DE7712604U1

DE7712604U1 - Vorrichtung zur herstellung von spruehablagerungsprodukten

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Publication number: DE7712604U1
Application number: DE7712604U
Authority: DE
Original assignee: OSPREY METALS Ltd NEATH WEST GLAMORGAN WALES (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: OSPREY METALS Ltd NEATH WEST GLAMORGAN WALES (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1977-04-21
Publication date: 1977-10-06
Also published as: SE7704413L; GB1548616A

Description

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DR.- I NG. H. Hl WIL¹HeIm' - ^: DIPL.- ING. H. DAUSTER

D-70 00 STUTTGART 1 - GYMNASIUMSTRASSE 31B - TELEFON (07 11) 29 1133

Anmelder; Stuttgart, den20."April 1977

Osprey Metals Limited j.

Red Jacket Works

Millands

Neath,

W. Glamorgan, England

Vorrichtung zur Herstellung von Sprühablagerungsprodukten

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Sprühablagerungsprodukten, bei der eine Einrichtung zur Erzeugung eines Metallschmelzenstromes vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Gas-Strahles hoher Geschwindigkeit in einen Sprühstrahl zerstäubt wird und bei der eine Form o.dgl. vorgesehen ist, auf die der Sprühstrahl zur Produktablagerung gerichtet ist.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (GB-PS 1 379 261 und GB-PS. 1 472 939)· Mit diesen Vorrichtungen werden Metall- oder Metalllegierungsablagerungen in der Art von Vorformen hergestellt, aus denen dann Teile mit präzisen Abmessungen, beispielsweise durch Walzenj Pressen, ; Bearbeitung oder durch andere Formvorgänge hergestellt werden können. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird ein Strom von geschmolzenem Metall oder Metallegierung,die aus einer öffnung am Boden eines Bottiches, eines Schmelztopfes oder eines Ofens austritt, durch Gasstrahlen mit hoher Geschwindigkeit zerstäubt und der sich so ergebende Sprühstrahl von heißen Metalloder Metallegierungsteilchen wird dann auf eine entsprechend geformte Sammelfläche gerichtet um eine eng zusammenhängende dichte Ablagerung in der gewünschten Form zu ergeben.

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Bei diesen Vorrichtungen tritt der Nachteil auf, daß es im allgemeinen nicht möglich ist, alle versprühten Teilchen auf der Formsammelf lache zu erfassen und der Teil der einzelnen Partikel, die das Ziel verfehlen (der abhängig von der Form der zu erzeugenden Vorform zwischen 10 und 70 % liegt), setzt sich normalerweise pulverförmig oder als eine nur schwach gebundene extrem poröse, pul^erförmige Masse am Boden der Sprühkammer ab. In dieser Form kann das überschüssige Sprühmaterial nicht rückgewonnen werden (d.h. wieder eingeschmolzen und erneut versprüht werden), so daß es oftmals notwendig ist, das überschüssige Material in einer inerten . Atmosphäre in der Sprühkammer auf Raumtemperatur abkühlen zu lassen, wenn eine Oxydation während des Transportes zur Schmelzeinrichtung so klein wie möglich gehalten werden soll. Selbst wenn man aber auf diese Weise vorgeht, bleibt immer noch ein relativ hoher Betrag von Metall oder Metallegierung übrig, der als Grus oder Schlacke verloren geht, wenn diese Pulvercharge mit ihrer großen Oberfläche nicht ganz schnell von der Schmelze absorbiert wird. ι

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Rückgewinnung des überschüssigen Sprühmateriales zu schaffen.

\ Die Neuerung besteht darin, daß die Menge des überschüssigen und normalerweise als pulverförmige Masse anfallenden Materiales dadurch verkleinert wird, daß ein wesentlicher Teil dieses überschüssigen Materiales auf einer Auffangfläche aufgefangen wird, die in einem ähnlichen Abstand von der Sprüheinricht—ig angeordnet ist, wie die Form selber (siehe Fig. 1.).

