EP4426507A1 - Verdüsungs-einheit zum verdüsen von metallenen schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische zwecke - Google Patents

Verdüsungs-einheit zum verdüsen von metallenen schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische zwecke

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Publication number
EP4426507A1
EP4426507A1 EP22813493.8A EP22813493A EP4426507A1 EP 4426507 A1 EP4426507 A1 EP 4426507A1 EP 22813493 A EP22813493 A EP 22813493A EP 4426507 A1 EP4426507 A1 EP 4426507A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
atomization unit
crucible
heating element
designed
Prior art date
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Pending
Application number
EP22813493.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Weiland
Norbert Vogl
Reiner PÜRLING
Lukas GELLINGS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4426507A1 publication Critical patent/EP4426507A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B22F2009/0888—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 casting construction of the melt process, apparatus, intermediate reservoir, e.g. tundish, devices for temperature control
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    • B22F2009/0892—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 casting nozzle; controlling metal stream in or after the casting nozzle

Definitions

  • the invention relates to an atomization unit for atomizing metal melts, in particular for powder metallurgy purposes, comprising a crucible with a bottom outlet, a melt nozzle arranged below the bottom outlet and a gas nozzle arranged concentrically to the melt nozzle.
  • An atomizing unit of the type mentioned above is known, for example, from DE 10 044 364 C1.
  • the atomization unit known from this publication comprises a crucible with a bottom outlet, a supporting crucible with a wall surrounding the crucible and a coaxial bottom opening.
  • the atomizing unit further comprises a melt nozzle for generating a melt jet and a nozzle body associated with the melt nozzle, in which an annular slit nozzle concentric to the melt nozzle is arranged, and at least one gas channel for supplying the annular slit nozzle with an atomizing gas.
  • prior art is known from the publications DE 33 113 43 A1, DE 35 339 64 C1, DE 40 113 92 A1, DE 197 386 82 A1, US 5366204 A and JP 2019059989 A.
  • the prior art in particular the prior art according to DE 100 443 64C1, has the disadvantage that the heating of the crucible and the melt located therein as well as the preheating of the atomization gas is carried out by a single external Induction coil takes place, which causes heating by a thermal insulation surrounding the support crucible and the nozzle body from the outside.
  • the arrangement is in particular also complex in terms of construction, since the crucible is surrounded by a support crucible through which the gas channel for the annular slit nozzle is passed.
  • the invention is based on the object of providing an atomizing unit of the type mentioned at the outset that is of more compact and simpler construction.
  • the invention is based on the object of providing such an atomization unit with relatively little insulation effort, in which solidification of the melt is nevertheless reliably prevented.
  • the process reliability of such a unit represents an essential quality criterion.
  • an atomizing unit or atomizing unit should be constructed as simply as possible, so that simple and quick maintenance of the melt nozzle is possible.
  • the object is solved by an atomizing unit with the features of claim 1 .
  • an atomizing unit for atomizing of metal melts comprising a crucible with a bottom outlet, a casting nozzle which is arranged below the bottom outlet and a gas nozzle arranged concentrically to the melt nozzle, the melt nozzle being designed in several parts and comprising a jacket body and a nozzle core and the Nozzle core passes through a conical seat in the shell body.
  • the jacket body causes thermal insulation of the nozzle core, in particular in that it bears against the nozzle core over a substantial part of the jacket surface of the nozzle core and at least partially encloses it.
  • the jacket body brings about a mechanical stabilization of the nozzle core.
  • the nozzle core is preferably used in an exchangeable manner in the jacket body and is held by it.
  • the jacket body is preferably designed as a perforated brick which has a conical passage as a seat for the nozzle core.
  • the nozzle core can be designed in such a way that it protrudes or protrudes from the jacket body in the area of a nozzle tip. In this area, the melt nozzle can extend into a gas nozzle body.
  • the gas nozzle body can be designed in several parts and together with the nozzle core form an annular slit nozzle for the atomizing gas.
  • the jacket body is preferably designed to be heatable, so that the nozzle core can be indirectly heated in this way.
  • the jacket body is expediently directly thermally coupled to the nozzle core.
  • the nozzle core is held between the shell body and a bottom of the crucible.
  • the nozzle core can, for example, have a circumferential collar with which the nozzle core is concentric and form-fitting in the conical seat of the sheath body is held.
  • the seat of the jacket body can form a peripheral cylindrical shoulder on its side facing the crucible, into which the collar of the nozzle core fits.
