DE2725278C2

DE2725278C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Eisenpulver

Info

Publication number: DE2725278C2
Application number: DE19772725278
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. 4154 Toenisvorst Gesell
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1977-06-01
Filing date: 1977-06-01
Publication date: 1979-04-05
Also published as: DE2725278B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Eisenpulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt dun.'. Zerstäuben einer Eisenschmelze mit Preßwisser, bei welchem die J5 Schmelze als Gießstrahl der minis' en öffnung einer Ringdüse zugeführt und von dem aus dem Ringschlitz der Düse in Form eines den Gießstrahl koaxial umgebenden kegeligen Mantels austretenden Preßwaslers zerstäubt wird, wobei das Zerstäuben innterhalb eines den Preßwassermantel umhüllenden Rohres erfolgt.

Es ist bekannt. Eisenpulver dadurch herzustellen, daß ein senkrecht fallender Gießstrahl einer Eisenschmelze von einem den Gießstrahl konzentrisch umhüllenden **> kegelförmigen Mantel aus Preßwasser zerstäubt wird, welcher in einem mehr oder minder spitzen Winkel auf den Schmelzstrahl trifft Hierfür dient eine Ringdüse mit einem entsprechend ausgebildeten ringförmigen Austrittsschlitz für das Preßwasser. Gemäß der DE-PS so 11 78 679 ist bei Anwendung dieses Verfahrens auch bekannt, durch eine Regulierung des Preßwasserdrukkes und durch eine Änderung des Winkels des Preßwassermantels die Beschaffenheit der Pulverteilchen zu beeinflussen und zwar in der Weise, daß zur Erzeugung einer kugelförmigen Teilchenform ein Preßwasserdruck von 3 bis 6 atü und ein Winkel zwischen Preßwassermantel und Schmelzenstrahl von 4° eingestelit werden und daß für eine spratzige Teilchenform der Preßwasserdruck 10 bis 30 atü und der Winkel 4 bis 15° betragen. In dieser Patentschrift ist ferner vorgeschlagen worden, das Zerstäuben unter Schutzgas vorzunehmen und für diesen Fall den Schmelzenstrahl und den Preßwassermantel mit einem Rohr vollständig zu umhüllen, das sich von der ^M Ringschlitzdüse bis in das darunter befindliche Wasserbecken erstreckt und in welches das Schutzgas eingeleitet wird. Beim Zerstäuben ohne Schutzgas soll dieses Rohr zum Verhindern einer zu starken Oxydation des flüssigen Metalles durch die umgebende Luft dienen. Beim Zerstäuben mit Preßwasser und bei Verwendung eines derartigen Rohres hat es sich gezeigt, daß während des Zerstäubens ein starker Sog bzw. Unterdruck im Bereich der Durchtrittsöffnung der Ringdüse entsteht, durch weichen bei der Verdüsung des Gießstrahles so viel Luft aus der Umgebung der Ringdüse angesaugt wird, daß eine starke Oxydation der Pulverteilchen eintritt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit die Herstellung von preßwasserverdüstem Eisenpulver ermöglicht wird, welches einen geringen Sauerstoff aufweist Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während des Zerstäubens durch Einleiten von Luft in das Rohr der durch die Preßwasserzufuhr innerhalb der Düsenöffnung entstehende Sog bzw. Unterdruck vermindert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Sog bzw. Unterdruck und damit auch die Oxydation des Pulvers in einfacher Weise geregelt werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird erfindungsgemäß das unterhalb der Ringdüse und mit dieser fest verbundene Rohr mit Anschlüssen für die Zuführung von Luft versehen. Dadurch kann durch eine dosierte Zufuhr der Luft in das Rohr der Unterdruck im Verdüsungspunkt geregelt werden. Eint andere Möglichkeit für diesen Zweck besteht gemäß dem weiteren Kennzeichen der Erfindung darin, daß das Rohr nicht mit der Ringdüsenunterseite fest verbunden, sondern mittels geeigneter Mittel längsverschiebbar angeordnet ist Durch das während des Zerstäubens erfolgende Verschieben entsteht zwischen der Ringdüsenunterseite und dem oberen Ende des Rohres ein regelbarer Schlitz, durch welchen die Luft durch die Einwirkung des Soges bzw. Unterdruckes in das Rohr eintritt.

