FR2532209A1 - Procede et dispositif pour l'obtention de poudre de metal atomise - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF D'OBTENTION DE METAL ATOMISE, COMPRENANT UNE SOURCE DE METAL FONDU INTRODUIT EN FINES PARTICULES DANS UN RECIPIENT DE RETENUE 40 QUI PRESENTE UNE PAROI LATERALE SE TERMINANT EN UNE PAROI D'EXTREMITE 46 A TRAVERS LAQUELLE UN GAZ D'ATOMISATION ET LE METAL FONDU SONT INTRODUITS DANS LE RECIPIENT A PARTIR D'UNE SOURCE EXTERNE 30, VIA DES BUSES 32 MONTEES ETANCHES SUR LA PAROI D'EXTREMITE 46, UN ORIFICE D'ADMISSION DES GAZ DE CEUX-CI ETANT ESPACE DE LA PAROI D'EXTREMITE. LA PAROI LATERALE, LA PAROI D'EXTREMITE ET LES BUSES 32 COOPERENT POUR ISOLER L'INTERIEUR DU RECIPIENT 40 DE LA REGION ADJACENTE A LA SOURCE DE METAL FONDU. LES PARTICULES DE METAL SONT BALAYEES HORS DU RECIPIENT 40 EN UTILISANT UN GAZ INTRODUIT DANS CELUI-CI PAR L'ORIFICE D'ADMISSION.

Description

La présente invention concerne l'obtention de poudre

de métal atomisé, et plus particulièrement un dispositif per-

fectionné pour l'obtention de poudre de métal atomisé, d'une

manière plus sûre et plus efficace.

La production de poudre atomisée de métaux tels que l'aluminium, le magnésium, le cuivre, le bronze, le zinc et

l'étain et analogues entra Xne un risque d'explosion.

Ainsi, il est conventionnel qu'une poudre de métal ato-

misé soit obtenue en faisant appel à un récipient, ou chambre froide, dans lequel le courant de métal atomisé est injecté par une extrémité ouverte de la chambre située à proximité de l'atomiseur et d'un réservoir de métal liquide, le courant de métal atomisé étant refroidi ou réfrigéré à l'aide d'air

introduit par l'extrémité ouverte par un ventilateur de dé-

charge aval Un tel dispositif peut avoir pour conséquence des dangers en matière de sécurité, car toute explosion ayant lieu dans le dispositif peut se propager vers l'arrière vers la chambre froide à extrémité ouverte, ce qui expose souvent

le personnel d'exploitation à des conditions dangereuses.

De plus, en cas d'explosion le dégagement résultant de parti-

cules d'aluminium en combustion, avec un rayonnement de cha-

leur intense à travers l'extrémité ouverte du récipient de

retenue, crée encore d'autres dangers en matière de sécuri-

té. La présente invention pallie ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif qui retient les gaz et

les particules en combustion lorsqu'une explosion a lieu.

A cet effet la présente invention concerne un procédé

pour l'obtention de métal atomisé, comprenant les étapes con-

sistant à (a) prévoir une source de métal fondu (b) introduire le métal fondu, en particules finement

divisées, dans un récipient de retenue, ledit récipient pré-

sentant une paroi latérale se terminant en une paroi d'extré-

mité à travers laquelle le gaz d'atomisation et le métal fondu sont introduits dans le récipient à partir d'une source

externe, par une buse montée étanche sur ladite paroi d'ex-

trémité, un orifice d'admission des gaz de celle-ci étant espacé de ladite paroi d'extrémité, la paroi latérale, la

paroi d'extrémité et la buse coopérant pour isoler l'inté-

rieur du récipient de la région adjacente à la source de mé-

tal fondu; et (c) balayer lesdites particules hors du récipient de retenue en utilisant un gaz introduit dans celui-ci via ledit

orifice d'admission des gaz.

La présente invention concerne également un dispositif pour l'obtention de métal atomisé, comprenant:

(a) un récipient de retenue présentant une paroi laté-

rale se terminant en une paroi d'extrémité; (b) dans la paroi d'extrémité, une buse pouvant être raccordée à une source externe de gaz d'atomisation et de métal fondu; et (c) dans le récipient de retenue, un orifice d'admission agencé pour faire entrer une source de gaz de recueillement

destiné à balayer les particules de métal hors dudit réci-

pient de retenue, celui-ci étant rendu sensiblement étanche par rapport à la région dans laquelle est située la buse, les particules situées à l'intérieur du récipient étant ainsi

isolées de la région extérieure adjacente à la buse.

Sur les dessins annexés: la Fig 1 est un schéma d'écoulement du dispositif d'obtention de métal atomisé; la Fig 2 est une vue latérale en coupe du récipient de retenue; la Fig 3 est une vue latérale en coupe de la partie inférieure du récipient représenté sur la figure 2; la Fig 4 est une vue latérale en coupe partielle du dispositif, illustrant une forme de réalisation du mécanisme

de purge; -

la Fig 5 est une vue latérale en coupe partielle du dispositif, illustrant une autre forme de réalisation du mécanisme de purge; la Fig 6 est une vue latérale en coupe partielle du dispositif, illustrant une troisième formé de réalisation du mécanisme de purge; la Fig 7 est une vue latérale en coupe partielle illustrant un procédé de verrouillage en place de la buse et de la source d'air comprimé; et

la Fig 8 est une vue de face en coupe selon les li-

gnes VII-VII de la figure 7.

En référence aux dessins, la figure 1 illustre schéma-

tiquement le dispositif d'obtention et de manipulation de poudre de métal atomisé à partir d'un métal fondu qui peut

être fourni par un creuset de métal fondu 10 ou par un lin-

got 12 chargé' dans un four 20-de fusion et de stockage rac-

cordé par un conduit 22 à un réservoir 30 situé au-dessous

d'un récipient de retenue 40 Une ou plusieurs buses d'ato-

misation 32 sont montées sur la plaque de fond 46 du réci-

pient 40 pour établir la communication avec le métal fondu

contenu dans le réservoir 30.

