DE3245271A1

DE3245271A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallischen partikeln

Info

Publication number: DE3245271A1
Application number: DE19823245271
Authority: DE
Inventors: Howard 02790 Westport Mass. Gifford; Keith D. 02780 Taunton Mass. Pigney; Earl N. 02571 Wareham Mass. Stuck
Original assignee: Teledyne Industries Inc
Current assignee: TDY Industries LLC
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1984-06-07
Also published as: GB2130605B; US4405296A; SE8206973L; FR2537025A1; CA1172408A; GB2130605A; SE8206973D0; SE451303B; FR2537025B1

Description

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PATENTANWALT '·

¹DR. RiCHARD KNEISSL 3

Widenmayerstr. 46

D-8000 MÜNCHEN 22 .7 η-,

TjH. 089/219.5125 . -

Teledyne Industries, Inc.
Los Angeles, CaI.
V. St. A.

T U/m

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Partikeln

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Metallurgie, und insbesondere die Erzeugung von Schrot, Pulver und Partikeln bzw. Teilchen.

Das Verfahren des Schrothämmerns wird häufig benutzt, um Oberflächen-Druckspannungen in rostfreiem Stahl zu erzeugen, und zwar insbesondere in oder nahe zu Schweißbereichen, um Spannungskorrosionsrisse zu verhindern, die andernfalls auftreten, wenn Oberflächen einem Chloride enthaltenden erhitzten Wasser ausgesetzt und Oberflächen-Zugspannungen ausgesetzt werden. Das Verfahren wird auch zur Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit verwendet. Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Schrot aus rostfreiem Stahl wird Draht zerschnitten, und zwar mit oder ohne nachfolgende Bearbeitung zur Abrundung der Schnittkanten. Dieses Verfahren ist weder ökonomisch noch kann mit ihm ein wirklich sphärisches Material erzeugt werden.

Schrot aus rostfreiem Stahl wird primär dadurch erzeugt, .daß ein gezogener Draht zerschnitten wird und in einigen Fällen nach dem Stand der Technik dieser Draht zur Abrundung der Kanten des Schnittes nachbehandelt wird. Dieses bekannte Verfahren ist kostspielig und führt nicht zu der sphärischen Gestalt, die für das Schrothämmern am wünschenswertesten ist. Metallschrot aus bestimmten Metallen kann in einem Schrotturm erzeugt werden, wobei das geschmolzene Metall durch Sieben aufgebrochen wird und dadurch abgekühlt wird, daß es die in dem Schrotturm vorgegebene Strecke hinunterfällt. Nach herkömmlichen Verfahren wurde Schrot auch dadurch erzeugt, daß ein Strom geschmolzenen Metalls auf eine rotierende Drehscheibe gelenkt wird, welche durch Zentrifugalkräfte ein Aufbrechen des Metalls bewirkt.

BAD OBIGlMAL

Andere Verfahren sind in den US-Patentschriften 2 308 584,

2 341 704, 2 523 454, 2 567 121, 2 636 219, 2 428 718,

3 891 730 und 3 951 577 beschrieben. Bei all diesen Verfahren werden eine Fluidströmung und eine Strömung geschmolzenen Metalls überkreuzt, um die Strömung geschmolzenen Metalls aufzubrechen und Schrot zu erzeugen.

Pulver, die in der Pulvermetallurgie, zur Kompaktierung oder Sinterung verwendet werden, werden häufig durch Hochdruck-Wasserströme aufgebrochen oder können durch rotierende Drehvorrichtüngen erzeugt werden, wie sie bei einigen Arten von Schrot verwendet wurden.

