet.
Anhand der in den i^i-juren dargestellten Ausführungsbeispiele r:oll 'Ii-- irfindun^ näh^r erliiutert werden. Es zeigen:Based on the embodiments shown in the i ^ i -juren r: oll 'Ii- irfindun ^ r will be explained in more detail. Show it:
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Pig. 1 ein DetailMld der Gießpfanne, des Ofens und des Atomisierungsteils,Pig. 1 a detail of the ladle, furnace and atomizing part,
Pig. 2 eine "Gesamtansicht der Atomisierungsanlage.Pig. 2 shows an “overall view of the atomization plant.
In einem Vakuumbehälter 11 (teilweise in Pig. 1 gezeigt) ist ein Ofen 12 zum Warmhalten, evtl. auch zum Erwärmen einer Schmelze, z.B. hochlegiertem Stahl, kippbar angeordnet, Der Ofen kann ein Tiegelofen mit einer Nieder- oder Hochfrequenzspule sein. Man kann in besonderen Pällen an diesem Ofen auch einen Umrührer anbringen bzw. den einphasigen Speisestrom auf mehrphasigen Umrührstrom umschalten, um das Entgasen der Schmelze in .dem Vakuumbehälter (Druck z.B. 10 Torr) zu ermöglichen. In a vacuum container 11 (partially shown in Pig. 1) is an oven 12 for keeping warm, possibly also for heating a Melt, e.g. high-alloy steel, arranged tiltable, the furnace can be a crucible furnace with a low or high frequency coil be. In special cases, a stirrer can also be attached to this furnace or the single-phase feed stream can be activated Switch over the multiphase stirring flow to enable degassing of the melt in the vacuum container (pressure e.g. 10 Torr).
Die Schmelze wird aus dem Ofen 12 in eine Gießpfanne 15 gegossen, die evtl. wassergekühlt und austauschbar ist sowie mit Warmhaiteorganen,z.B. einer oder mehreren Induktionsspulen 14» versehen ist, um das Erstarren der Schmelze im Hauptraum der Pfanne und in ihrer Bodenöffnung 15 zu verhindern. Die Warmhalteorgane ermöglichen lange Verfahrungszeiten in der Pfanne und ein Abzapfen in gewünschtem Takt, kontinuierlich oder diskontinuierlich. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da das Abzapfen oft eine lange Zeit beansprucht.The melt is poured from the furnace 12 into a ladle 15, which is possibly water-cooled and exchangeable as well as with warming organs, e.g. one or more induction coils 14 » is provided to prevent the solidification of the melt in the main space of the ladle and in its bottom opening 15. The warming organs enable long movement times in the pan and tapping at the desired rate, continuously or discontinuous. This is essential as it often takes a long time to tap.
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Die Figur zej$ die Pfanne 13 in herabgesenkter Lage, aber die Schmelze vom Ofen %Z kann auch in die Gießpfanne gegossen werden, wenn diese sich in der gestrichelten Lage 16 befindet (siehe Doppelpfeil, lage A). In erhöhter Lage wird unter der Gießpfanne ein Raum 17 freigebt, in dem ein Vakuumdichtungsventil 18 in dichtende. Lage für den Behälter 11 geschoben werden kann.The figure shows the ladle 13 in the lowered position, but the melt from the furnace % Z can also be poured into the ladle if this is in the dashed position 16 (see double arrow, position A). In an elevated position, a space 17 is exposed under the ladle, in which a vacuum sealing valve 18 in sealing. Position for the container 11 can be pushed.
Die Grießpfanne 13 ist nach Öffnen des Ventils 18 herabsenkbar in eine zentrierte Lage an der Behälterwand 19. Die Pfanne wird dort mit Hilfe von konischen Stiften 20 zentriert, wobei Stift oder Loch an der Unterseite der Pfanne und entsprechende Löcher oder Stifte an der Behälterwand oder an den mit dieser verbundenen Teilen angeordnet sind.After opening the valve 18, the semolina pan 13 can be lowered into a centered position on the container wall 19. The pan is centered there with the help of conical pins 20, wherein Pin or hole on the underside of the pan and corresponding holes or pins on the container wall or on the with these connected parts are arranged.