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Auffangfläche in einem Bereich von weniger als etwa 7?5 c^m oberhalb und unterhalb der Form anzuordnen, wie das in der Fig. 1 mit den Lagen A, B bzw. C angegeben ist. Durch diese Anordnung wird es möglich, den größten Teil des überschüssigen Materials als relativ dichte und zusammenhängende Masse von heißem Metall oder'Metallegierung abzu-

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fangen, die periodisch zur Rückgewinnung der Schmelzeinrichtung zugeführt werden kann. Die große Masse und die relativ kleine spezifische Oberfläche des so.angesammelten überschüssigen Ma-/-

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terials,bewirkt, daß diese Masse in einem Schmelzbottich mit flüssigem Metall im Schmelzofen ohne nennenswerte Oxydation aufgenommen wird. Wenn es gewünscht sein sollte, dann kann die überschüssige' Masse auch in einen kalten Ofen zurückgeführt werden, wobei ebenfalls keine wesentlichen Oxydationsprobleme auftreten. Die Überschußablagerung kann jeweils so abgeführt werden, daß sie keine untereinander verbundenen porösen Stellen besitzt, so daß bei der Rückgewinnung auch die innere Oxydation vermieden wird.

Zweckmäßig werden die heißen und festen Brocken des überschüssigen Materiales aus der Sprühkammer zur selben Zeit herausgenommen, wie die Vorform auch und das überschüssige Material kann dann direkt zur Rückgewinnung der Schmelzeinrichtung zugeführt werden. Dadurch ist es möglich, den Mechanismus, der ohnehin zur Entnahme.der Vor-. fprm aus der Sprühkammer notwendig ist, auch gleichzeitig dazu auszunützen, das überschüssige und mit jeder Vorformbildung anfallende Material mit aus der Sprühkammer herauszuholen. Dadurch, daß das überschüssige Material der Schmelzeinrichtung noch im heißen Zustand zugeführt wird, kann auch die diesem Material noch innewohnende Wärme ausgenützt werden, so daß der Energiebedarf zum Wiederein-(J) schmelzen kleiner als bei bekannten Einrichtungen ist.

Es hat sich gezeigt, daß eine relativ einfache symmetrische Form zur Bildung einer Ablagerungsvorform mit einer zugeordneten Auffangfläche verwendet werden kann, um eine Vorform aus niedrig legiertem Stahl zu bilden. Das überschüssige Material wurde auf der Auffangfläche angesammelt, ehe es mit der Vorform herausgenommen wurde. Es hat sich dabei gezeigt, daß die Vorform selbst eine Dichte von über 98 % aufwies und das überschüssige Material immerhin noch eine Dichte über 90 % aufwies. Zur Vervollständigung dieses Arbeitsvorganges zur Herstellung der Vorform (die völlig frei von Ablagerungen ist, die extrem dicht ist und eine gleichmäßig verteilte und gegenüber der Umgebung dichte Porenstruktur aufweist), wird diese Vorform von ihrer Sammelform abgenommen und ist dann für die weitere Bearbeitung fertig. Das abgelagerte Überschußmaterial wird

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ebenfalls von seiner Auffangfläche abgenommen, wird dann aber wieder eingeschmolzen und erneut versprüht. _: ·;

Es gibt eine ganze Reihe von Möglichkeiten, mit denen dieses überschüssige Material abgefangen, abgelagert^aus der Sprühkammer entnommen und zurückgewonnen werden kann. Ganz allgemein besteht die hauptsächliche Hilfe jedoch darin, den Betrag des überschüssigen Sprühmateriales, der in einer relativ dichten Form angesammelt "· wird, so groß wie möglich zu machen und sicherzustellen, daß diese überschüssige Ablagerung auch leicht von seiner Auffangfläche entfernt werden kann. Das kann zum Teil leichter ..dadurch erreicht werden, daß die eigentliche FormsammeJlif lache von zwei oder mehreren Auffangsammelflachen für das überschüssige Material umgeben wird, so daß das überschüssige Material in der Form von verschiedenen kompakten Stücken und nicht nur als eine einzige Ablagerung vorliegt. Die Formgebung der Auffangflächen für das überschüssige Material kann verschieden sein und auch die Anordnung relativ zueinander und zu der eigentlichen Form.