Bei den vorstehend erläuterten Verfahren ist nicht das Ausmaß von Einstellbarkeit und Vielseitigkeit gegeben, das für moderne Verfahren erforderlich ist; auch eröffnen diese bekannten Verfahren nicht ohne weiteres die Möglichkeit, Abwandlungen und Veränderungen der Partikel herbeizuführen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung wird ein kostengünstiges Mittel zur Herstellung von sphärischen Metallpartikeln, beispielsweise Schrot aus rostfreiem Stahl für das Schrothämmern, bereitgestellt, welche die erwünschten Eigenschaften haben.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht auf dem Coanda-Effekt. Der Coanda-Effekt, wie er in der nachfolgenden Beschreibung betrachtet wird, ist als "die Tendenz eines aus einem Strahl oder einer Düse austretenden Gases oder einer Flüssigkeit, eng an einer Wandkontur entlang zu wandern, und zwar sogar dann, wenn sich die Wand von der Achse des Strahles wegkrümmt" definiert.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Partikeln durch Aufbrechen eines Stroms geschmolzenen Metalls in Tröpfchen und Verfestigung der Tröpfchen geschaffen. Es zeichnet sich dadurch aus, daß man ein erstes Fluid entlang einer Coanda-Fläche strömen läßt und ein zweites Fluid in. der Nahe der Coanda-Fläche anordnet, wobei die Strömung des ersten Fluids das zweite Fluid derart beeinflußt, daß es in einer Richtung strömt, welche das erste Fluid durchkreuzt, daß man ferner ein geschmolzenes Metall in der Nähe der Coanda-Fläche zwischen dem ersten und zweiten Fluid strömen·läßt, um die Überkreuzung des ersten und zweiten Fluids zu verzögern, jedoch nicht zu verhindern, und daß man das ersten und das zweite Fluid an eine Überkreuzungsposition strömen läßt, an welcher sich das erste und das zweite Fluid überkreuzen und vermischen, um die Strömung des metallischen Materials in metallische Partikel aufzubrechen.

Die ersten und zweiten Fluida sind vorzugsweise gasförmig und die Strömung· geschmolzenen Metalls liegt vorzugsweise in Form einer flächigen Tafel vor.

Durch die Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß eine Coanda-Fläche vorgesehen ist, welche eine Außenoberfläche einer Gaskammer darstellt, daß eine Schlitzöffnung in der Nähe des oberen Endes der Coandaflache vorgesehen ist, um eine erste Fluidströmung entlang der Coanda-Fläche zu bilden, welche eine zweite Fluidströmung derart beeinflußt, daß sie zu einer Überkreuzung mit dem ersten Fluid hingelenkt wird, und daß ein Reservoir mit geschmolzenem Metall vorgesehen ist, um eine Strömung geschmolzenen Metalls zur Einführung zwischen das erste und das zweite Fluid zu bilden, so daß die Überkreuzung der Fluida verzögert, jedoch nicht verhindert wird

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und das geschmolzene Metall zur Bildung metallischer Partikel aufgebrochen wird.

Bei einer bevorzugten Äusführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohlen Behälter, in den verschiedene Gase unter Druck eingeführt werden. Der Behälter weist eine bogenförmige Oberfläche an einer Seite auf, welche die Coanda-Fläche darstellt. Ein schmaler einstellbarer Schlitz ist in dem Behälter vorgesehen, damit das Gas mit ausgewählter Geschwindigkeit tangential zur Krümmung der gekrümmten Oberfläche entweichen kann. Die Größe des Schlitzes und seine Gestalt sind derart gewählt, daß hindurchtretende Gase eine Geschwindigkeit erreichen, die ausreicht, damit diese Gasströmung an der gekrümmten Oberfläche "anhaftet" und dieser folgt.(Diese Gasströmung ist als die primäre Gasströmung bezeichnet.) Dabei bewirken die anhaftenden Gase, daß die umgebende Atmosphäre mit einer Volumenmenge mitgerissen wird, die das Mehrfache des primären Gases ist. Wenn aus einem Reservoir geschmolzenes Metall in die Mitführungszone eingeführt wird, wird dieses geschmolzene Metall zwischen den primären und dem mitgerissenen Gasstrom eingefangen, durch die mitreißenden Kräfte in Partikel aufgebrochen und von der gekrümmten Oberfläche abgegeben. Das geschmolzene Metall wird von der gekrümmten Oberfläche durch die primäre Gasströmung weggehalten, welche eine schützende Trennschicht zwischen dem geschmolzenen Strom und dieser Oberfläche bildet.