Le métal atomisé produit dans le récipient 40 est ba-

layé hors du récipient 40, via un conduit 88, vers un sépa-

rateur primaire à cyclone 90 qui achemine les particules gros-

sières vers un réservoir à poudre 100, via un convoyeur 102.

Les particules plus fines, y compris les fines, sont extrai-

tes du courant d'air vers un ou plusieurs séparateurs secon-

daires à cyclone 92, d'o elles peuvent être acheminées vers un réservoir à poudre 100, ou emballées séparément Les fines peuvent être emballées séparément ou à nouveau mélangées avec les particules plus grossières A cet égard, on peut noter

que des courants de particules de catégories diverses prove-

nant du séparateur 110 peuvent également être mélangés en-

semble, en toutes quantités ou proportions prédéterminées.

La poudre atomisée, de préférence maintenue après la sé-

paration sous un lit de gaz inerte, est classifiée dans le

poste de criblage 110, à des fins d'emballage et de distri-

bution en diverses gammes de tailles de particules.

Le récipient de retenue 40, tel que représenté plus

3 en détail sur les figures 2 et 3, comprend une coquille cy-

lindrique extérieure 42 se terminant à son extrémité infé-

rieure par un c Ane tronqué 44 sur lequel est montée la pla-

que de fond 46 qui supporte les buses 32 La plaque de fond

46 obture l'extrémité du cône 44, à l'exception des ouvertu-

res des buses Ceci permet essentiellement l'obtention d'un

récipient de retenue ou chambre froide 40 fermée, en parti-

culier par rapport à la région dans laquelle sont montées

les buses.

La coquille 42 présente une extrémité supérieure ouver-

te 48 qui tient lieu d'entrée d'air pour les gaz de refr-oi-

dissement et de recueillement, par exemple de l'air, intro-

duits dans le récipient de retenue 40 selon l'invention, com-

me décrit plus bas.

Toujours en référence à la figure 2, le réservoir 30 pour métal fondu peut être monté au-dessous du récipient 40 sur une plateforme 36 qui peut être levée ou abaissée par un

mécanisme 38, afin de faciliter le remplacement ou l'entre-

tien de la buse 32.

La buse 32 est montée de manière amovible sur le côté inférieur de la plaque de fond 46, d'une manière décrite plus loin facilitant son démontage La buse 32 est pourvue

d'un alésage central à travers lequel s'écoule le métal fon-

du destiné à être atomisé L'extrémité inférieure 34 de la

buse 32 est immergée dans le métal fondu contenu dans le ré-

servoir 30 lorsque le réservoir occupe sa position haute, indiquée en traits mixtes De l'air sous pression entre dans

la buse 32 via un tube 24, et est émis à proximité de l'alé-

sage central, à l'extrémité supérieure de la buse, afin d'a-

tomiser le métal fondu La partie d'atomisation de la buse

32, qui ne fait pas partie de la présente invention, peut e-

tre conçue selon les principes bien connus de l'atomisation,

tels qu'indiqués par exemple dans le brevet US-A-1 545 253.

Le tube 24 est raccordé de façon démontable à une tu-

bulure 26, par l'intermédiaire d'un raccord d'étanchéité à démontage rapide 28 (voir figure 2) destiné à faciliter le

démontage du tube 24 La tubulure 26 sert à assurer une dis-

tribution sous pression uniforme lorsque plusieurs buses sont utilisées.

La buse 32, si elle est utilisée seule, peut être dis-

posée coaxialement dans le récipient 40, afin de permettre un écoulement à courant central des gaz et des particules de métal Si plusieurs buses sont utilisées, celles-ci peuvent

être montées de façon concentrique autour de l'axe du réci-

pient 40, pour la même raison, ou peuvent être montées en

rangées, pour des raisons de commodité de manipulation.

Un second cylindre 52 (figure 3) est monté concentrique

à l'intérieur de la partie inférieure de la coquille cylin-

drique extérieure 42, et présente un diamètre suffisamment faible pour que soit défini un passage annulaire 50 entre les

cylindres 42 et 52 On observera sur la figure 3 que le cy-

lindre 52 est pourvu à son extrémité inférieure d'un organe conique 54 qui peut être soudé ou fixé en 56 à une bague 58,

qui peut être elle-même soudée ou fixée à l'extrémité du cy-

lindre 52 Une bague 60 est fixée à l'extrémité inférieure de l'organe conique 54 et est espacée ou suspendue au dessous de l'extrémité inférieure de l'organe conique 54, afin de laisser entre les deux une ouverture La bague 60 présente un bord extérieur qui fait saillie dans le prolongement du passage annulaire 50 défini par les parois du cône tronqué 44 et de l'organe conique 54 Le bord extérieur 63 sert à faire écouler ou canaliser l'air dans le récipient 52, dans un but expliqué par la suite De nouveau en référence à la figure 3, on observera que la bague 60 peut être suspendue

à l'organe tronqué 54 par des organes 64.

De l'air froid est attiré dans le récipient 40 par des

moyens extracteurs 400, par exemple, représentés sur la fi-

gure 1 L'air entre dans l'ouverture annulaire 48 (figure 2) du cylindre extérieur 42, traverse les filtres 70 pour entrer dans le passage annulaire 50 et au fond du récipient 40 à proximité des buses 32 Cet air froid, traversant le passage annulaire 50 à une vitesse comprise entre 305 et 1830 m/mn,

( 1000 et 6 n Oo pieds/mn),sert à maintenir froide la paroi in-

térieure du récipient 40, c'est-à-dire la paroi du cylindre

52, pour ainsi interdire tout dépôt de particules sur celle-

ci.