Neuerungsgemäß wird vorteilhaft vorgesehen, bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Sprühablagerungsprodukten, wie sie eingangs genannt ist, in der Nähe der Form eine diese umgebende Auffangfläche für den überschüssigen Teil des Sprühstrahles anzuordnen. Diese Auffangfläche kann zweckmäßig - in Richtung des Sprühstrahles gesehen - vor der Sammelfläche angeordnet sein. Sie kann auch unmittelbar um die Sammelfläche herum angeordnet sein und schließlich auch aus mehreren einzelnen Teilen bestehen. Die Neuerung bringt es such mit sich, daß das Verfahren zur Herstellung einer Sprühablagerung sich etwas ändert, dadurch, daß ein Teil des Sprühstrahles auf der zusätzlichen Auffangfläche abgelagert wird, von wo aus diese Teile der Ablagerung dann wieder zurückgewonnen wird.

In der Zeichnung ist die Neuerung anhand von einem Ausführungsbeispiel dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Ss zeigen:

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Fig. ί einen schematischen Längsschnitt durch eine Sprühkammer, k die neuerungsgemäß ausgerüstet ist und . ν

Fig. -2 eine Detailansicht in zusammengestellter Form, in der |

die verschiedenen Lagen für die Auffangfläche für das j

überschüssige Material im Verlauf des Herstellungspro- I zesses angedeutet sind.

In der Fig. 1 ist eine Sprühkammer 1 mit einer oberen öffnung 2
versehen, durch die ein Sprühstrahl eintritt; dar aus einem durch
Gasstrahl mit hoher Geschwindigkeit zerstäubten Metallstrom besteht. Die Sprühkammer besitzt auch eine seitliche öffnung 3> aus
der das gesprühte Produkt 4 und das überschüssige Material 5 herausgenommen werden kann, das auf einer Auffangfläche 6 angesammelt
ist. Die Auffangfläche 6 kann bei A oberhalb einer Form 7 angeordnet werden, in der das gesprühte Produkt hergestellt wird. Sie kann
aber auch bei B um die Form 7 herum oder wie mit C bezeichnet auch.
unterhalb der Form 7 angeordnet sein. Wenn es gewünscht ist, können!
auch mehrere der im Ausführungsbexspiel ringförmig ausgestalteten
Auffangflachen vorgesehen sein, wobei dann der untere Auffangring,
d.h. jener bei B mit einem größeren Durchmesser als der obere Auffangring, wie beispielsweise jener bei A versehen sein müßte.

In der Fig. 2 ist die Auffangfläche 6 in drei Lagen A, B und C '.

gezeigt und es ist erkenntlich, daß die heiße und dichte Ablagerung L

5 des überschüssigen Materiales in der Lage bei A von der Auf fang- ?'

fläche 6 abgehoben wird. Zusätzlich wire aus der Form 7 eine Vor- ^

form oder ein anderes durch Sprühen ausgeformtes Produkt 4 heraus- f genommen. Das ausgeformte Produkt 4 kann eine Vorform sein, die f noch einer weiteren Bearbeitung unterworfen werden muß; es Kann
aber auch schon ein Artikel sein,der im wesentlichen fertiggestellt
ist und nur noch kleinere Nacharbeiten erforderlich macht.

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Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Sprühablagerungsprodukten, bei der eine Einrichtung zur Erzeugung eines Metallschmelzenstromes vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Gasstrahles hoher Geschwindigkeit in einen Sprühstrahl zerstäubt wird und bei der eine Form o.dgl. vorgesehen ist, auf die der Sprühstrahl zur Produktablagerung gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Form (7) eine diese umgebende Auffangfläche (6) für den überschüssigen Teil (5) des Sprühstrahles angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangfläche (6) - in Sichtung des Sprühstrahles gesehen - vor der Form (7) o.dgl. angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangfläche (6.) unmittelbar um die Form (7) o.dgl. herum angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangfläche' (6) aus mehreren einzelnen Teilen besteht.

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5. VorriotituBg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangfläche (6) in der Form einer ein- oder mehrteiligen Ringscheibe ausgebildet ist.

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