Die Größe und die Gestalt der Partikel kann durch Regulierung der Metalltemperatur, des Gasdruckes, der Schlitzöffnung, des Abschreckmediums, der Metallströmungsgestalt (die Strömung kann durch Einschnürung der öffnung, durch welche die Strömung, hindurchtritt, "gestaltet" werden), die Gestalt der gekrümmten Oberfläche (das Anhaften kann durch eine Vielzahl von Profilen beeinflußt werden), die

Lage des Schlitzes bezüglich der gekrümmten Kontur, die Stellung bzw. Orientierung der Einführung der Strömung des geschmolzenen Metalls, oder ähnliche Parameter gesteuert werden.

Durch Veränderung des für die Primärströmung und für die mitgerissene Umgebungsatmosphäre verwendeten Gases ist es möglich, erwünschte Eigenschaften und Oberflächenzustände herbeizuführen oder unerwünschte auszuschließen. Ein konkreter Vorteil der beschriebenen Vorrichtung gegenüber Vorrichtungen des Standes der Technik besteht darin, daß keine bewegten Teile vorliegen und ein wesentliches Schutzmerkmal ergibt sich aus dem Trageffekt der primären Gasströmung, welche einen Abrieb bzw. eine Abnutzung der gekrümmten Oberfläche durch das geschmolzene Metall verhindert.

In Abhängigkeit von den für die verschiedenen Metalle erforderlichen Temperaturen, kann die Vorrichtung aus Hochtemperatürlegierungen, Keramikmaterialien, Aluminiumoxid-Zusammensetzungen oder ähnlichem aufgebaut sein. Die Vorrichtung wird kontinuierlich durch das in dem Verfahren benötigte Gas gekühlt. Die Kühlung der Partikel beeinflußt auch die Gestalt, wobei kugelförmigere Partikel erzeugt werden, wenn man sie in der Gasatmosphäre erstarren läßt, als wenn sie in einer Flüssigkeit abgeschreckt werden.

Das gesamte Verfahren kann in einem Behälter ausgeführt werden, der eine große Kammer bildet, die mit verschiedenen Gase gefüllt sein kann und die mit einem Reservoir an ihrem unteren Teil versehen ist, welches die Kühlungs-/Abschreck-Flüssigkeit enthält.

Wegen der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein großes Volumen mitzureißen, tritt eine extensive Zerteilung des geschmolzenen Stromes durch Einführung ver-

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hältnismäßig kleiner Gasvolumina auf.

Partikel, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, sind mit Eigenschaften ausgestattet, welche eine homogenere Kompaktierung gestatten, so daß die Erfindung bei Kaltverdichtungsverfahren, beim Schmieden oder ähnlichem eingesetzt werden kann.

Die Erzeugung von Pulver und Partikeln, wie sie in der Pulvermetallurgie oder der Kompaktierung benötigt werden, kann ebenfalls durch dieses erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden, und zwar aufgrund der Möglichkeit, die Gestalt und die Größe zu steuern, sowie auch die Eigenschaften und/oder die Oberfläche durch das Auftreffen von Gas abzuwandeln.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2

der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zur Erzeugung von Partikeln mit verschiedener Gestalt, Größe und Zusammensetzung gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfaßt ein eine hohle Kammer begrenzendes Gehäuse 12, welches ein Oberteil 14, einen Boden 16, Seiten 18 und 20 und eine ebene Hinterwand 22 aufweist.

Das Gehäuse weist ferner eine gekrümmte bzw. ausgeschweifte Vorderseite 30, die, wie am besten in der Fig. 2 zu sehen ist, einen bogenförmigen oberen Abschnitt 32 aufweist, dessen

ίο -

Krümmungsradius R1 glatt und einstückig in einen bogenförmigen unteren Abschnitt 36 übergeht, der einen Krümmungsradius R2 aufweist. Wie in der Fig. 2 gezeigt, bildet der Vorderabschnitt 30 eine Art S-Bogen-Kurve, wobei die Radien RT und R2 Krümmungen erzeugen, die einander entgegengesetzt sind, und wobei R2 größer ist als R1. Der obere Abschnitt 32 weist eine Endkante 40 auf, die innerhalb der im Gehäuse 12 begrenzten Kammer 42 angeordnet ist, wobei der untere Abschnitt 36 eine untere Endkante aufweist, die einstückig mit dem Gehäuseboden verbunden ist.