L'ouverture annulaire 48 est définie par un écran laté-

ral 49 et par une bague annulaire 51 L'écran latéral 49 est

supporté par et fixé à une bague annulaire 51 a et à un orga-

ne supérieur 53, qui sont eux-mêmes fixés au récipient 40, pour éviter que de l'eau ou autres matériaux soient avalés pendant les opérations, lorsque cette partie du récipient est

exposée à l'atmosphère On notera que, pendant le fonction-

nement, dans une forme de réalisation, des volumes d'air im-

portants sont avalés via l'ouverture 48 pour refroidir les parois de la chambre froide du récipient de retenue 40 et à des fins d'acheminement de la poudre atomisée à l'extérieur du récipient On observera à partir des figures 2 et 3 que le passage annulaire 50 entre le récipient intérieur 52 et le

récipient extérieur 42 s'ouvre sur l'ouverture annulaire 48.

Il est préférable que le récipient extérieur 42 s'étende au-

dessus de la bague annulaire 51 afin de procurer un collec-

teur 55 pour l'eau qui pourrait traverser le filtre 70.

Les filtres 70 peuvent être des filtres conventionnels

quelconques utilisés pour le filtrage de l'air, et sont dis-

posés de façon annulaire autour de la périphérie des bagues

51 et 51 a, auxquelles ils sont fixés par des moyens conven-

tionnels. On notera-que l'admission a été représentée espacée à la fois de la plaque de fbnd et des buses, afin d'assurer une isolation de l'admission d'air par rapport à la buse et au métal fondu, afin d'atténuer les dangers On pourra, pour

obtenir ce résultat, faire appel à des structures de confi-

gurations différentes, telles que des soupapes d'arrêt uni-

directionnelles ou autres structures à labyrinthe.

Dans un autre aspect de l'invention, il s'est avéré

que la température de la paroi du cylindre 52 est importante.

En fait, il s'est avéré que, si la température de la paroi est autorisée à dépasser sensiblement 148,9 OC ( 300 OF), le métal fondu, par exemple de l'aluminium, sous forme atomisée a tendance à se coller ou à adhérer à la paroi cylindrique en quantités substantielles, pour ultérieurement se détacher et tomber, au détriment de la sécurité Ainsi il s'est avéré,

par exemple en ce qui concerne l'aluminium, que cette adhé-

rence est minimisée ou virtuellement éliminée en abaissant la température de la paroi du cylindre de préférence à moins

de 121,1 OC ( 250 OF), avec une température par exemple in-

férieure à 107,2 OC ( 225 OF) La température de la paroi du

cylindre 52 peut être abaissée grâce à l'air de recueille-

ment introduit au niveau de l'ouverture annulaire 48.

Afin de permettre le refroidissement des parois en uti-

lisant l'air de récupération, les matériaux utilisés pour la

construction de la paroi du cylindre intérieur 52 devront ê-

tre choisis en tenant compte de leurs caractéristiques de

transfert de chaleur ainsi que leurs caractéristiques de cor-

rosion, plus conventionnelles Par exemple, il est préféra-

ble de choisir des matériaux tels que le cuivre, l'aluminium et l'acier inoxydable, et analogues, avec ou sans plaquage

de chrome.

Dans une autre forme encore de réalisation de l'inven-

tion tenant compte du dépôt de particules atomisées sur la paroi du cylindre 52, il est préférable que la rugosité de cette paroi soit contrôlée En fait, plus la surface de la paroi est rugueuse, plus la tendance des particules de métal atomisé, par exemple d'aluminium, à se coller ou à adhérer

à la surface est importante Ainsi, dans une forme de réali-

sation, la surface devra présenter une rugosité inférieure a 100 à 150 microns efficaces, et de préférence inférieure à 60 microns efficaces, les lignes de finissage s'étendant

de préférence dans la direction de l'écoulement.

En plus de prévoir un contrôle de la rugosité de sur- face, il peut également être avantageux de préparer ou de traiter la surface à l'aide d'un agent anti-adhésif, pour encore minimiser la tendance des particules atomisées à s'y

coller Ainsi il s'est avéré que le fait de traiter la sur-

face avec un agent anti-adhésif choisi dans la classe com-

prenant les cires et les matériaux polymères inhibe encore

davantage l'adhérence sur celle-ci de particules de métal.

Lorsque l'on utilise une cire, il s'est avéré que la cire

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cure un fini de la paroi du cylindre 52 qui est résistant au

dénôt de particules d'aluminium atomisées lorsque la tempé-

rature de la paroi est inférieure à 148,9 OC ( 300 OF), et de préférence comprise entre environ 93,3 et 121,1 OC ( 200 et

250 OF).

Le métal fondu contenu dans le réservoir 30-est ini-

tialement aspiré de celui-ci via la buse 32 au moyen du gaz d'atomisation introduit vers la buse Les gaz d'atomisation, qu'ils soient chauds ou froids, peuvent être des gaz inerltes ou d'autres gaz De même, les gaz de recueillement peuvent être soit chauds, soit froids (mais de préférence froids), et

peuvent être soit des gaz inertes, soit d'autres gaz renfer-

mant une quantité prédéterminée de gaz oxydants, afin d'en-

gendrer sur la surface des particules une couche d'oxydation

protectrice minimale Ceci minimise toute réaction d'oxyda-

tion subséquente lors de l'exposition à l'air De plus, le

gaz de recueillement peut être de l'air Les gaz de recueil-

lement utilisés selon l'invention peuvent être utilisés à la fois pour refroidir et pour balayer les particules de métal

hors du récipient de retenue 40.

Du fait du trajet d'écoulement qui se développe lors

du balayage des particules métalliques vers le haut à l'in-

térieur du récipient de retenue 40, quelques particules gra-

vitent vers la paroi du récipient et retombent vers les ato-

miseurs Les particules retombant peuvent entraver l'atomi-

sation si on les laisse s'accumuler sur la plaque de fond 46, ces accumulations s'avérant peu sûres Ainsi la bague 60 est munie d'un bord extérieur 63, comme mentionné plus haut,

qui fait saillie dans la partie du passage annulaire 50 si-

tuée entre le c 8 ne tronqué 44 et l'organe conique 54 Le bord

extérieur 63, du fait qu'il est espacé au-dessous de l'or-

gane conique 54, dévie et attire une partie de l'air (par e-

xemple jusqu'à un tiers de l'air soutiré vers le bas entre les récipients extérieur et intérieur pour s'écouler dans le récipient 40) entre le bord 63 et l'organe conique 54 Cet

air dévié-attiré par le bord extérieur 63 balaye les parti-

cules de métal retombant le long de la paroi du récipient in-

térieur vers le courant principal de poudre de métal balayée

hors du récipient.