  • the jacket body can, for example, comprise at least one resistance heating element embedded in it.
  • the resistance heating element may be in the form of a helical conductor which may be completely embedded in the material of the jacket body in such a way that the resistance heating element forms a conical enclosure around the hole passing through the jacket body.
  • the crucible is also heated by a resistance heating element which encloses a lateral surface of the crucible.
  • the jacket body of the melt nozzle comprises at least one heating element, which preferably bears against a contact surface of the jacket body.
  • the heater can be designed as a heating pad, for example.
  • the heating element is preferably embedded in the casing body between the casing body and a gas nozzle body of the gas nozzle.
  • one or more heating elements can be integrated into a base of the jacket body of the melt nozzle.
  • the heating element is preferably designed as a ceramic heating element.
  • the ceramic heating element can consist entirely of a silicon nitrite or an aluminum nitrite, for example.
  • the heating element can be in the form of a hot-pressed silicon nitrite ring which is inserted, for example, into a complementary recess in the bottom of the casing body.
  • the heating element is preferably in thermally conductive contact with both the casing body and the gas nozzle body, so that the casing body and the gas nozzle body can be heated in this way Gas nozzle body and thus also heating of the atomizing gas flowing through the gas nozzle body is possible.
  • the melt nozzle is heated directly by a heating coil provided in the perforated brick and that the gas nozzle body is heated directly by a heater or a heating pad which is located between the perforated brick and an upper part or a top side of the gas nozzle body.
  • the outer contour of the nozzle core forms a parting line with the melting crucible and the jacket body, which is designed as a labyrinth seal, so that material penetrating the parting line from the bottom outlet can pass through multiple Diversion solidifies within the parting line and so a reliable seal is formed.
  • Figure 1 is a sectional view through an atomization unit according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a heating element of the atomizing unit according to the invention.
  • the atomization unit 1 shown in section in Figure 1 comprises a crucible 2 made of a refractory material with a wall 3.
  • the lateral surface of the crucible 2 and thus the wall 3 is surrounded by a crucible heater 13, which heats the crucible 2 and indirectly caused a located in the crucible 2 melt bath.
  • the crucible heater 13 can be a resistance heater, but it can also be designed as an induction heater that heats the crucible 2 by means of a graphite succeptor.
  • the crucible 2 includes a bottom outlet 4 to which a multi-part melt nozzle 16 is connected.
  • the melt nozzle 16 comprises a perforated brick 7 as a jacket body and a nozzle core 17 which is inserted into the jacket body or into the perforated brick 7 .
  • the perforated brick 7 forms a conical seat for the nozzle core 17 which is designed to complement this and which fits into the conical seat of the perforated brick 7 with a peripheral collar 18 .
  • the collar 18 rests on a cylindrical shoulder 19 of the perforated brick 7 .
  • the nozzle core 17 is inserted into the perforated brick 7 so that it can be replaced.
  • the nozzle core 17 includes a cylindrical collar 21 which fits into a correspondingly shaped recess 22 on the bottom of the crucible 2 .
  • the perforated brick 7 and the bottom of the melting crucible 2 form a border on both sides of the nozzle core 17 which passes through the perforated brick 7 and is fixed in a form-fitting manner in this way.
  • the bottom outlet 4 of the crucible 2 and the nozzle core 17 form a melt channel 20 which forms a nozzle tip 5 at the leading end of the nozzle core 17 .
  • the leading end of the nozzle core 17 extends through a gas nozzle body 8, which is composed of an upper nozzle part 14 and a lower nozzle part 15 and forms an annular slit nozzle 9 at the casting nozzle, via which an atomizing gas is supplied to the jet of molten metal emerging from the nozzle tip 5 and thereby effects an atomization or atomization of the melt into a metal powder.
  • the nozzle tip 5 opens into an atomization tower, not shown, in which the metal powder is collected.
  • the atomizing gas is supplied radially via a gas channel 10 through the gas nozzle body.
  • the perforated stone 7, which causes thermal insulation and mechanical stabilization of the nozzle core 17, includes a heating coil 11 that consists for example of one or more resistance heating elements and which is embedded in the perforated brick 7 near the nozzle core 17 . Energizing the heating coil 11 causes direct heating of the perforated brick 7 and indirect heating of the nozzle core 17 used in this exchangeable manner by thermal conduction.
  • the melt nozzle 16 comprises a heating element 12, which is designed as an all-ceramic, preferably ring-shaped heating element and forms a type of heating pad.