Ausführungsbeispiel:

Verdüst man Weicheisen (Kohlenstoff <0,05%) oder einen Stahl mit 18% Chrom und 10% Nickel mittels Wasser von 50 bar durch eine Ringschlitzdüse bekannter Bauart mit untergebautem Rohr, so erhält man mittlere Sauerstoffgehalte im Rohpulver von 1.3 Gew.-% bzw. 0,9Gew.-%. Diese starke Oxydation ist durch eine Ansaugung von 3,8 mVs Luft bedingt. Wird der unter der Düse befindliche Raum erfindungsgemäß mit Luft derart geflutet, daß nur noch 1,4 mVs Luft von oben angesaugt werden, so erniedrigt sich der Sauerstoffanteil im Pulver auf 0,46 Gew.-% bzw. 0,51 Gew.-% beim Chrom-Nickel-Stahl. Reduziert man die Ansaugung weiter auf 0,85 m'/s, so fallen die Sauerstoffgehalte auf 0,28 Gew. % bzw. 0,30 Gew.-%.

Die Erniedrigung des Sogs kann wahlweise durch Einblasen von Luft mit 2,4 mVs im ersten Fall und 3,OmVs im zweiten Fall geregelt werden oder aber durch Einstellen eines Ringschlitzes von 35 mm bzw. 70 mm Breite.

Dieses Beispiel ist in dem Doppelbild in Diagrammform dargestellt. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung gemäß Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigen jeweils im Längsschnitt

A b b. 1 die Zerstäubungseinrichtung mit einem fest angeordneten und

A b b. 2 mit einem längsverschiebbaren Rohr.

Die zu zerstäubende Eisenschmelze gelangt aus dem Gießgefäß 4 als frei fallender Gießstrahl 5 in die mittlere Eintrittsöffnung 6 der Ringdüse 1 und wird von

dem aus dem Ringschlitz der Düse austretenden kegelförmigen Preßwassermantel 7 zerstäubt Das Zerstäuben erfolgt innerhalb des Rohres 2, welches mit der Unterseite der Düse fest verbunden ist Das Rohr weist die Anschlüsse 3 auf, durch welche zum Regeln des Soges bzw. Unterdruckes Luft eingeführt wird. Die Sogzone ist mit 8 bezeichnet

Bei der Einrichtung gemäß A b b. 2 weist die Ringdüse 1 an ihrer Unterseite Gewindebolzen 9 auf, an denen das Rohr 2 längsverschiebbar geführt ist Der Abstand zwischen dem oberen Rohrende IO und der Ringdüsenunterseite wird so eingestellt, daß durch den entstandenen Zwischenraum die für die Verminderung des Soges benötigte Luftmenge in das Rohr einströmen kann. Anstelle der Gewindebolzen 10 kann auch eine andere Einrichtung verwendet werden, mit der es möglich ist.

das Längsverschieben des Rohres 2 während des Zerstäuber^ vorzunehmen, z. B. hydraulisch betätigte Hubstempel, die an eine außerhalb der Zerstäubungseinrichtung angeordnete Fernsteuerung angeschlossen sind.

Mit den in den Abb.3 und 4 dargestellten Diagrammen wird veranschaulicht, daß analog dem abnehmenden Sog die Menge an Sauerstoff in dem zerstäubten Eisenpulver geringer wird, und zwar ist in Abb.3 die Menge der angesaugten Luft (Luftverbrauch) in Abhängigkeit von dem Abstand des Rohres von der Unterseite der Düse eingetragen. Bei einem Abstand von 75 mm liegt das Minimum bei 0,85 mVsec. Das entspricht einem Sauerstoffgehalt von nur 0,28 Gew.-% (A b b. 4).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Eisenpulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt durch Zerstäuben einer Eisenschmelze mit Preßwasser, bei welchem die Schmelze als Gießstrahl der mittleren öffnung einer Ringdüse zugeführt und von dem aus dem Ringschlitz der Düse in Form eines den Gießstrahl koaxial umgebenden kegeligen Mantels austretenden Preßwasser zerstäubt wird, wobei das Zerstäuben innerhalb eines den Preßwassermantel umhüllenden Rohres erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zerstäubens durch Einleiten von Luft in das Rohr der durch die Preßwasserzufuhr innerhalb der Düsenöffnung entstehende Sog bzw. Unterdruck vermindert wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Preßwassermantel umhüllende und mit der Unterseite der Ringdüse (1) fest verbundene Rohr (2) mit Anschlüssen (3) für die Zuführung von Luft versehen sind

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Preßwassermantel umhüllende Rohr (2) unterhalb der Ringdüse (1) längsverschiebbar angeordnet ist.