On notera que la partie intérieure 63 a de la bague 60 tient lieu de déflecteur pour les particules plus grosses, afin d'assister le balayage de telles particules dans le courant principal De cette manière, de telles particules de métal sont empêchées de s'accumuler au fond du récipient

et d'entraver le processus d'atomisation.

Le cylindre intérieur 52, qui comprend la paroi inté-

rieure du récipient 40, se rétrécit à son extrémité supé-

rieure vers un orifice de sortie 78 permettant l'évacuation des particules de métal vers le conduit 88, qui les amène

vers le séparateur à cyclone 90 La partie supérieure du cy-

lindre 52 peut également être munie d'une ou plusieurs trap-

pes de dépressurisation 72 montées de manière détachable sur ou faisant partie de la paroi du cylindre 52 De préférence, de telles trappes, lorsqu'utilisées, sont fixées de manière

détachable sur la paroi du cylindre 52 par des moyens de ré-

tention tels que des moyens à charnières, afin d'empêcher la trarn"e d'être soufflée lors d'une soudaine augmentation de

la pression.

Bien que la description d'un dispositif d'atomisation

qui précède ait concerné un récipient de tirage vers le haut, on notera que l'invention s'applique également aux récipients

horizontaux ou à tirage vers le bas.

Le dispositif d'atomisation de métal selon l'invention est en outre caractérisé par des moyens destinés à faciliter le nettoyage ou le démontage et le remplacement de la buse

d'atomisation De tels moyens peuvent s'avérer particulière-

ment utiles lorsqu'une pluralité de buses sont utilisées dans

le dispositif et qu'il est souhaitable de nettoyer ou de rem-

placer l'une des buses tout en continuant à faire fonctionner

le dispositif en utilisant le reste des buses.

Pendant le fonctionnement du dispositif d'atomisation,

le métal liquide circulant à travers la buse 32 peut dimi-

nuer la dimension de l'alésage de la buse à cause de l'accu-

mulation de ce métal et de composés métalliques, par exemple d'impuretés, sur la paroi de l'alésage de la buse Ainsi une telle diminution de la dimension de l'alésage peut modifier la taille des particules obtenues pendant l'atomisation et, en conséquence, il peut s'avérer difficile de conserver une répartition constante de la taille des particules Ainsi, on notera qu'il est souhaitable de maintenir l'alésage de la buse dans un état empêchant à la répartition de la taille des

particules d'être modifiée Bien que la buse puisse être dé-

montée et remplacée, l'invention permet la purge ou le net-

toyage de la buse in situ, afin de ramener la dimension de

l'alésage sensiblement à sa valeur d'origine.

Selon cet aspect de l'invention, les buses peuvent être purgées ou nettoyées de plusieurs manières différentes) Par exemple, en référence à la figure 5 est représentée une forme

de réalisation d'un dispositif qui, selon l'invention, per-

met le nettoyage ou la purge des buses Sur la figure 5 est représentée la plaque de fond 46, à travers laquelle s'étend une buse 32 La buse 32 présente une extrémité supérieure 33 qui s'étend dans une partie en cuvette 37 ménagée dans la

plaque 46 On comprendra que, en fonctionnement, un gaz d'a-

tomisation tel que de l'air comprimé est introduit vers la buse 32 pour aspirer et atomiser le métal fondu à travers celle-ci, tandis que de l'air de l'extérieur est attiré à travers l'ouverture annulaire 48 pour recueillir ou balayer le métal atomisé hors du récipient de retenue Ainsi, dans

cette forme de réalisation, pendant l'opération d'atomisa-

tion, à des fins de nettoyage ou de purge des buses, les

deux sources d'air ou de gaz restent en service Pour le net-

toyage pendant le fonctionnement est prévu un bras 350 sup-

porté par une bille 360 montée dans la paroi du récipient

de retenue, et qui peut être actionné de l'extérieur du ré-

cipient.

Le bras 350 est équipé d'une plaque ou couvercle 352

montée sur celui-ci, qui peut recouvrir la buse 32 par rap-

port au reste du récipient 40 Ainsi, pour le nettoyage, la plaque en couvercle de purge 352 est disposée au-dessus

de la buse 32, afin de dévier l'air ou le gaz comprimé uti-

lisé à-des fins d'atomisation vers le bas à travers le con-

duit pour métal fondu de la buse, pour ainsi expulser tout matériau entravant l'écoulement du métal fondu à travers la

buse Les gaz déviés peuvent être pulsés grece à lfapplica-

tion momentanée du couvercle sur la buse 32 Dans une autre forme de réalisation de cet aspect de l'invention, est représenté sur la figure 4 un couvercle qui peut être utilisé pour le démontage des buses dtatomisation, comme mentionné plus haut Dans cette forme de réalisation,

la source d'air de récupération peut rester en service Ce-

pendant, l'air comprimé destiné à l'atomisation devra être diminué s'il est utilisé pour nettoyer la buse De plus, dans cette forme de réalisation, un couvercle 320 est monté sur la plaque de fond 46 par l'intermédiaire d'un bras 322 monté sur le couvercle 320 et fixé de manière pivotante sur un support 324 en 326 Le couvercle 320 est déplacé entre les positions ouverte et fermée par un arbre 332 qui peut être actionné par un vérin a air 330 L'arbre 332 est relié

au bras 322 du couvercle 320 et comporte des parties arti-

culées 332 a et 332 b réunies en 332 c L'arbre 332 est lui-mé- me monté pivotant sur le couvercle 320 par un bras 340 qui est lui-même monté pivotant en 342 sur l'arbre 332, et en 344

sur le bras 322.