  • the radiator is shown in perspective in FIG.
  • the heating element 12 fits into a corresponding annular recess 23 in the bottom of the perforated brick and is in thermally conductive contact both with the perforated brick 7 and with the upper nozzle part 14 of the gas nozzle body 8.
  • the heating element 12 can consist of a silicon nitrite, for example, and causes when current is applied Direct heating or warming of the gas nozzle body 8 and the perforated brick 7 via a voltage source and indirect heating of the nozzle core 17 and the atomization gas flowing through the gas nozzle body 8 via a voltage source.

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdüsungs-Einheit (1) zum Verdüsen von metallenen Schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische Zwecke, umfassend einen Schmelztiegel (2) mit einem Bodenauslauf (4), eine Schmelzedüse (16), die unterhalb des Bodenauslaufs (4) angeordnet ist sowie eine vorzugsweise konzentrisch zu der Schmelzedüse (16) angeordnete Gasdüse (9), wobei die Schmelzedüse (16) mehrteilig ausgebildet ist und einen Mantelkörper sowie einen Düsenkern (17) umfasst und wobei der Düsenkern (17) einen konischen Sitz innerhalb des Mantelkörpers durchsetzt.

Description

Verdüsungs-Einheit zum Verdüsen von metallenen Schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische Zwecke
Die Erfindung betrifft eine Verdüsungs-Einheit zum Verdüsen von metallenen Schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische Zwecke, umfassend einen Schmelztiegel mit einem Bodenauslauf, eine Schmelzedüse, die unterhalb des Bodenauslaufs angeordnet ist sowie eine konzentrisch zu der Schmelzedüse angeordnete Gasdüse.
Eine Verdüsungs-Einheit der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 044 364 C1 bekannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Zerstäubungsaggregat umfasst einen Schmelztiegel mit einem Bodenauslauf, einen den Schmelztiegel umgebenden Stütztiegel mit einer Wandung und eine koaxiale Bodenöffnung. Das Zerstäubungsaggregat umfasst weiterhin eine Schmelzedüse für die Erzeugung eines Schmelzestrahls und einen der Schmelzedüse zugeordneten Düsenkörper, in dem eine zu der Schmelzedüse konzentrische Ringsschlitzdüse angeordnet ist, und mindestens einen Gaskanal zur Versorgung der Ringschlitzdüse mit einem Zerstäubungsgas. Bei der Anordnung gemäß DE 10 044 364 C1 ist vorgesehen, ein Abkühlen der Schmelze dadurch zu verhindern, dass der Stütztiegel und der Düsenkörper von einer Wärmedämmung umgeben sind und dass außerhalb der Wärmedämmung eine Induktionsspule zur Beheizung von Schmelze, Schmelztiegel, Stütztiegel und Düsenkörper angeordnet ist und dass der Gaskanal zur Vorwärmung des Zerstäubungsgases durch die Wandung des Stütztiegels hindurchgeführt ist.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Veröffentlichungen DE 33 113 43 A1 , DE 35 339 64 C1, DE 40 113 92 A1 , DE 197 386 82 A1 , US 5366204 A und JP 2019059989 A bekannt. Der Stand der Technik, insbesondere der Stand der Technik gemäß DE 100 443 64C1 ist mit dem Nachteil behaftet, dass das Aufheizen des Schmelztiegels und der darin befindlichen Schmelze als auch das Vorwärmen des Zerstäubungsgases durch eine einzige außenliegende Induktionsspule erfolgt, die eine Beheizung durch eine den Stütztiegel und den Düsenkörper von außen umgebende Wärmedämmung bewirkt.
Die Anordnung ist insbesondere auch konstruktiv aufwendig, da der Schmelztiegel von einem Stütztiegel eingefasst ist, durch den der Gaskanal für die Ringsschlitzdüse hindurchgeführt ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verdüsungs- Einheit der eingangs genannten Art bereitzustellen die kompakter und einfacher konstruiert ist. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Verdüsungs-Einheit mit verhältnismäßig geringem Isolationsaufwand bereitzustellen, bei der dennoch eine Erstarrung der Schmelze zuverlässig verhindert wird.
