DE2742733B2 - Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver durch Gaszerstäubung eines Metallschmelzstrahls - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver durch Gaszerstäubung eines MetallschmelzstrahlsInfo
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- 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
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver durch Gaszerstäubung
eines Metallschmelzestrahls, die aus einem zylindro-konischen, vertikalen, von oben den Metallschmelzestrahl
aufnehmenden Behälter besteht, der an seinem oberen Teii- einen mit Zerstäubungsinjektoren ausgerüsteten
Ring und eine Auslaßöffnung für mit Metallstaub beladenes Gas sowie an seinem unteren Teil einen
Trichter zur Entnahme des hergestellten Metallpulvers und an der unteren Hälfte seines zylindrischen Teils eine
zusätzliche Gaseinführungseinrichturig mit wenigstens einem Gasstrahlinjektor aufweist, der bzw. die tangential
zu einem theoretischen, zur Achse des Behälters konzentrischen Zylinder gerichtet sind, mit der Horizontaiebene
einen Winkel zwischen 0 und 60°, vorzugsweise von etwa 30° bilden, wobei ein Ventilator
eines Entstaubungs-Zyklons mit gekühlten Wänden zur Zirkulation des Gases zwisclv
>i dem oder den Auslaßrohren am oberen Teil des Behälters und den
Gasstrahlinjektoren am unteren Teil des Behälters vorgesehen ist. Mit dieser Vorrichtung ist die Herstellung
von durch die Umgebungsatmosphäre nicht verunreinigtem kugelförmigem Metallpulver möglich,
dessen Teilchengröße im Bereich von 10 bis 1500 μπι liegt.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE OS 24 59 131 bekannt Der Zweck dieser Vorrichtung und der
ίο zusätzlichen Gaseinführung am unteren Teil des
Behälters in Form von einem oder mehreren zu einem zur Achse des Behälters konzentrischen theoretischen
Zylinder tangentialen Strahlen ist, im Inneren des Behälters Verwirbelungen von mit feinen Teilchen von
Metallpulver beladenem Gas längs einer aufsteigenden Wendel zu erzeugen. Diese Verwirbelungen führen
durch Vervielfachung der Stöße zwischen den gekühlten Wänden und den feinen Pulverteilchen zu einem
hohen Wärmeaustauschgrad zwischen der Gesamtheit des Gases und des Pulvers im Lauf des Abfalls im
Inneren des Behälters und der gekühlten Wände dieses Behälters. Eine solche Anordnung ermöglicht das
Erhalten eines erhöhten Zerstäubungsdurchsatzes mit einem Behälter verringerter Abmessung.
Nach einer in der DE-OS 24 59 131 beschriebenen Ausführungsart erfolgt die Gaseinführung am unteren
Teil des Behälter- mittels in der Auslaßleitung am oberen Teil des Behälters entnommenen, in einem
Entstauber-Zyklon mit gekühlten Wänden entstaubten und unter niedrigem Druck am unteren Teil des
Behälters durch zwei Rohre eingeführten Gases, wobei der Ventilator des Entstauber-Zyklons das Antriebselement
der Zirkulation der Gase ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
J5 Verbindungsvorrichtung zwischen dem Gefäß der Stauberfassung des Entstauber-Zyklons und dem
unteren Teil des Behälters zu schaffen, d\s die
Wiedereinführung der feinen, vom durch die Auslaßleitung austretenden Gas je nach den Entstauben dieses
Gases durch den Entstauber-Zyklon mitgerissenen Pulverteilchen in den Behälter ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe
gelöst wird, ist die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung.
4Ί Die feinen Teilchen, die im Lauf ihres Durchgangs
durch den Entstauber abgekühlt sind, werden also erfindungsgemäß nahe den Gasstrahlinjektoren am
unteren Teil des Behälters wieder eingeführt, was eine stärkere Konzentration an feinen Teilchen in den
ω Verwirbelungen von mit feinen Teilchen beladenem
Gas verursacht, wodurch entsprechend der Wärmeaustausch zwischen den gekühlten Wänden und den im
Behälter enthaltenen Gasen und Pulverteilchen vermehrt wird. Ein zweiter Vorteil der Erfindung ist die
« Ermöglichung der Gewinnung des Pulvers an einem einzigen Punkt durch den hierzu vorgesehenen Trichter
am tiefsten Punkt des Hauptbehälters.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden drei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen
zur Herstellung des Metallpulvers anhand der Figuren näher erläutert, die ein Schema der gesamten
Metallpulver-Herstellungsvorrichtung zeigt.
Der zylindro-konische vertikale Behälter 1 wird von oben mit Metallschmelze aus einem Hochfrequenzofen
h'> 2 gespeist, der Stahlschmelze in eine Zwischenpfanne 3
abgibt. Der obere Teil des Behälters 1 weist einen Zerstäubungsring 4 mit sechs (nicht dargestellten)
Injektoren auf, die schräg von oben nach unten zur
Behälterachse hin gasförmigen Stickstoff mit einem Druck von 12 bar abgeben, wodurch der senkrechte
Stahlschmelzenstrahl, der aus der Pfanne 3 austritt, in viele Tröpfchen zerstäubt wird.