* Pour ouvrir le couvercle 320, l'arbre 332 et le bras 340 sont tirés vers le vérin 330 pour provoquer la rotation du bras 322 autour du pivot 326, ce qui amène le couvercle 320 dans sa position ouverte, indiquée en traits mixtes sur

la figure 4 C'est la position normale du couvercle 320 pen-

dant le déroulement du processus d'atomisation Cependant, lorsqu'il est nécessaire de retirer ou de nettoyer la buse

32, le bras 322 est poussé vers la buse pour fermer le cou-

vercle 320 et ainsi isoler la buse 32 Ceci dévie l'air com-

primé utilisé pour l'atomisation et force celui-ci vers le bas dans le conduit central pour métal fondu de la buse,pour

nettoyer ou retirer tout matériau étranger, de la meme ma-

nière que décrit plus haut.

Si l'on souhaite remplacer une buse plutôt que de la nettoyer, alors l'air comprimé utilisé pour l'atomisation devra être interrompu dans les deux formes de réalisation

décrites ci-dessus Le couvercle 320, en occupant sa posi-

tion fermée, permet à la buse 32 d'être retirée ou entrete-

nue sans arrêter le dispositif ou pratiquer une ouverture

indésirable dans le récipient 40, qui pourrait rompre l'équi-

libre de l'écoulement d'air.

Bien aue les figures 4 et 5 aient illustré des mécanis-

mes de purge d'une buse unique, pour la simplicité de l'il-

lustration, on notera que le mécanisme s'avère d'une utilité maximale lorsqu'il est utilisé dans un dispositif à plusieurs

buses, chaque buse montée sur la plaque de fond 46 étant é-

quipée d'un tel mécanisme de purge.

Comme le montre la figure 6, la purge peut être effec-

tuée d'une autre manière en faisant appel à une source ex-

terne de gaz de purge, via un tuyau flexible fixé au couver-

cle 120 Dans cette forme de réalisation, l'intérieur du couvercle 120 tient lieu de passage du tuyau flexible 180 vers l'alésage central destiné à acheminer le métal fondu dans la buse 32 Le couvercle 120 est amené au dessus de la buse 32 et la pression du gaz de purge est alors utilisée

pour dégager de l'alésage des dép 8 ts indésirables.

Dans le dispositif représenté sur la figure 6, le cou-

vercle 120 est monté de manière à coulisser dans une posi-

tion surmontant la buse 32 Un bras 122 monté sur le couver-

cle 120 est monté pivotant en 126 sur l'arbre 132 d'un vérin hydraulique 130 utilisé pour faire coulisser le couvercle 120 par dessus la buse 32 Le prolongement 132 a de l'arbre, à l'extrémité opposée du vérin- hydraulique 130, peut être

muni de bagues de came ou de butée 134 et 136 qui sont uti-

lisées pour actionner des interrupteurs électriques 154 et 156 L'interrupteur 154, qui est actionné par la butée 134 lorsque le vérin hydraulique 130 est actionné pour isoler la

buse 32, contrle l'écoulement du gaz de purge vers le cou-

vercle 120, comme décrit plus loin L'interrupteur 156 ac-

tionne une électrovanne (non représentée) pour établir l'é-

coulement de gaz dtatomisation vers la buse 32 Lorsque l'ar-

bre 132 a du vérin hydraulique 130 est dans sa position ré-

tractée, c'est-a-dire lorsque le couvercle 120 est retiré de sa position surmontant la buse 32, l'interrupteur 156 est fermé par contact avec l'épaulement 136 L'interrupteur 156 peut être soumis à l'action d'un ressort afin d'être ramené dans sa position ouverte (voir figure 6) lorsqu'il n'est pas

en contact avec l'épaulement 136 Ceci interrompt l'écoule-

ment de gaz d'atomisation lorsque le vérin hydraulique 130 est actionné pour pousser l'arbre 132 vers l'avant et faire

coulisser le couvercle 120 par dessus la buse 32.

De nouveau en référence à la figure 6, le couvercle 120 est également relié à un tuyau flexible 180 viaun raccord 182 situé sur le couvercle 120 Le tuyau flexible 130 est raccordé à son extrémité opposée à un raccord 184 muni d'une

électrovanne 138 qui, lorsqu'elle est actionnée (par l'in-

termédiaire de l'interrupteur 154), permet au gaz de purge

de s'écouler d'une source de oaz 200 vers le couvercle 120. Lorsque le vérin hydraulique 130 est actionné pour

faire coulisser le couvercle 120 au dessus de la buse 32, l'é-

paulement 134 entre en contact avec l'interrupteur 154, nor-

malement ouvert, pour fermer celui-ci et ouvrir la vanne de contrôle 188 pour permettre au gaz de purge de s'écouler

dans le couvercle 120 Du fait que, incidemment, l'interrup-

teur 156 était ouvert, pour ainsi fermer la vanne contrôlant l'écoulement du gaz d'atomisation vers la buse 32, le gaz de purge est forcé à travers l'alésage central pour métal fondu

de la buse 32, pour ainsi assurer la purge de celui-ci.

On notera que le dispositif tel que représenté peut permettre un courant de gaz de purge stationnaire ou pulsé, par la manipulation du couvercle Il est préférable dans le dispositif d'utiliser une brève décharge de gaz de purge pour dégager l'alésage Ceci peut être assuré par un mécanisme de temporisation commandé par l'interrupteur 154 pour ouvrir

périodiquement la vanne 188 pendant l'instant o le couver-

cle est au dessus de la buse 32 On observera que le gaz d'a-

tomisation est interrompu On observera en outre que ce dis-

positif peut également être utilisé pour remplacer les buses

sans entrave au processus d'atomisation.