Wie am besten in der Fig. 2 zu sehen ist, weist der bogenförmige obere Abschnitt 32 eine Außenoberfläche 50 auf und der untere Abschnitt 36 eine äußere Oberfläche 52, wobei die Oberflächen 50 und 52 eine kontinuierliche, bogenförmige und S-förmig ausgeschweifte Oberfläche bilden. Diese Oberfläche bildet ein Strömungsprofil bzw. Tragflächenprofil und wird nachstehend als Coanda-Fläche C bezeichnet; sie ist derart gestaltet und bemessen, daß sie den vorstehend erläuterten Coanda-Effekt entsprechend den Prinzipien der Fluid-Dynamik und der Grenzschichttheorie erzeugt, wie er dem Fachmann bekannt ist.

Der Coanda-Effekt sowie viele der damit verwandten Strömungseffekte, die bei der Ausführung der Erfindung genutzt werden, wird beeinflußt und gesteuert durch Oberflächeneigenschaften des Gehäuses, wie der Reibungskoeffizienten, der Abmessungen und ähnlichem, sowie durch Eigenschaften des fluiden Zustandes, wie statische oder Staudrücke, die Temperatur, die Enthalpie, die Dichte und ähnliches, sowie durch die Fluideigenschaften selbst. Die Wahl dieser Parameter wird durch Theorien, Beziehungen, Gleichungen und ähnliches kontrolliert, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Fluidmechanik und der Metallurgie bekannt sind. Die vorliegende Beschreibung gibt diesen geübten Fachleuten eine Führung hinsichtlich der Ergebnisse, der Betriebweisen,

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der Funktionen oder ähnlichem, wobei sich diese Fachleute auf grundlegende Lehrbücher stützen können, nämlich beispielsweise: "Mechanics of Fluids" von Irving Shanes, McGraw-Hill Book Company> Inc., mit einer Karte der Library of Congress Catalog No. 61-18731; "Handbook of Fluid Dynamics", herausgegeben von Victor L. Streeter, university of Michigan Press; "Gas Dynamics", von A.B. Cambel und B.H.. Jennings, Northwestern university, McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering; "Boundary Layer Theory", 4. Auflage, von Herman Schlichting, University of Braunschweig, Germany, übersetzt von J. Kestin, Brown University, McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering; "The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow", Bände 1 und 2, von Ascher H. Shapiro, The Ronald Press Company, New York; oder ähnliche Veröffentlichungen; Druckschriften oder Patentschriften wie die US-Patentschriften 2 052 869; 4 014 487; 3 999 696; 4 035 870; 4 136 808; und 4 147 287, welche weitere Lehren hinsichtlich der Einzelheiten der Ausführung der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Lehre der Beschreibung bieten. Eine vollständige Diskussion der erforderlichen Betrachtungen zur richtigen Gestaltung der Coanda-Fläche C wird in dieser Beschreibung angesichts der Kenntnisse aus den vorstehend erläuterten Lehrbüchern, Veröffentlichungen, Patente und ähnlichem nicht gegeben. Die richtige Gestaltung einer derartigen Fläche und die Auswahl anderer Elemente der Fluida zur Herbeiführung eines speziellen Ergebnisses hängen von den Parametern ab, die den einschlägigen Fachleuten aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie aus ihrem Fachwissen verständlich sind.

Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, ist die obere Außenoberfläche 50 im Abstand zum Oberteil 14 des Gehäuses angeordnet, so daß ein Spalt 60 begrenzt wird. Der Spalt 60 weist eine Größe und Gestalt auf, die durch die Größe und die Gestalt der Fläche 50 bestimmt sind, da das Oberteil 14 eben ist.

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Dementsprechend beeinflussen die Größe und die Gestalt der Coanda-Fläche C Strömungsmuster und Strömungswirkungen jedes Fluids, das in dem Spalt 60 strömt, wie sich aus der Beschreibung ergibt. Der Spalt 60 ist entlang der Seitenränder durch Lippen 62 geschlossen, welche von dem Oberteil 14 herabhängen, wie in der Fig. 1 gezeigt. Der Spalt 60 begrenzt somit einen Austrittschlitz 70, so daß jedes darin strömende Fluid sich an dieser Fläche 50 anheften kann. Die Lage der Anheftung, der Separation oder von ähnlichem, kann durch die Gestalt der Fläche 50 sowie durch die Strömungsvektoren des durch den Spalt 60 strömenden Fluids gesteuert werden.

