DE685576C

DE685576C - Verfahren zum Herstellen von Metallpulver aus fluessigem Metall

Info

Publication number: DE685576C
Application number: DEW101097D
Authority: DE
Inventors: Dr Julius Geller; Edmund Winnicki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-05-13
Filing date: 1937-05-13
Publication date: 1939-12-20

Description

Verfahren zum Herstellen von Metallpulver aus flüssigem Metall Um Metallpulver herzustellen, hat man bislang sehr häufig Metall in kaltem Zustande zerspant oder zerstampft. Diese Verfahren sind aber nicht nur sehr zeitraubend, sondern auch kostspielig, da sowohl die Zerspanung als auch das Stampfen einen erheblichen Verbrauch an Werkzeugen bedingen. Zudem gelingt nur dann eine ausreichende Pulverisierung des Metalls, wenn dessen Zerkleinerung in mehreren Arbeitsstufen vorgenommen wird.
Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, Müssiges Metall unter Anwendung erhöhten Druckes aus einer Düse zu pressen, in. der freien Atmosphäre zu zerstäuben und das zerstäubte Metall gleichzeitig zu kühlen. Zur Verhinderung der Oxydation des zerstäubten Metalls hat man die Zerstäubung auch schon in inerter oder reduzierender Atmosphäre bei normalem Drucke vorgenomtnen. Diesem bekannten Verfahren haftet der große Nachteil an, daß der Zerstäubungsgrad des flüssigen Metalls in den meisten Fällen ungenügend ist. Es wurde daher schon vorgeschlagen, den Strahl des flüssigen Metalls auf eine Platte prallen zu lassen. Ferner ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem gegen den aus der Düse austretenden Flüssigkeitsstrahl ein Preßluftstrahl gerichtet ist. Schließlich hat man unterhalb der Spritzdüse einen Luftventilator angeordnet, um durch die schnelle Drehung des Flügelrades und die Bewegung der Luft die Zerstäubung des flüssigen Metalls zu verbessern.
Die Wirkung der unterhalb der Spritzdüsen angeordneten Platten oder Flügelräder auf den Zerstäubungsvorgang ist jedoch außerordentlich gering. Weiterhin besteht die Gefahr, daß sich das flüssige Metall auf der Platte bzw. auf dem Flügelrad niederschlägt und derartig große Niederschläge bildet, daß die Wirksamkeit dieser Teile ganz aufgehoben wird. Ebenso zweifelhaft erscheint die Wirkung eines Preßluftstrahles, der gegen das aus der Düse austretende flüssige Metall gerichtet wird. Durch den Preßluftstrahl wird nämlich die gleichmäßige Verteilung und Auflösung des Flüssigkeitsstrahles empfindlich gestört, so daß der Zerstäubungsgrad eher verschlechtert als verbessert wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren, bei dem zur Herstellung von Metallpulver flüssiges Metall zerstäubt wird. Das neue Verfahren beseitigt die Mängel der bisherigen Arbeitsweise und besteht darin, daß das flüssige Metall in "einem-gäs- oder -dampfförmigen Kühlmittel zerstäubt wird, das einen über atmosphärischer Spannung liegenden Druck aufweist.
Wie bekannt ist, erfordert die Zerstäubung des flüssigen Metalls einen Mindestdruck, dessen Höhe von der Arbeitstemperatur und den jeweiligen Eigenschaften der Metallschmelze abhängig ist. Oberhalb dieses Mindestdruckes erfolgt die Zerstäubung bis zu einem gewissen Grade um so weitgehender, je höher Druck und Geschwindigkeit sind, mit denen die Metallschmelze aus der Düse austritt. