FR2595595A1 - Method for cooling and collecting metallic powders produced by atomisation of liquid metal - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE REFROIDISSEMENT ET DE COLLECTE DE POUDRES
METALLIQUES PRODUITES PAR ATOMISATION DE METAL LIQUIDE
La présente invention concerne un procédé de refroidissement et de collecte de poudres métalliques produites par atomisation de métal liquide.METHOD FOR COOLING AND COLLECTING POWDERS
METALS PRODUCED BY ATOMIZATION OF LIQUID METAL
The present invention relates to a method of cooling and collecting metallic powders produced by atomization of liquid metal.
Dans les appareils d'atomisation classiques, on laisse s'écouler par écouLement gravitaire un filet de métal, ou d'alliage métallique, liquide au centre d'un disque en rotation. Le métal entraîné à La périphérie du disque par les forces centrifuges quitte ce dernier en fines gouttelettes qui se solidifient en se refroidissant et constituent des particules de poudre métallique. In conventional atomizing apparatuses, a thread of metal, or metal alloy, liquid, flows by gravity flow at the center of a rotating disc. The metal entrained at the periphery of the disc by centrifugal forces leaves the latter in fine droplets which solidify on cooling and constitute particles of metallic powder.
Jusqu'à présent, les gouttelettes sont simplement projetées dans le vide ou dans un milieu gazeux qui entoure le disque d'atomisation. Dans le cas de l'atomisation sous atmosphere gazeuse, il convient d'organiser une circulation du milieu gazeux, d'une part pour évacuer les calories reçues des gouttelettes métalliques, et d'autre part pour procéder à la collecte des particules par des moyens appropriés. Hitherto, the droplets have simply been projected into a vacuum or into a gaseous medium which surrounds the atomizing disc. In the case of atomization under a gaseous atmosphere, it is advisable to organize a circulation of the gaseous medium, on the one hand to evacuate the calories received from the metallic droplets, and on the other hand to collect the particles by means appropriate.
Etant donné la puissance calorifique instantanée à dissiper, le débit de gaz est nécessairement important et les installations de séparation ont également des dimensions importantes. Given the instant calorific power to be dissipated, the gas flow rate is necessarily large and the separation installations also have large dimensions.
De plus, le gaz est nécessairement un gaz inerte, ou un mélange de gaz inertes de prix généralement élevé. In addition, the gas is necessarily an inert gas, or a mixture of inert gases of generally high price.
L'utilisation de ce gaz en circuit fermé nécessite des volumes importants de gaz et des réservoirs de stockage de grande taille, donc des investissements importants. The use of this gas in a closed circuit requires large volumes of gas and large storage tanks, therefore significant investments.
Enfin, les échanges thermiques entre les gouttelettes et le milieu gazeux sont tels que la structure des particules solides est parfois mal maîtrisée. En particulier, on obtient difficilement des structures qui imposeraient un refroidissement rapide. Finally, the heat exchanges between the droplets and the gaseous medium are such that the structure of the solid particles is sometimes poorly controlled. In particular, it is difficult to obtain structures which would require rapid cooling.
Pour pallier ces inconvénients, la présente invention propose un procédé de refroidissement et de collecte de poudres métalliques produites par atomisation centrifuge de métal liquide, dans un appareil d'atomisation comprenant une enceinte, un disque d'atomisation placé de préférence horizontalement sensiblement au centre de ladite enceinte et entraîné en rotation, un dispositif d'alimentation, conçu de manière à produire du metal liquide s'écoulant par gravité sensiblement au centre du disque d'atomisation.Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on maintient dans ladite enceinte une atmosphère sensiblement captive d'un gaz, dit gaz caloconducteur, et que l'on injecte au voisinage de la périphérie du disque d'atomisation un liquide, dit liquide caloextracteur, de telle sorte que ledit liquide se vaporise partiellement par apport calorifique provenant du métal atomisé et du gaz caloconducteur, tandis qu'une fraction de ce liquide reste sous forme Liquide, dans laquelle se rassemblent les particules de métal solides atomisées. To overcome these drawbacks, the present invention provides a method of cooling and collecting metallic powders produced by centrifugal atomization of liquid metal, in an atomization apparatus comprising an enclosure, an atomization disc preferably placed horizontally substantially in the center of said enclosure and driven in rotation, a supply device, designed to produce liquid metal flowing by gravity substantially in the center of the atomizing disc. This process is characterized in that it is maintained in said enclosure a substantially captive atmosphere of a gas, known as a heat-conducting gas, and which is injected in the vicinity of the periphery of the atomizing disc with a liquid, called a heat-extracting liquid, so that said liquid is partially vaporized by heat input from the atomized metal and heat-conducting gas, while a fraction of this liquid remains in Liquid form, in which collects nt atomized solid metal particles.