Ein Abkühlen der Schmelze unter die Solidustemperatur gefährdet die Prozesssicherheit der Pulverzerstäubungsanlage, in der die Verdüsungs-Einheit üblicherweise betrieben wird. Bei Pulververdüsungsanlagen unter Verwendung einer Verdüsungs-Einheit der vorstehend genannten Art ist ein quasi kontinuierlicher Betrieb wirtschaftlich sinnvoll und erstrebenswert. Daher stellt die Prozesssicherheit einer solchen Einheit ein wesentliches Qualitätskriterium dar. Darüber hinaus soll eine Verdüsungs-Einheit oder Zerstäubungs-Einheit möglichst einfach konstruiert sein, sodass eine einfache und schnelle Wartung der Schmelzedüse möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verdüsungs-Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verdüsungs-Einheit ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Verdüsungs-Einheit zum Verdüsen von metallenen Schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische Zwecke, umfassend einen Schmelztiegel mit einem Bodenauslauf, eine Gießdüse, die unterhalb des Bodenauslaufs angeordnet ist sowie eine konzentrisch zu der Schmelzedüse angeordnete Gasdüse, wobei die Schmelzedüse mehrteilig ausgebildet ist und einen Mantel körper sowie einen Düsenkern umfasst und der Düsenkern einen konischen Sitz in dem Mantelkörpers durchsetzt. Der Mantelkörper bewirkt eine thermische Isolierung des Düsenkerns, insbesondere dadurch, dass dieser über einen wesentlichen Teil der Mantelfläche des Düsenkerns gegen diesen anliegt und diesen zumindest teilweise umschließt. Darüber hinaus bewirkt der Mantelkörper eine mechanische Stabilisierung des Düsenkerns. Der Düsenkern ist vorzugsweise auswechselbar in den Mantelkörper eingesetzt und wird von diesem gehalten.
Bevorzugt ist der Mantelkörper als Lochstein ausgebildet, der eine konische Durchführung als Sitz für den Düsenkern aufweist. Der Düsenkern kann so ausgebildet sein, dass er im Bereich einer Düsenspitze aus dem Mantelkörper herausragt bzw. hervorsteht. In diesem Bereich kann sich die Schmelzedüse in einen Gasdüsenkörper erstrecken. Der Gasdüsenkörper kann mehrteilig ausgebildet sein und mit dem Düsenkern eine Ringschlitzdüse für das Zerstäubungsgas bilden.
Bevorzugt ist der Mantelkörper beheizbar ausgebildet, sodass der Düsenkern auf diese Art und Weise indirekt beheizbar ist. Der Mantelkörper ist zweckmäßigerweise direkt thermisch mit dem Düsenkern gekoppelt.
Bei einer bevorzugten Variante der Verdüsungs-Einheit gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Düsenkern zwischen dem Mantelkörper und einem Boden des Schmelztiegels gehalten wird.
Der Düsenkern kann beispielsweise einen umlaufenden Kragen aufweisen, mit welchem der Düsenkern konzentrisch und formschlüssig in dem konischen Sitz des Mantelkörpers gehalten wird. Hierzu kann der Sitz des Mantelkörpers auf seiner dem Schmelztiegel zugewandten Seite einen umlaufenden zylindrischen Absatz ausbilden, in den sich der Kragen des Düsenkerns einfügt.
Der Mantelkörper kann beispielsweise wenigstens ein in diesen eingebettetes Widerstandsheizelement umfassen. Das Widerstandsheizelement kann als wendeiförmiger Leiter ausgebildet sein, der vollständig in das Material des Mantelkörpers eingebettet sein kann, und zwar derart, dass das Widerstandsheizelement eine konische Umschließung des den Mantelkörper durchsetzenden Lochs bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auch der Schmelztiegel von einem Widerstandsheizelement beheizt wird, das eine Mantelfläche des Schmelztiegels umschließt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Mantelkörper der Schmelzedüse wenigstens einen Heizkörper umfasst, der vorzugsweise gegen eine Kontaktfläche des Mantelkörpers anliegt. Der Heizkörper kann beispielsweise als Heizkissen ausgebildet sein.
Bevorzugt ist der Heizkörper zwischen dem Mantelkörper und einem Gasdüsenkörper der Gasdüse in den Mantelkörper eingebettet. Beispielsweise können ein oder mehrere Heizkörper in einen Boden des Mantelkörpers der Schmelzedüse integriert sein.