Eine Gaseinlaßeinrichtung umfaßt eine Einlaßleitung 80, die an der Seite 18 des Gehäuses befestigt ist und den Innenraum des Gehäuses mit einer Fluidquelle (nicht gezeigt) über geeignete Ventile, Kammern, Meßgeräte und ähnliches fluidmäßig verknüpft, die zur Einstellung der Fluidströmung in den Innenraum des Gehäuses verwendet werden, um dadurch einen Druck zu bilden, der für das Fluid _[ geeignet ist, um die erwünschte Strömung durch den Schlitz 70 herbeizuführen, wie durch die Pfeile GF gezeigt.

Aufgrund der Reibung und ähnlichem zwischen der Strömung GF und dem Gas in der die Vorrichtung 10 umgebenden Umgebung, wird ein Strömungsgradient dieses Umgebungsgases aufgrund der Strömung GF erzeugt, wie durch die Pfeile EFG angegeben. Dieser Strömungsgrädient folgt allgemein der Richtung der Gasströmung GF und weist daher eine "Gestalt" auf, die durch die Gestalt der Coanda-Fläche C beeinflußt ist, welche ihrerseits die "Gestalt" der Strömung GF beeinflußt.

Das Umgebungsgas neigt daher zur Vermischung mit dem Gas in der Strömung GF und kann aus diesem Grunde als "mitgerissenes bzw. mitgeführtes Gas" bezeichnet werden, während

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es sich mit dem Gas in der Strömung GF mischt. Das Gas in dem Gradienten EFG berührt anfänglich das Gas in der Strömung GF an einer Stelle, die in der Fig. 2 als Bereich J angegeben ist. Als Ergebnis der Gestalt der Fläche C neigen die Strömungen GF und EFG dazu, sich zu schneiden. Das Schneiden und das Mischen erfolgt verzögert, wird jedoch nicht verhindert. .

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist in der Nähe des Gehäuses 12 ein Reservoir 90 angeordnet, welches einen Trog 92 umfaßt, der fluidmaßig mit einem Ausgangsabschnitt 94 verbunden ist. Der Trog 92 ist im Querschnitt trichterförmig und der Ausgangsabschnitt 94 hängt von dem Trog herunter und weist eine längliche Ausgangsöffnung .96 auf, die in der Nähe der Coanda-Fläche C und des Schlitzes 70 angeordnet ist.

In dem Reservoir 90 ist geschmolzenes Metall M angeordnet und strömt aus der Auslaßöffnung .96 heraus, wie durch das Bezugszeichen MF in der Fig. 2 angegeben. Die Strömung MF ist flächig und bei der bevorzugten Ausführungsform als Schwerkraftströmung ausgebildet.

Die Austrittsöffnung 96 ist derart angeordnet, daß geschmolzenes Metall in der Nähe der Coanda-Fläche C eingeführt wird und an oder nahe der Stelle J vorliegt. Das geschmolzene Metall wird auch mitgeführt und "separiert" die Gasströmungen GF und EFG, die sich andernfalls miteinander beginnend an der Stelle J vermischen würden. Die Austritts^ öffnung kann relativ zur Stellung der Coanda-Fläche C in der Nähe der Stelle J derart orientiert sein, daß geschmolzenes Metall in einem Winkel bezüglich der Vertikalen aufgenommen wird, der derart, ausgewählt ist, daß die wirksamste Betriebsweise der Vorrichtung 10 herbeigeführt ist. Wie vorstehend erläutert, werden die Größe, die Gestalt und die Lage der Austrittsöffnung 96 derart ausgewählt,

daß die Strömung MF durch die vorstehend erwähnten Strömungen in der richtigen Weise beeinflußt wird, so daß das in der Fig. 2 gezeigte Strömungsmuster errichtet wird, das durch das Bezugszeichen MC bezeichnet ist. Die richtigen Abmessungen, Abstände und Stromungsparameter für die Strömung MF und die Austrittsöffnung. 96 werden entsprechend den Betrachtungen der richtigen und erwünschten Strömung MC bestimmt und entsprechend dem vorstehend angegebenen Lehrmaterial aus dem Stand der Technik.