Der Zerstäubungsstickstoff wird durch eine Entspannungseinrichtung
5 auf 12 bar entspannt, und seine Einführung wird mittels eines Ventils 6 gesteuert, wobei
die Entspannungseinrichtung und das Ventil an der Leitung 7 liegen.
Am oberen Teil des Behälters entweicht mit feinen Pulverteilchen beladener Stickstoff durch die Leitung 14
und tritt in einen Entstauber-Zyklon 15 ein.
Das die angestrebten Verwirbelungen erzeugende Gas wird der Ausgangsieitung 16 nach dem Entstauben
bei niedrigem Druck entnommen und unterteilt sich durch den Kanal 19 auf zwei Stränge 20 und 21, die zwei
tangentiale, nach oben unter 30° zur Horizontalebene geneigte Gasstrahlinjektoren speisen. Der Ventilator
des Entstauber-Zyklons 15 ist das Antriebselement im Kreislauf des Gases in den Leitungen 19,20 und 21 und
in den Injektoren 22 und 23.
Eine Leitung 24 verbindet den Erfassun£Urichter 18
des Entstauber-Zyklons 15 mit einer öffnung 25 im Behälter in unmittelbarer Nähe des Gasstrahlinjektors
23. Man erfaßt die Gesamtheit des so hergestellten Pulvers im am Boden des Behälters 1 angeordneten
Trichter 17.
Nach einer ersten Ausführungsart ist die Leitung 24 ein Rohr von etwa 6 cm Durchmesser, das auf seiner
ganzen Länge mit der Horizontalebene einen Winkel über 45° derart bildet, daß die feinen Pulverteilchen
vom Trichter 18 zur Öffnung 25 unter ihrem Eigengewicht fließen.
Nach einer zweiten Ausführungsart bewirkt ein
ίο mechanisches System der Art der endlosen Schnecke
die erzwungene Bewegung der feinen Pulverteilchen vom Trichter 18 bis zur öffnung 25 in der Leitung 24.
Der Vorteil dieser Ausführungsart ist, eine Anordnung des Entstauber-Zyklons 15 an irgendeiner Stelle relativ
ίο zum Behälter 1 zu ermöglichen und die Verstopfungsgefahren
der Leitung 24 zu vermeiden sowie die Temperatursteuerung im Behälter ciurch Regulieren des
Durchsatzes der in den Behälter wiedereingeführten feinen Pulverteilohen zu ermöglichen.
Nach einer dritten Ausführungss : ist die öffnung 25
direkt in einem der Gasstrahiinjektoren 22 oder 23
angeordnet, was ein rascheres Vermischen des die Verwirbelungen erzeugenden Gases und der feinen
Pulverteiichen ermöglicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver durch Gaszerstäubung eines Metallschmelzestrahls,
die aus einem zylindro-konischea, vertikalen, von oben den Metallschmelzestrahl aufnehmenden Behälter
besteht, der an seinem oberen Teil einen mit Zerstäubungsinjektoren ausgerüsteten Ring und
eine Auslaßöffnung für mit Metallstaub beladenes Gas sowie an seinem unteren Teil einen Trichter zur
Entnahme des hergestellten Metallpulvers und an der unteren Hälfte seines zylindrischen Teils eine
zusätzliche Gaseinführungseinrichtung mit wenigstens einem Gasstrahlinjektor aufweist, der bzw. die
tangential zu einem theoretischen, zur Achse des Behälters konzentrischen Zylinder gerichtet sind,
mit der Horizontalebene einen Winkel zwischen 0 und 60", vorzugsweise von etwa 30° bilden, wobei
ein Ventilator eines Entstaubungs-Zyklons mit gekühlten Wänden zur Zirkulation des Gases
zwischen dem oder den Auslaßrohren am oberen Teil des Behälters und den Gasstrahlinjektoren am
unteren Teil des Behälters vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung
(24), die den Trichter (18) des Entstaubungs-Zyklons (15) mit einer öffnung (25) im unteren Teil des
Behälters (1) in unmittelbarer Nähe der Gasstrahlinjektoren (22, 23) verbindet, der Wiedereinführung
der vom Entstaubungs-Zyklon (15) erfaßten feinen Teilchen des Metallpulvers in den Behälter (1) dient
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (24) auf ihrer ganzen Länge
mit der Horizontaleuene e.nen Winkel über 45°
bitdet und ihr unterer Endpunkt die im unteren Teil des Behälters (1) liegende Offnu.ig(25) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte, in der Leitung
(24) angeordnete mechanische oder pneumatische Vorrichtung dem Strömen der vom Entstaubungs-Zyklon
(15) erfaßten feinen Pulverteilchen vom Trichter (18) des Entstaubungs-Zyklons (15) zum
Behälter (1) dient.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (25) der
Leitung (24) direkt in einem der Gasstrahlinjcktoren (22,23) angebracht ist.
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