Bevorzugt ist der Heizkörper als keramisches Heizelement ausgebildet. Das keramische Heizelement kann beispielsweise vollständig aus einem Siliziumnitrit oder einem Aluminiumnitrit bestehen. Insbesondere kann das Heizelement als heißgepresster Siliziumnitrit Ring ausgebildet sein, der beispielsweise in eine komplementär ausgebildete bodenseitige Ausnehmung des Mantelkörpers eingefügt ist. Vorzugsweise ist der Heizkörper sowohl mit dem Mantelkörper als auch mit dem Gasdüsenkörper in einem wärmeleitenden Kontakt, sodass auf diese Art und Weise eine Beheizung des Mantelkörpers als auch des Gasdüsenkörpers und somit auch eine Beheizung des den Gasdüsenkörper durchströmenden Zerstäubungsgases möglich ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schmelzedüse direkt durch eine in dem Lochstein vorgesehene Heizspule beheizt wird und dass der Gasdüsenkörper direkt durch einen Heizkörper bzw. ein Heizkissen beheizt wird, das sich zwischen dem Lochstein und einem oberen Teil bzw. einer Oberseite des Gasdüsenkörpers befindet.
Bei einer bevorzugten und zweckmäßigen Variante der Verdüsungs-Einheit gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenkontur des Düsenkerns mit dem Schmelztiegel und mit dem Mantel körper eine Trennfuge bildet, die als Labyrinthdichtung ausgebildet ist, sodass aus dem Bodenauslauf in die Trennfuge eindringendes Material durch mehrfache Umleitung innerhalb der Trennfuge erstarrt und so eine zuverlässige Abdichtung gebildet wird.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht durch eine Verdüsungs-Einheit gemäß der Erfindung und
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Heizkörpers der erfindungsgemäßen Verdüsungs-Einheit.
Die in Figur 1 im Schnitt dargestellte Verdüsungs-Einheit 1 umfasst einen Schmelztiegel 2 aus einem Feuerfestmaterial mit einer Wandung 3. Die Mantelfläche des Schmelztiegels 2 und somit die Wandung 3 ist von einer Tiegelheizung 13 umschlossen, die eine Beheizung des Schmelztiegels 2 und indirekt eines in dem Schmelztiegel 2 befindlichen Schmelzebads bewirkt. Die Tiegelheizung 13 kann eine Widerstandserwärmung sein, sie kann aber auch als Induktionsheizung ausgeführt sein, die mittels Graphit-Sukzeptor den Schmelztiegel 2 erwärmt. Der Schmelztiegel 2 umfasst einen Bodenauslauf 4, an welchen eine mehrteilige Schmelzedüse 16 angeschlossen ist. Die Schmelzedüse 16 umfasst einen Lochstein 7 als Mantelkörper und einen Düsenkern 17, welcher in den Mantelkörper bzw. in den Lochstein 7 eingesetzt ist. Der Lochstein 7 bildet einen konischen Sitz für den komplementär hierzu ausgebildeten Düsenkern 17, der sich mit einem umlaufenden Kragen 18 in den konischen Sitz des Lochsteins 7 einfügt. Der Kragen 18 stützt sich auf einen zylindrischen Absatz 19 des Lochsteins 7 ab. Der Düsenkern 17 ist auswechselbar in den Lochstein 7 eingesetzt. Weiterhin umfasst der Düsenkern 17 einen zylindrischen Bund 21 , der sich in einer entsprechend geformten Ausnehmung 22 am Boden des Schmelztiegels 2 einfügt. Der Lochstein 7 und der Boden des Schmelztiegels 2 bilden eine beiderseitige Einfassung des den Lochstein 7 durchsetzenden Düsenkerns 17, der auf diese Art und Weise formschlüssig festgelegt ist.
Der Bodenauslauf 4 des Schmelztiegels 2 und der Düsenkern 17 bilden einen Schmelzekanal 20, der an dem führenden Ende des Düsenkerns 17 eine Düsenspitze 5 bildet. Das führende Ende des Düsenkerns 17 erstreckt sich durch einen Gasdüsenkörper 8, der aus einem oberen Düsenteil 14 und einem unteren Düsenteil 15 zusammengesetzt ist und an der Gießdüse eine Ringschlitzdüse 9 bildet, über welche ein Zerstäubungsgas dem aus der Düsenspitze 5 austretenden Strahl geschmolzenen Metalls zugeführt wird und dabei eine zur Zerstäubung bzw. Verdüsung der Schmelze zu einem Metallpulver bewirkt. Die Düsenspitze 5 mündet in einen nicht dargestellten Verdüsungsturm, in dem das Metallpulver aufgefangen wird. Das Zerstäubungsgas wird über einen Gaskanal 10 durch den Gasdüsenkörper radial zugeführt.