Da das Metall in der Strömung MF dichter ist als das Fluid in der Strömung GF, und wegen der Anordnung der Austrittsöffnung 96 relativ zur Coanda-Fläche C, ist die Strömung GF, welche zum Schneiden der Metallströmung von dem Coanda-Flächenabschnitt 50 beeinflußt wird, zwischen der Strömung MF geschmolzenen Metalls und der Coanda-Fläche C eingeschlossen, so daß sie eine Abschirmschicht aus Gas GL erzeugt, wie in der Fig. 2 gezeigt. Aufgrund der Anwesenheit der Strömung MC aus geschmolzenem Metall, wird verhindert, daß die vorstehend erwähnte Vermischung der Strömungen GF und EFG an oder nahe der Stelle J auftritt. Die Strömung der drei Fluida ist jedoch entsprechend den gewöhnlichen Strömungsparametern, wie dem Druck, der Temperatur, der Reibungskoeffizienten und ähnlichem sowie der Strömungseigenschaften und der physikalischen Eigenschaften der Strömungen derart eingestellt, daß sich die Strömungen GF und EFG entlang sich schneidender Pfade fortsetzen und die Vermischung der Strömungen GF und EFG verzögert wird, bis die drei Strömungen die Stelle B erreicht haben, wobei auf diese Weise eine Vermischung der Strömungen GF und EFG verzögert, jedoch nicht verhindert wird.

Aufgrund des Einflusses von Schwerkraft, Strömungsseparationswirkungen und ähnlichem, erzielen die Fluidströmungen GF und EFG schließlich eine Vermishcung an der Stelle B.

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Diese Vermischung der Strömungen GF und EFG tritt auf, wenn die Strömung MC aus geschmolzenem Metall in eine Vielzahl von Partikel P zerbricht, die als Partikelströmung PF in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit strömen, welche durch die üblichen Strömungstheorien bestimmt sind. Dieses Aufbrechen kann rasch oder allmählich entsprechend Strömungsparametern und ähnlichem erfolgen. Es ist jedoch anzumerken, daß die Stelle B ein Bereich sein kann und das Aufbrechen allmählich erfolgt. Die in der Fig. 2 angegebene scharfe Markierung der Stellen J und B soll nicht einschränkend verstanden werden, wie dem Fachmann verständlich sein wird.

Das gesamte Verfahren kann in einem Behälter 100 ausgeführt werden, dem ein Reservoir (nicht gezeigt) zum Sammeln der Partikel zugeordnet ist. Der Behälter 100 ist teilweise ausgebrochen dargestellt, um die Anwesenheit eines geeigneten Reservoirs unter der Vorrichtung 10 zu zeigen. Der Behälter 100 kann auch mit geeigneten Gasen bei geeigneten Drücken und Temperaturen gefüllt sein, um eine für das Umgebungsgas erwünschte Strömung EFG zu errichten. Das Gas in dem Behälter 100 ist in einem derartigen Fall das Umgebungsgas . .

Es können Verschiedene Gestalten und Abmessungen für die Coanda-Fläche C, sowie verschiedene Drücke und andere Strömungsparameter für die Fluidströmungen MF und GF sowie EFG ausgewählt werden, um die erwünschte Partikelgröße und -gestalt für die Partikel P zu bestimmen, sowie die Produktionsgeschwindigkeit derartiger Partikel. Die Drücke, Temperaturen, physikalischen Parameter und andere Zustandseigenschaften und Strömungsbeeinflussende Parameter beider Fluida, sowie der Strömung geschmolzenen Metalls können entsprechend bekannten Theorien zur Erzeugung der erwünschten Partikel verändert werden. Eine volle Diskussion

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der Parameterauswahl wird hier nicht gegeben, da der Fachmann auf dem Gebiet der Metallurgie und/oder der Fluidmechanik ohne weiters Standard-Referenzmaterial, wie das vorstehend angegebene Druckschriftenmaterial befragen kann, um auf der Grundlage der vorliegenden Beschreibung diese Bedingungen zu bestimmen.