De préférence, le gaz caloconducteur est l'hélium et le liquide caloextracteur est l'argon. Preferably, the heat-conducting gas is helium and the heat-extracting liquid is argon.
Ainsi, on obtient à la fois un refroidissement rapide et efficace des gouttelettes de métal atomisées grâce à la bonne conductibilité thermique du gaz caloconducteur permettant un meilleur contrôle de leur structure cristalline, et des débits d'agents de refroidissement relativement faibles puisque les calories sont évacuées par utilisation de la chaleur latente de vaporisation du Liquide caloextracteur donc dans de meilleures conditions que les procédés antérieurs ou l'on utilise seulement la chaleur sensible d'un gaz. Thus, both rapid and efficient cooling of the atomized metal droplets is obtained thanks to the good thermal conductivity of the heat-conducting gas allowing better control of their crystal structure, and relatively low coolant flow rates since the calories are removed. by using the latent heat of vaporization of the heat-extracting liquid, therefore in better conditions than the previous methods where only the sensible heat of a gas is used.
Selon un aspect de l'invention, la fraction du liquide caloextracteur qui se trouve vaporisée dans
L'enceinte d'atomisation est recondensée directement dans L'enceinte ou à son voisinage immédiat, ce qui évite de véhiculer à distance le mélange gazeux formé par le gaz caloconducteur captif dans l'enceinte et la fraction vaporisée du liquide caloextracteur à distance pour recondenser ce dernier. Ceci évite également d'entraîner des poudres métalliques portées par ce mélange gazeux qui obligeraient de prévoir une installation de séparation de ces poudres en phase gazeuse.According to one aspect of the invention, the fraction of the heat-extracting liquid which is vaporized in
The atomization enclosure is recondensed directly in the enclosure or in its immediate vicinity, which avoids remotely conveying the gaseous mixture formed by the captive heat-conducting gas in the enclosure and the vaporized fraction of the heat-extractor liquid remotely to recondense this last. This also avoids entraining metal powders carried by this gas mixture which would make it necessary to provide an installation for separating these powders in the gas phase.
De plus, les particules solides de métal sont rassemblées dans le liquide caloextracteur excédentaire, ce qui permet de les collecter et de les séparer très aisément, au moyen d'installations de taille modeste comparées aux installations de séparation en phase gazeuse. In addition, the solid metal particles are collected in the excess heat-extracting liquid, which makes it possible to collect and separate them very easily, by means of installations of modest size compared to separation installations in the gas phase.
Enfin, le votume total nécessaire du gaz caloconducteur est très faible, ce qui ne pose pas de problemes particuliers pour son stockage, et le fluide caloextracteur est en phase liquide dans la plus grande partie des circuits et réservoirs annexes ce qui permet de réduire la taille de ces derniers. Finally, the total required volume of the heat-conducting gas is very low, which does not pose any particular problems for its storage, and the heat-extracting fluid is in the liquid phase in most of the circuits and auxiliary tanks, which makes it possible to reduce the size. of these.
Avantageusement, la condensation du caloextracteur vaporisé est obtenue par vaporisation dans des conditions convenables de température et de pression d'un second liquide, appelé caloporteur, au moyen d'un condenseur intégré directement à L'enceinte d'atomisation, ou disposé à proximité immédiate. Le second liquide est préférentiellement L'azote. Advantageously, the condensation of the vaporized heat exchanger is obtained by vaporization under suitable conditions of temperature and pressure of a second liquid, called coolant, by means of a condenser integrated directly into the atomization enclosure, or disposed in the immediate vicinity . The second liquid is preferably nitrogen.
Dans ce cas, la puissance de l'appareil destiné à la reliquéfaction du caloporteur gazeux pourra être une fraction seulement de la puissance caLorifique maximale à évacuer lors d'une campagne d'atomisation si cet appareil fonctionne en continu de manière à mettre à profit les périodes séparant deux campagnes d'atomisation successives. In this case, the power of the device intended for the reliquefaction of the gaseous coolant could be only a fraction of the maximum caLorific power to be evacuated during an atomization campaign if this device operates continuously so as to take advantage of the periods between two successive atomization campaigns.
Les détails et avantages de L'invention apparaîtrcnt clairement à la lecture de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 est une représentation schématique d'une installation d'atomisation où la collecte de poudres métalliques est effectuée conformément à la présente invention, et
la figure 2 est une représentation schématique d'une variante de L'installation de ta figure 1.The details and advantages of the invention appear clearly on reading the description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a schematic representation of an atomization installation where the collection of metal powders is carried out in accordance with the present invention, and
FIG. 2 is a schematic representation of a variant of the installation of your FIG. 1.