Die Pfanne 13 hat einen unteren Anschlußteil oder Dichtungsring 21, der in herabgesenkter Lage an einen die Atomisierungsteile enthaltenden Dichtungsring 22 angeschlossen ist, in dem sich eine zentrale Öffnung 23 für den Schmelzenstrahl sowie Ausblasedüsen 24, 25 für Inertgas (Argon, Stickstoff etc.) zum Zerteilen des Schmelzenstrahls in Tröpfchen (siehe oben) befinden. Der Dichtungsring 22 ist an einem Gaszufuhrteil mit GasZuleitungen, die teilweise ringförmig angeordnet sind (27, 28), lösbar angebracht. Der Dichtungsring 22 und das Teil 26 sind auf einer ringförmigen Platte 29 angeordnet, die einen Anschlußteil zu einer Kühlanordnung (Kühlglocke 30,·The pan 13 has a lower connector or sealing ring 21, which is lowered to one of the atomization parts containing sealing ring 22 is connected, in which there is a central opening 23 for the melt jet as well as blow-out nozzles 24, 25 for inert gas (argon, nitrogen etc.) to break up the melt jet into droplets (see above). The sealing ring 22 is on a gas supply part with gas supply lines, some of which are arranged in a ring (27, 28), detachably attached. The sealing ring 22 and the part 26 are arranged on an annular plate 29 which a connection part to a cooling arrangement (cooling bell 30, ·
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Granulierungsbehälter) bildet und mit dieser mittels eines elastischen Balgs 31 verbunden ist, wodurch vertikale Bewegungen der Kühlglocke 30 oder der Anschlußorgäne 22, 26 möglich werden. Der Dichtungsring 22 und das Teil 26 können fest oder lösbar miteinander verbunden sein.Granulation tank) and is connected to this by means of an elastic bellows 31, whereby vertical movements the cooling bell 30 or the connection organs 22, 26 are possible. The sealing ring 22 and the part 26 can be firmly or detachably connected to one another.
Der Balg 31 wird auch in lig. 2 gezeigt, ebenso der Vakuumbehälter 11, der Ofen 12 und die Gießpfanne 13. Der Motor zum Kippen des Ofens ist mit 32 bezeichnet. Wie ersichtlbh, ist der ganze Vakuumteil im Verhältnis zu der Kühlglocke 30 verschiebbar. The bellows 31 is also in lig. 2, as well as the vacuum container 11, the furnace 12 and the ladle 13. The motor for tilting the furnace is indicated at 32. As can be seen, is the entire vacuum part can be displaced in relation to the cooling bell 30.
Die Anordnung arbeitet in folgender Weise: Nach Ohargierung des Ofens 12 wird das Vakuumventil 18 zwischen dem Behälter 11 und der Kühlglocke (Granulierungsbehälter) 30 geschlossen. Inzwischen wird ein Kühlkasten 33 mit Hilfe eines Wagens unter der Kühlglocke 30 placiert. Im Zusammenhang hiermit wird die Kühlglocke mit Hilfe von hydraulischen Organen 35 nach oben gegen den Balg 31 gepreßt. Die Kühlglocke wird auf ca. 1 mm Hg evakuiert, wonach sie und der Kühlkasten 33 mit Inertgas (Argon) auf Atmosphärendruck gefüllt werden. Danach wird der evakuierte VakuumbeiäLter des Ofens mit Inertgas auf denselben Druck gefüllt und das Vakuumventil 18 zwischen dem Behälter 11 des Ofens und der Kühlglocke 30 wird geöffnet. Die Gießpfanne 13 (evtl. eine von mehreren) wird gefüllt und in ihre untereThe arrangement works in the following way: After the furnace 12 has been disconnected, the vacuum valve 18 between the container 11 is opened and the cooling bell (granulating container) 30 are closed. Meanwhile, a cooling box 33 is under with the help of a cart the cooling bell 30 placed. In connection with this, the cooling bell is moved upwards with the aid of hydraulic organs 35 pressed against the bellows 31. The cooling bell is evacuated to about 1 mm Hg, after which it and the cooling box 33 with inert gas (Argon) to be filled to atmospheric pressure. Thereafter, the evacuated vacuum container of the furnace is filled with inert gas Pressure filled and the vacuum valve 18 between the container 11 of the furnace and the cooling bell 30 is opened. The ladle 13 (possibly one of several) is filled and in its lower
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Lage gebracht. Argongas wird an die Düsen 24, 25 angeschlossen und das Granulieren kann heginnen., Bach Gießen und Granulieren wird das Ventil 18 zwischen dem Vakuumbehälter· 11 und der Kühlglocke 30 geschlossen.Brought location. Argon gas is connected to the nozzles 24,25 and granulating can begin., Bach pouring and granulating the valve 18 between the vacuum container 11 and the cooling bell 30 is closed.