Das Verfahren wird dadurch gestartet, daß die Strömung GF errichtet wird, die dadurch die Strömung EFG herbeiführt, wonach dann die Strömung MF errichtet wird. Der Vorgang des Mitreißens der Strömung EFG wird fortgesetzt, obgleich die Strömung MF auftritt, da die Strömungsbahn des MF die vorstehend erwähnten Reibungseffekte, die anfänglich die Strömung EFG erzeugten,auch zwischen den Strömungen MC und EFG hervorruft. Die Richtung des Strömungsgradienten EFG bleibt derart orientiert, daß die Strömungen GF und EFG immer noch dazu neigen, sich zu vermischen, obgleich die Strömung MC vorliegt. Turbulenz und Fluidträgheit, sowie die vorstehend erläuterten Prinzipien bewirken diese fortgesetzte Neigung zur Vermischung der Strömungen GF und EFG. Nachdem der Vorgang einmal begonnen hat, setzt er sich zur Erzeugung von Metallpartikeln P fort.

Es können geeignete Abschreckmittel oder ähnliches vorgesehen sein, um die Partikel P in die richtigen Metallteilchen umzuformen. Es können auch andere Einrichtungen verwendet werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Die erforderliche Abschreckung kann sogar unter Verwendung der Transitzeit der Partikel P in dem Umgebungsfluid bewirkt werden, das als Quelle der Strömung EFG benutzt wird.

Durch die* Erfindung wird also ein verbessertes Verfahren zur Bildung von partikelförmigem Metall aus Metall unter Verwendung des Coanda-Effekts geschaffen.

BAD ORKSHNAL,

Claims

Patentansprüche

\ 1 .[Verfahren zur Herstellung von metallischen Partikeln \_Jdurch Aufbrechen eines Stroms geschmolzenen Metalls in Tröpfchen und Verfestigen der Tröpfchen, dadurch gekennzeichnet , daß man ein erstes Fluid entlang einer Coanda-Fläche strömen läßt und ein zweites Fluid in der Nähe der Coanda-Fläche anordnet, wobei die Strömung des ersten Fluids das zweite Fluid derart beeinflußt, daß es in einer Richtung strömt, -welche das erste Fluid schneidet, daß man ein geschmolzenes Metall in der Nähe der Coanda-Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid strömen läßt, um das überkreuzen des ersten und des zweiten Fluids zu verzögern, jedoch nicht zu verhindern, und daß man das erste und das zweite Fluid an eine Überkreuzungsstelle strömen läßt, an welcher sich das erste und das zweite Fluid durchkreuzen und vermischen, um die Strömung des metallischen Materials in metallische Partikel aufzubrechen»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite Fluid gasförmig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömung geschmolzenen Metalls in Gestalt einer flächigen Platte geschmolzenen Metalls vorliegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömung geschmolzenen Metalls die Strömungen der ersten und zweiten Fluida an einer Stelle durchkreuzt, an welcher das erste Fluid zuerst das zweite Fluid beeinflußt.

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5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Coanda-Fläche (c) vorgesehen ist, welche eine Außenoberfläche einer Gaskammer (12) bildet, daß eine Schlitzöffnung (70) in der Nähe des oberen Endes der Coanda-Fläche (c) zur Bildung einer ersten Fluidströmung entlang der Coanda-Fläche (c) vorgesehen ist, um eine zweite Fluidströmung zu einer Überkreuzung mit der ersten Fluidströmung hinzulenken, und daß.ein Reservoir (90) mit geschmolzenem Metall vorgesehen ist, um eine Strömung geschmolzenen Metalls zu bilden, weiche zwischen die ersten und zweiten Fluida eingeführt wird, um die Überkreuzung der Fluida zu verzögern, jedoch nicht zu verhindern, und um das geschmolzene Metall zur Bildung metallischer Partikel aufzubrechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Reservoir (90) einen langgestreckten Austrittsabschnitt (94) aufweist, um das geschmolzene Metall in Gestalt einer flächigen Tafel zu formen.

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