Dans l'installation schématique de la figure 1, l'appareil d'atomisation lui-même est désigné par la référence 10. Il comporte une enceinte 12 disposée verticalement et abritant une tête d'atomisation 14 qui comprend à son extrémité supérieure un disque d'atomisation horizontal 16 entraîné en rotation par des moyens non représentes. Au sommet de L'enceinte est monté un dispositif d'alimentation en métal liquide 18, qui ne sera pas décrit en détail, et dont le rôle est de fournir le métal liquide 20 qui s'écoule par gravité sensiblement au centre du disque d'atomisation 16. In the diagrammatic installation of FIG. 1, the atomizing apparatus itself is designated by the reference 10. It comprises a chamber 12 arranged vertically and sheltering an atomizing head 14 which comprises at its upper end a disk d 'horizontal atomization 16 rotated by means not shown. At the top of the enclosure is mounted a liquid metal supply device 18, which will not be described in detail, and whose role is to supply the liquid metal 20 which flows by gravity substantially at the center of the disc. atomization 16.
Sous l'effet des forces centrifuges, le métal s'écoule jusqu'a la périphérie du disque d'où il est projeté sous forme de gouttelettes 22 qui suivent une trajectoire sensiblement horizontale, du moins au voisinage de la périphérie du disque. Under the effect of centrifugal forces, the metal flows to the periphery of the disc from which it is projected in the form of droplets 22 which follow a substantially horizontal trajectory, at least in the vicinity of the periphery of the disc.
L'enceinte est remplie d'hélium gazeux de très haute pureté, l'ensemble de l'installat-ion ayant subi préalablement un nettoyage poussé et une mise sous vide pour évacuer autant que possible les atomes et les molécules d'éléments indésirables. The enclosure is filled with gaseous helium of very high purity, the entire installation having previously undergone extensive cleaning and evacuation to remove as much as possible the atoms and molecules of undesirable elements.
Dans les installations classiques où l'enceinte 12 est remplie uniquement de gaz, les gouttelettes métalliques sont refroidies seulement par échange avec le gaz ambiant, ce qui entraine comme on l'a déjà exposé, un refroissement lent, une circulation importante de gaz pour évacuer les calories, et des installations volumineuses et délicates de séparation des particules métalliques entraînées par le flux gazeux. In conventional installations where the enclosure 12 is filled only with gas, the metal droplets are cooled only by exchange with the ambient gas, which leads, as already explained, to slow cooling, a large circulation of gas to evacuate calories, and large and delicate systems for separating metallic particles entrained by the gas flow.
Selon l'invention, on injecte dans toute une zone en périphérie du disque d'atomisation, de l'argon liquide de très haute pureté au moyen de pulvérisateurs 24 Il s'ensuit que la trajectoire des gouttelettes liquides traverse une zone où règne une atmosphère formée d'un mélange gazeux d'hélium et d'argon et de fines gouttes d'argon liquide. According to the invention, very high purity liquid argon is injected into an entire area at the periphery of the atomizing disc by means of sprayers 24 It follows that the trajectory of the liquid droplets crosses an area where an atmosphere prevails formed of a gaseous mixture of helium and argon and fine drops of liquid argon.
Que Les gouttelettes de métal rencontrent ou non des gouttes d'argon liquide sur leur trajectoire, leur refroidissement est extrêmement rapide puisque les calories extraites via le mélange gazeux hélium-argon sont transférées quasi-instantanément à l'argon liquide dont une fraction se vaporise et se mélange à l'hélium. Whether or not the metal droplets meet drops of liquid argon on their trajectory, their cooling is extremely rapid since the calories extracted via the helium-argon gas mixture are transferred almost instantaneously to liquid argon, a fraction of which vaporizes and mixes with helium.
On notera également que l'hélium présente un excellent coefficient d'échange thermique avec les gouttelettes de métal.It will also be noted that helium has an excellent coefficient of heat exchange with the metal droplets.
On observe que le volume d'argon ainsi vaporisé est relativement faible puisque l'on utilise la chaleur latente de vaporisation de l'argon, au lieu d'utiliser uniquement la chaleur sensible d'un gaz comme c'est Le cas dans les installations connues. It is observed that the volume of argon thus vaporized is relatively small since the latent heat of vaporization of the argon is used, instead of using only the sensible heat of a gas as is the case in installations. known.
Un autre avantage découle du fait que la zone de refroidissement des particules métalliques dans l'appareil est en permanence à une température sensiblement égale à celle de l'argon liquide, ce qui évite Les inconvénients (dilatations différentielles, vieillissement des matériaux) des installations antérieures où l'on constate des variations notables de température, d'une zone à une autre, ou d'un moment à l'autre. Another advantage stems from the fact that the cooling zone of the metal particles in the device is permanently at a temperature substantially equal to that of the liquid argon, which avoids the disadvantages (differential expansion, aging of the materials) of the previous installations. where there are notable variations in temperature, from one area to another, or from one moment to another.
