DE2742733C3

DE2742733C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver durch Gaszerstäubung eines Metallschmelzstrahls

Info

Publication number: DE2742733C3
Application number: DE2742733A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Imphy SA
Current assignee: Imphy SA
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2366077B2; GB1539684A; FR2366077A2; IT1116331B; SE420173B; DE2742733B2; JPS6048562B2; CH608397A5; US4177026A; DE2742733A1; JPS5392363A; SE7710890L

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 Teil einen mit Zerstiubungsinjektoren 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 Hori zontalebene 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 AuslaOrohren 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

lu 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 Behälters mittels in der AuslaQleitung am oberen Teil des Behälters entnommenen, in einem Entstauber-Zyklon mit gekühlten Wänden entstaubten

jo 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 Verbindungsvorrichtung zwischen dem Gefäß der Stauberfassung des Entstauber-Zyklons und dem unteren Teil des Behälters zu schaffen, die die Wiedereinführung der feinen, vom durch die Auslaßleitung austretenden Gas je nach dem Entstauben dieses Gases durch den Entstauber-ZyiJon mitgerissenen Pulverteilchen in den Behälter ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung.

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

so 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 Vorrich tungen 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 s,us einem Hochfrequenzofen

Ί) 2 gespeist, der Stahlschmelze in eine Zwischenpfanne 3 abgibt. Der obere Teil des Behälters I 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 Entspan- ^ nungseinrichtung 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 Ausgangsleitung 16 nach dem Entstauben bei niedrigem Druck entnommen und unterteilt sich ΐϊ durch den Kanal 19 auf zwei Stränge 20 und 21, die zwei tangential, 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 Erfassungsirichter 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 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 zum Behälter 1 zu ermöglichen und die Verstopfungsgefahren der Leitung 24 zu vermeiden sowie die Temperatursteuerung im Behälter durch Regulieren des Durchsatzes der in den Behälter wiedereingeführten feinen Pulverteilchen zu ermöglichen.

Nach einer dritten Ausführungsart ist die öffnung 25 direkt in einem der Gasstrahlinjektnren 22 oder 23 angeordnet, was ein rascheres Vermischen des die Verwirbelungen erzeugenden Gases und der feinen Pulverteilchen ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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 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 eem oder den Auslaßrohren am oberen Teil des Behälters und den Gasstrahünjcktorcn 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 lie Leitung (24) auf ihrer ganzen Länge mit der Horizontalebene einen Winkel über 45° bildet und ihr unterer Hndpunxt die im unteren Teil des Behälters (1) liegende Öffnung (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 3 dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (25) der Leitung (24) direkt in einem der Gasstrahlinjektoren (22,23) angebracht ist.