Bien que l'on ait décrit la purge aussi bien sous forme d'un écoulement continu que d'un écoulement pulsé, on notera

que l'écoulement pulsé constitue la forme de réalisation pré-

férée En outre, si l'on fait appel à un écoulement continu, on devra prendre soin d'éviter le refroidissement de la buse, ce qui pourrait avoir pour conséquence un accroissement des accumulations de revêtement à l'intérieur de la buse, pour

ainsi renverser l'objet de l'opération de purge.

Les figures 6 et 7 illustrent d'autres mécanismes uti-

lisés pour monter la buse 32 et le tube 24 pour gaz d'ato-

misation sur la plaque de fond 46 du récipient 40, et qui permettent un dégagement et un-démontage rapides de la buse 32 Sur la figure 7, la buse 32 est fermement serrée contre la plaque de fond 46 par un mécanisme de serrage comprenant

un étrier 250 disposé sur le tube 24 et équipé d'une tige 252.

Sur la tige 252 s'engage de façon amovible un crochet 254 pré-

vu sur un bras 256 qui est relié à un levier 260 en un second

point de pivot 258 Le levier 260 est relié en son point d'ap-

pui 262 à un support 270 fixé à la plaque de fond 46 -Lors-

que le levier 260 est abaissé pour prendre la position hori-

zontale indiquée en traits mixtes, le crochet 254 peut être détaché de la ti ge 252 pour permettre au tube 24 et à la buse 32 d'être retirés d'un bloc Comme mentionné précédemment, le tube 24 coulisse dans le raccord 28 à démontage rapide, qui interrompt l'écoulement de gaz d'atomisation lorsque le tube 24 est retiré, pour ainsi permettre au système de continuer

a fonctionner sans pertes de gaz d'atomisation.

Comme le montre la figure 6, il est prévu un autre pro-

cédé de serrage-ferme de la buse 32 et du tube 24 sur la pla-

que de serrage 46 Dans cette forme de réalisation, un vérin à air 27 pousse l'arbre 27 a contre le tuyau 24, pour ainsi fermement fixer la buse 32 contre la plaque 46 à des fins

d'atomisation On notera que, dans les deux formes de réali-

sation, le dessous de la plaque 46 peut être muni d'une en-

coche, afin d'aider le positionnement et le maintien en place

de la buse 32 sur la plaque 46 dans sa position correcte.

Selon un autre aspect de l'invention sont prévus des moyens pour recueillir le courant de particules Ces moyens

comprennent un collecteur ou aspirateur, qui procure ou en-

gendre un effet de succion Comme le montre la figure 1, le collecteur 400 peut être monté sur le dernier cyclone 92 et raccordé à une ou plusieurs souffleries d'extraction 410 qui font balayer un courant d'air à travers le conduit 416, vers l'extracteur 400 Le courant d'air sort de l'extracteur 400 à travers l'orifice de soxtie 420, vers l'atmosphère A

l'intérieur de l'extracteur 400 est installé un tube de Ber-

nouilli fixé sur le côté de décharge du séparateur 92 Lors-

que de l'air est pompé à travers l'extracteur 400, du vide est engendré dans le tube, ce qui fait chûter la pression

dans le cyclone 92 Ceci engendre dans le conduit 89 un ef-

fet d'attraction, qui traverse vers l'arrière le cyclone 90

vers le conduit 88 et vers le récipient 40 De l'air de re-

froidissement est ainsi sucé dans le récipient 40 via l'ou-

verture 48 et le passage annulaire 50, sans aucun ventilateur

dans le courant de gaz de particules de métal.

Un extracteur ou aspirateur adapté à une telle appli-

cation peut être obtenu auprès de la Quick Draft Company.

Bien que le système décrit ci-dessus fasse appel à des moyens d'extraction ou d'aspiration pour engendrer un effet d'attraction dans le système et recueillir et balayer les particules atomisées hors du récipient 40, on comprendra, ceci restant dans le cadre de l'invention, que l'on pourra

utiliser un système de poussée, soit tout seul, soit en com-

binaison avec le système d'attraction Par exemple, des ven-

tilateurs, ou autres moyens de poussée de l'air tels que de

l'air comprimé ou analogue, pourront 9 tre raccordés à l'ou-

verture 48 afin de forcer les gaz de recueillement dans et

à travers le système L'expression 'moyens d'aspirationt" uti-

lisée ici est définie comme la poussée des gaz de recueille-

ment dans la chambre d'atomisation, ou chambre froide, sans

faire appel â des appareils mécaniques tels que des ventila-

teurs dans le courant de particules atomisées pour attirer

les gaz de recueillement et les particules atomisées à tra-

vers le système En fait, l'emploi de l'expression "'moyens-

d'aspiration" est censé recouvrir des moyens tels que des appareils utilisant des tubes de Bernouilli, par exemple pour attirer les gaz de recueillement à travers le système On

comprendra cependant que des appareils tels que des ventila-

teurs ou des souffleries, etc (externes au courant de par-

ticules atomisées) peuvent être utilisés pour forcer l'air-

ou les gaz dans les tubes de Bernouilli et analogues à des

fins d'attraction des gaz à travers le système d'atomisation.

Cependant, on notera en outre que, dans toutes ces formes de réalisation, l'air de recueillement est balayé à travers le dispositif sans que les particules viennent en contact avec quelque moyen de déplacement d'air que ce soit, tel que des ventilateurs ou analogues Ainsi, les problèmes inhérents à

l'utilisation de tels ventilateurs ont été évités avec suc-

cès lors de la mise en oeuvre de l'invention.

De plus, on comprendra que, avec le dispositif d'ex-

traction décrit ci-dessus, une dépression est engendrée à proximité des buses de la plaque 46 Cependant, en utilisant un appareil de poussée, comme envisagé ci-dessus, on peut

obtenir une surpression dans le récipient 40 Ainsi, on com-

prendra qu'une combinaison des dispositifs d'attraction et

de poussée pourra etre trouvée afin d'obtenir la pression at-

mosphérique à, proximité des buses pendant le fonctionnement, ou bien une pression légèrement inférieure ou supérieure si l'on souhaite opérer dans ces domaines, dans une certaine

mesure selon le type de particules souhaité.