Der Lochstein 7, der eine thermische Isolierung und eine mechanische Stabilisierung des Düsenkerns 17 bewirkt, umfasst eine Heizspule 11 , die beispielsweise aus einem oder mehreren Widerstandsheizelementen besteht und die in den Lochstein 7 nahe des Düsenkerns 17 eingebettet ist. Eine Bestromung der Heizspule 11 bewirkt eine direkte Erwärmung des Lochsteins 7 sowie eine indirekte Erwärmung des in diesen auswechselbar eingesetzten Düsenkerns 17 durch Wärmeleitung.
Weiterhin umfasst die Schmelzedüse 16 einen Heizkörper 12, der als voll keramisches vorzugsweise ringförmiges Heizelement ausgebildet ist und eine Art Heizkissen bildet. Der Heizkörper ist perspektivisch in Figur 2 dargestellt. Der Heizkörper 12 fügt sich in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung 23 im Boden des Lochsteins ein und ist in wärmeleitendem Kontakt sowohl mit dem Lochstein 7 als auch mit dem oberen Düsenteil 14 des Gasdüsenkörpers 8. Der Heizkörper 12 kann beispielsweise aus einem Siliziumnitrit bestehen und bewirkt bei Bestromung über eine Spannungsquelle eine direkte Aufheizung bzw. Erwärmung des Gasdüsenkörpers 8 und des Lochsteins 7 und hierüber eine indirekte Erwärmung des Düsenkerns 17 und des den Gasdüsenkörper 8 durchströmenden Zerstäubungsgases.
Bezugszeichenliste
1 Verdüsungs-Emheit
2 Schmelztiegel
3 Wandung des Schmelztiegels
4 Bodenauslauf
5 Düsenspitze
7 Lochstein der Schmelzdüse
8 Gasdüsenkörper
9 Ringschlitzdüse
10 Gaskanal
11 Heizspule
12 Heizkörper
13 Tiegelheizung
14 oberes Düsenteil der Gasdüse
15 unteres Düsenteil der Gasdüse
16 Schmelzedüse
17 Düsenkern der Schmelzdüse
18 Kragen des Düsenkerns
19 Absatz des konischen Dichtsitzes
20 Schmelzekanal
21 Bund des Düsenkerns
22 Ausnehmung im Boden des Schmelztiegels
23 Ausnehmung im Boden des Lochsteins

Claims

Patentansprüche
1. Verdüsungs-Einheit (1 ) zum Verdüsen von metallenen Schmelzen, insbesondere für pulvermetallurgische Zwecke, umfassend einen Schmelztiegel (2) mit einem Bodenauslauf (4), eine Schmelzedüse (16), die unterhalb des Bodenauslaufs (4) angeordnet ist sowie eine vorzugsweise konzentrisch zu der Schmelzedüse (16) angeordnete Gasdüse (9) , dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzedüse (16) mehrteilig ausgebildet ist und einen Mantel körper sowie einen Düsenkern (17) umfasst und dass der Düsenkern (17) einen konischen Sitz innerhalb des Mantelkörpers durchsetzt.
2. Verdüsungs-Einheit (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper als Lochstein (7) ausgebildet ist.
3. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper beheizbar ausgebildet ist.
4. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkern (17) zwischen dem Mantelkörper und einem Boden des Schmelztiegels (2) gehalten wird.
5. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkern (17) mit einem umlaufenden Kragen (18) konzentrisch und formschlüssig in dem konischen Sitz des Mantelkörpers gehalten wird.
6. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper wenigstens ein in diesen eingebettetes Widerstandsheizelement umfasst. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper wenigstens einen Heizkörper (12) umfasst, der vorzugsweise gegen eine Kontaktfläche des Mantelkörpers anliegt. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (12) als Heizkissen ausgebildet ist und zwischen dem Mantelkörper und einem Gasdüsenkörper (8) der Gasdüse eingebettet ist. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (12) als keramisches Heizelement ausgebildet ist. Verdüsungs-Einheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (12) in eine bodenseitige Ausnehmung des Mantelkörpers eingefügt ist und sich sowohl mit dem Mantelkörper als auch mit dem Gasdüsenkörper (8) in einem wärmeleitenden Kontakt befindet. Verdüsungs-Einheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Düsenkerns (17) mit dem Schmelztiegel (2) und dem Mantelkörper eine Trennfuge bildet, die als Labyrinthdichtung ausgebildet ist.
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