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß der Zerstäubungsgrad noch beträchtlich gesteigert werden kann, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung das flüssige Metall in einem druckerfüllten Raum zerstäubt wird, dessen dampf- oder gasförmige Atmosphäre ein höheres spezifisches Gewicht und damit auch eine größere Zähigkeit aufweist. Läßt man beispielsweise das flüssige Metall mit einem Druck von 3o atü aus der Düse in die freie Atmosphäre austreten, dann kann man das dabei anfallende Pulver noch beträchtlich verfeinern, wenn man den Preßdruck beispielsweise auf 4.o atü und den Druck in der anschließenden Kühlkammer auf io atü einstellt.- Obwohl Druckgefälle und Geschwindigkeit in der Metallschmelze in beiden Fällen gleich sind, ergibt sich jedoch in letzterem Falle wegen der größeren Zähigkeit des Kühlmittels ein wesentlich feineres Metallpulver.
Um die Abkühlungsgeschwindigkeit des Metallpulvers in weiten Grenzen einstellen zu können, soll gegebenenfalls das hochgespannte Kühlmittel gemäß der vorliegenden Erfindung in der Kühlkammer im Kreislauf geführt werden. Auf diese Weise kann auch die Gefügeausbildung des Metallpulvers in bestimmter Weise beeinflußt werden. Ferner läßt sich bei erhöhter U mlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels die Durchsatzleistung der Zerstäubungsanlage erheblich steigern.
Das Gefäß zur Aufnahme der Metallschmelze ist mit einer Innenausmauerung versehen und wird zwecks Zerstäubung des Metalls durch' hochgespannten Wasserdampf, inerte oder reduzierende Gase unter Druck gesetzt. Welches Druckmittel jeweilig in Frage kommt, hängt von den Eigenschaften und der Temperatur der Metallschmelze ab. Jedenfalls ist es zweckmäßig, eine Oxydation des Metalls während der Zerstäubung zu verhindern, da sonst die Verwendbarkeit des :Metallpulvers unter Umständen beeinträchtigt werden könnte. Aus demselben Grunde erfolgt die unmittelbar an die Zerstäubung anschließende Kühlung ebenfalls in einer Atinosphäre- von Wasserdampf, inerter oder reduzierender Gase.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird erfindungsgemäß an das die Metallschmelze enthaltende Druckgefäß eine druclL-feste Kühlkammer für das zerstäubte Metall angeschlossen, die einen oder mehrere Anschlüsse für das dampf- oder gasförmige Kühlmittel und gegebenenfalls Einrichtungen zum Umwälzen des Kühlmittels aufweist. Ferner kann man erfindungsgemäß die Kühlkammer noch mit einem Kühlwassermantel versehen, um die Kühlwirkung des gegebenenfalls umlaufenden Kühlmittels noch weiter zu steigern. Das abgekühlte Metallpulver wird durch eine besondere Austragsschleuse aus der Kühlkammer abgezogen.
Je nach der gewünschten Durchsatzleistung erhält das Druckgefäß eine oder mehrere Austrittsdüsen für die Metallschmelze, die mit einem leicht entfernbaren Verschluß versehen sind.

Claims

PATENTANTSPRÜ CHE ; i. Verfahren zum Herstellen von Metallpulver aus flüssigem Metall, das durch Anwendung erhöhten Druckes aus einer Düse gepreßt, zerstäubt und anschließend in einer Atmosphäre von inerten oder reduzierenden Gasen bzw. Dämpfen gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgase bzw. -dämpfe einen über atmosphärischer Spannung liegenden Druck aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das gas- oder dampfförmige Kühlmittel-einen Kreislauf ausführt. g. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2 mit einem innen ausgemauerten Druckgefäß zur Aufnahme des flüssigen Metalls, das eine oder mehrere Düsen und einen Anschlul2i für das auf das Metallbad einwirkende Druckmittel hat, dadurch gekennzeichnet, daß an das Druckgefäß eine druckfeste Kühlkammer für das zerstäubte Metall angeschlossen ist, die einen oder mehrere Anschlüsse für das gas- oder daiiipfförinige Kühlmittel und gegebenenfalls Einrichtungen zum Umwälzen des Kühlmittels sowie einen wassergekühlten Mantel aufweist.