Lorsque les conditions dans la chambre froide sont con-

trôlées de manière à assurer une pression supérieure à la

pression atmosphérique, par exemple avec un dispositif à pous-

sée, les buses peuvent être purgées en coupant le gaz d'ato-

misation vers la buse particulière concernée Alors la pres-

sion régnant dans la chambre peut s'avérer suffisante pour

purger la buse et dégager tout dépôt indésirable.

Ainsi, la production de poudre atomisée est effectuée

d'une manière plus sûre et plus économique grâce au disposi-

tif et au procédé de l'invention décrits ici Des modifica-

tions mineures pourront être apportées aux formes de réalisa-

tion décrites par l'homme de l'art sans sortir du cadre de

l'invention.

RF V Z N D I C A T I O N S

1 Procédé pour l'obtention de métal atomisé, tel que de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à (a) prévoir une source ( 30) de métal fondu (b) introduire le métal fondu, en particules finement divisées, dans un récipient de retenue ( 40), ledit récipient présentant une paroi latérale ( 42) se terminant en

une paroi d'extrémité ( 46) à travers laquelle un gaz d'ato-

misation et le métal fondu sont introduits dans le récipient ( 40) à partir d'une source externe ( 30), via des moyens à buse ( 32) montés étanches sur ladite paroi d'extrémité ( 46), un orifice d'admission ( 48) des gaz de ceux-ci étant espacé de ladite paroi d'extrémité ( 46), la paroi latérale ( 42), la Daroi d'extrémité ( 46) et les moyens à buse ( 32) coopérant

pour isoler l'intérieur du récipient ( 40) de la région adja-

cente à la source ( 30) de métal fondu; et -(c) balayer lesdites particules hors du récipient de retenue ( 40) en utilisant un gaz introduit dans celui-ci

via ledit orifice d'admission ( 48) des gaz.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules sont balayées hors du récipient

de retenue ( 40) par un gaz entrant dans le récipient à par-

tir dudit orifice d'admission ( 48) en traversant une struc-

ture à deux parois ( 42, 52) de ladite paroi latérale, et le gaz étant de préférence filtré à proximité dudit orifice

d'admission ( 48) pour empêcher les matériaux solides d'en-

trer dans le récipient ( 40).

3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, ca-

ractérisé par le fait que l'étape de balayage (c) est assu-

rée en attirant des gaz de recueillement dans le récipient ( 40) à travers l'orifice d'admission ( 48) en utilisant des

moyens d'aspiration ( 400) et en acheminant le métal en parti-

cules du récipient ( 40) vers des moyens de recueillement ( 90, 92), et en recueillant les particules de métal en aval

du récipient ( 40).

4 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, ca-

ractérisé par le fait que l'étape de balayage (c) est assu-

rée en entrainant de l'air de recueillement dans le récipient ( 40) à travers ledit orifice d'admission ( 48) et en achemi- nant le métal en particules du récipient ( 40) vers des moyens de recueillement ( 90, 92), et en recueillant les particules

en aval du récipient ( 40), le procédé comprenant de préfé-

rence également les étapes consistaht à

aspirer de l'air dans le récipient ( 40), en con-

jonction avec l'entraînement de l'air dans le récipient pour

balayer lesdites particules de métal vers les moyens de re-

cueillement ( 90, 92), et, si nécessaire,

équilibrer le débit d'écoulement des gaz de re-

cueillement entraînés dans le récipient ( 40) et le débit d'é-

coulement dans le récipient résultant de ladite aspiration

pour contr 8 ler la pression à l'intérieur du récipient -

Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé par le fait que pour l'introduction de métal fon-

du et de gaz d'atomisation sont utilisés des moyens à buse ( 32) présentant un alésage central, le gaz d'atomisation et/ ou le gaz de balayage des particules étant dévié dans ledit alésage central, ou bien une source externe ( 180)de gaz de purge étant dirigée dans ledit alésage pour en retirer les dépôts,cette suppression des dép 8 ts étant effectuée

( 1) soit en déviant le gaz d'atomisation en uti-

lisant un couvercle ( 120) pouvant être mis en place à l'in-

térieur du récipient ( 40) au dessus des moyens à buse ( 32) et manoeuvrés à partir de l'extérieur du récipient; ( 2) soit en recouvrant les moyens à buse ( 32) d'un couvercle ( 120) pouvant être mis en place à l'intérieur du

récipient au dessus des moyens à buse ( 32), sur ledit couver-

cle étant montée ladite source ( 180) de gaz de purge, et, si nécessaire, en interrompant l'écoulement de gaz d'atomisation

et en établissant le courant de gaz de purge lorsque le cou-

vercle ( 120) est mis en place au dessus des moyens à buse

( 32).

6 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé par le fait qu'il consiste également à empêcher le dépôt des particules de métal sur la paroiîlatérale ( 42) lorsque le métal fondu est atomisé dans le récipient ( 40), ceci étant de préférence effectué:

( 1) en balayant la paroi latérale ( 42) du réci-

pient ( 40) avec des gaz de refroidissement: et/ou

( 2) en traitant la paroi latérale ( 42) à l'inté-

rieur de celle-ci pour lui donner un fini résistant au dépôt de particules de métal, le fini présentant de préférence une

rugosité inférieure à environ 100 à 150 microns efficaces.