Vakuumbehälter und Kühlglocke (Granulierungsbehälter) des Ofens v/erden evakuiert und mit Luft gefüllt. Die wassergekühlte Gießpfanne wird bei Bedarf ausgewechselt, und die Kühlglocke wird angehoben (bei 35), "und das Unterteil mit dem Kühlkasten 33 wird mittels Transport or ganen 36 zweoks Reinigung zur Seite geschoben. Die Reinigung ist wegen der Staubanhäufung an dem Kühlkasten und bei Legierungsänderung vor dem nächsten Granulierungssatz erforderlich.Vacuum container and cooling bell (granulation container) of the furnace are evacuated and filled with air. The water-cooled The ladle is changed if necessary, and the cooling bell is raised (at 35), "and the lower part with the Cooling box 33 is cleaned by means of transport organs 36 for two purposes pushed aside. The cleaning is due to the accumulation of dust on the cooling box and when changing the alloy before next set of granulation required.
Die Kühlglocke kann evtl. mit Aussaugventilator und Zyklon zum Entfernen von Staub versehen werden.The cooling bell can possibly be equipped with a suction fan and cyclone to remove dust.
Nach der Abkühlung wird das Pulver in einen Transportbehälter gesichtet.After cooling, the powder is sifted into a transport container.
Das Einfüllen von Argon in die Kühlglocke (Granulierungsbehälter) kann über den Kühlkasten 33 geschehen.Filling argon into the cooling bell (granulation container) can be done via the cooling box 33.
Nach dem Schmelzen und Granulieren wird also das Argongas aus der Kühlglocke 30 abgesaugt, z.B. über den Zyklon, der alsoAfter melting and granulating, the argon gas is sucked out of the cooling bell 30, e.g. via the cyclone, the
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einen nicht geringen Teil der im Argongas "befindlichen Staubpartikel fortnimmt. Der Auslauf der Kühlglocke hat auch ein Vakuumventil.a not inconsiderable part of the dust particles in the argon gas takes away. The outlet of the cooling bell also has a Vacuum valve.
Die Anordnung gemäß der Erfindung kann im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche auf vielerlei Arten variiert werden. Z.B. kann das ganze Atomisieren ganz oder teilweise unter Vakuum anstelle von Schutzgasatmosphäre geschehen.The arrangement according to the invention can be used within the scope of the following Claims can be varied in many ways. E.g. all or part of the atomization can be done under vacuum instead of a protective gas atmosphere.
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Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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SE06133/71A SE352260B (en) | 1971-05-12 | 1971-05-12 | |
SE613371 | 1971-05-12 |
Publications (3)
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DE2222830A1 true DE2222830A1 (en) | 1972-11-23 |
DE2222830B2 DE2222830B2 (en) | 1975-07-10 |
DE2222830C3 DE2222830C3 (en) | 1976-02-19 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6334884B1 (en) | 1999-01-19 | 2002-01-01 | Bohler Edelstahl Gmbh & Co Kg | Process and device for producing metal powder |
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US6632394B2 (en) | 1999-01-19 | 2003-10-14 | Bohler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Process and device for producing metal powder |
US7198657B2 (en) | 1999-01-19 | 2007-04-03 | Boehler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Process and device for producing metal powder |
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SE352260B (en) | 1972-12-27 |
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FR2137777B1 (en) | 1976-08-06 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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