7 Dispositif pour l'obtention de métal atomisé, par

la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications

1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend: (a) un récipient de retenue ( 40) présentant une

paroi latérale ( 42, 44) se terminant en une paroi d'extré-

mité ( 46);

(b) dans la paroi d'extrémité, une buse ( 32) pou-

vant Ctre raccordée à une source externe ( 30) de gaz d'ato-

misation et de métal fondu; et (c) dans le récipient de retenue ( 40), un orifice d'admission ( 48) agencé pour faire entrer une source de gaz de recueillement destiné à balayer les particules de métal hors dudit récipient de retenue ( 40), celui-ci étant rendu sensiblement étanche par rapport à la région dans laquelle

est située la buse ( 32), les particules situées à l'inté-

rieur du récipient ( 40) étant ainsi isolées de la région ex-

térieure adjacente à la buse ( 32).

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une partie de la paroi latérale ( 42) comprend une structure à deux parois ( 42, 52) définissant entre elles

un passage ( 50) pour gaz s'étendant vers une source fournis-

sant au récipient ( 40) ledit gaz de recueillement, la struc-

ture A deux parois pouvant également comprendre: ( 1) une paroi ( 42) de ladite double paroi ( 42, 52) se terminant en un point espacé de la paroi d'extrémité ( 46) et menant vers une ouverture ( 48) donnant sur l'extérieur du récipient de retenue ( 40); et/ou

( 2) des moyens de filtrage ( 70) prévus dans la-

dite ouverture ( 48) pour empocher les matériaux solides d'en-

trer dans le récipient ( 40); et/ou ( 3) des panneaux ( 60, 63) situés dans le passage

( 50) A proximité des moyens à buse ( 32) et agencés pour di-

riger au moins une partie de l'arrivée de gaz de recueille-

ment à partir dudit passage ( 50) dans une direction de ba-

layage des particules de métal retombant le long de la paroi intérieure ( 54) du récipient dans le courant principal de la poudre de métal en train d'être balayée hors du récipient

( 40), afin d'empêcher l'accumulation des particules de métal-

au niveau de la buse ( 32); et/ou ( 4) un panneau de décharge ( 72) monté de façon amovible sur la paroi latérale ( 52) du récipient ( 40) en

amont de ladite structure A deux parois, et agencé pour dé-

pressuriser l'intérieur du récipient ( 40) en ouvrant une par-

tie de la paroi unique supérieure du récipient ( 40) lors de l'apparition d'une réaction d'oxydation incontrôlée ou de

tout autre situation engendrant une pression élevée.

9 Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8,

caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens ( 90, 92) prévus en aval du récipient ( 40) pour recueillir les particules de métal balayées hors du récipient ( 40); et

des moyens d'aspiration ( 400) destinés à provo-

quer l'entrée des gaz de recueillement dans le récipient ( 40) via l'orifice d'admission ( 48) et à acheminer le métal en particules du récipient ( 40) vers les moyeps de recueillement

( 90, 92), lesdits moyens d'aspiration ( 400) étant de préfé-

rence constitués d'au moins un tube de Bernouilli, de préfé-

rence par de l'air forcé; et

les moyens de recueillement ( 90, 92) étant de pré-

férence constitués d'une pluralité de chambres de recueille-

ment, et les moyens d'aspiration ( 400) étant montés sur

lesdites chambres.

Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9,

caractérisé par le fait que la buse ( 32) présente un alésage central, et qu'il comprend en outre des moyens ( 120, 320, 352) pour purger ledit alésage central afin de débarrasser

celui-ci de ses dépôts.

11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé

par le fait que les moyens de purge ( 120, 320, 352) compren-

nent des moyens pour dévier le gaz d'atomisation s'écoulant dans le récipient ( 40) vers ledit alésage central afin de retirer les dépôts à l'intérieur de celui-ci, lesdits moyens pour dévier le gaz d'atomisation comprenant de préférence

un couvercle ( 320, 352) pouvant être positionné à l'inté-

rieur du récipient ( 40) au dessus desdits moyens à buse ( 32), et agencés pour être positionnés à partir de l'extérieur du

récipient ( 40).

12 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens de purge comprennent des moyens ( 156) pour interrompre l'écoulement du gaz d'atomisation vers

le récipient ( 40) lorsque celui-ci fonctionne sous une pres-

sion positive, le gaz admis sous pression dans le récipient ( 40) pour balayer les particules de métal hors du récipient ( 40) s'écoulant ainsi à travers ledit alésage central pour

retirer les dépôts à l'intérieur de celui-ci.

13 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens de purge comprennent un couvercle ( 120) auquel est raccordée une source ( 180) de gaz de purge, agencé pour provoquer l'écoulement du gaz de purge dans ledit alésage central pour retirer les dépôts situés dans celui-ci lorsque le couvercle ( 120) est mis en place au dessus de la buse ( 32), et que sont de préférence prévus des premiers

moyens d'obturation pour fermer ladite source de gaz d'ato-

misation et des seconds moyens d'obturation ( 188) pour ou-

vrir ladite source de gaz de purge pendant l'étape de déga-

gement des dép 6 ts dudit alésage.

14 Dispositif selon l'une des revendications 7 à 13,

caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens anti-adhésifs associés à ladite paroi latérale ( 42, 52) pour

empêcher le dépôt de métal en particules sur la paroi laté-

rale ( 42, 52), les moyens anti-adhésifs comprenant de préfé-

rence: ( 1) un fini sur la surface intérieure ( 52, 54) de ladite paroi latérale ( 42, 52) présentant une rugosité inférieure à 100 à 150 microns efficaces; ( 2) un fini sur la surface intérieure ( 52, 54),

les lignes de finissage s'étendant dans la direction de l'é-

coulement du métal en particules; ( 3) la surface intérieure ( 52, 54) étant traitée

avec un agent anti-adhésif consistant en une cire, un maté-

riau polymère ou un mélange de-ceux-ci; ou ( 4) un passage ( 50) pour gaz agencé pour diriger

l'écoulement du gaz de recueillement entrant dans le réci-

* pient ( 40) de manière à ce qu'il s'écoule à proximité de la

paroi latérale ( 54), afin d'abaisser la température de ce-

lui-ci et empêcher le dépôt de métal en particules sur ce-

lui-ci.