L'argon liquide est injecté en quantité excédentaire, de sorte qu'il subsiste en permanence de
L'argon liquide qui tombe en pluie ou en brouillard ou ruisselle jusqu'au fond 26 de l'enceinte en captant
la quasi-totalité des particules métalliques atomisées en suspension dans le mélange gazeux.Liquid argon is injected in excess, so that it remains permanently
The liquid argon which falls in rain or in fog or streams to the bottom 26 of the enclosure by capturing
almost all of the atomized metal particles suspended in the gas mixture.
Au besoin, on pourra prévoir un ruissellement permanent de l'argon liquide sur le pourtour de l'enceinte afin de capter toutes les particules solides projetées jusqu'aux parois de l'enceinte et qui pourraient éventuellement s'accumuler dans des zones en retrait. If necessary, provision may be made for a permanent runoff of liquid argon around the periphery of the enclosure in order to capture all the solid particles projected up to the walls of the enclosure and which could possibly accumulate in recessed areas.
Cet argon liquide rassemble au fond de l'enceinte les particules de poudre métallique que l'on peut ainsi aisément séparer. This liquid argon collects at the bottom of the enclosure the particles of metallic powder which can thus be easily separated.
L'enceinte est entourée d'un condenseur 28, directement intégré, qui est destiné à la reliquéfaction immédiate de la fraction d'argon vaporisée. The enclosure is surrounded by a condenser 28, directly integrated, which is intended for the immediate reliquefaction of the fraction of argon vaporized.
Ce condenseur a une forme tubulaire, délimitée par deux parois cylindriques, interne 30 et externe 32, concentriques et deux parois annulaires, haute 34 et basse 36, entre lequelles s'étendent des tubes 38 de condenseur disposés verticalement et ouverts en partie basse vers le volume intérieur de l'enceinte 12 et en partie haute vers une chambre de récupération 39. This condenser has a tubular shape, delimited by two cylindrical walls, internal 30 and external 32, concentric and two annular walls, high 34 and low 36, between which extend condenser tubes 38 arranged vertically and open at the bottom towards the interior volume of the enclosure 12 and in the upper part towards a recovery chamber 39.
Dans tout le volume intérieur du condenseur est organisée une circulation d'azote, admis par une tubulure d'admission 40 sous forme liquide et évacué par une tubulure d'échappement 42 sous forme gazeuse. Une régulation en température est obtenue par controle de la pression de l'azote. Throughout the interior volume of the condenser, a circulation of nitrogen is organized, admitted by an intake manifold 40 in liquid form and discharged by an exhaust manifold 42 in gaseous form. Temperature regulation is obtained by controlling the pressure of the nitrogen.
Le mélange gazeux hélium/argon pénètre à l'intérieur des tubes d'échangeur où une partie de l'argon se condense. Une régulation appropriée de la pression de- l'azote, au moyen d'une soupape, permet d'ajuster la pression partielle de l'argon résiduel mélangé à L'hélium, ainsi que la puissance d'échange du condenseur et d'éviter la solidification de L'argon. The helium / argon gas mixture penetrates inside the exchanger tubes where part of the argon condenses. Appropriate regulation of the nitrogen pressure by means of a valve makes it possible to adjust the partial pressure of the residual argon mixed with helium, as well as the exchange power of the condenser and to avoid solidification of argon.
L'argon liquide ruisselle sur les parois internes des tubes où il s'écoule par gravité vers le bas et rejoint le fond 26 de l'enceinte où il se rassemble avec L'argon liquide contenant les particules métalliques. The liquid argon flows on the internal walls of the tubes where it flows by gravity downwards and joins the bottom 26 of the enclosure where it collects with the liquid argon containing the metallic particles.
Les particules métalliques éventuellement entraînées dans les tubes de condenseur avec le mélange gazeux hélium/argon sont captées en majeure partie par les gouttes d'argon qui se condensent le long des tubes de condenseur et sont ramenées vers le fond de l'enceinte également. The metallic particles possibly entrained in the condenser tubes with the helium / argon gas mixture are mainly captured by the argon drops which condense along the condenser tubes and are brought back to the bottom of the enclosure as well.
Etant donné la très faible solubilité de l'hélium gazeux dans l'argon liquide, la partie haute des tubes de condenseur est donc remplie d'hélium mélangé à de l'argon gazeux sous sa pression d'équilibre à la température de fonctionnement du condenseur. Ce melange est rassemblé dans la chambre de récupération 39 puis renvoyé dans l'enceinte au voisinage de la tête 14 d'atomisation après filtration d'éventuelles particules métalliques et épuration des traces de gaz indésirables qui peuvent avoir été entraînées pour diverses raisons. Given the very low solubility of helium gas in liquid argon, the upper part of the condenser tubes is therefore filled with helium mixed with argon gas under its equilibrium pressure at the operating temperature of the condenser . This mixture is collected in the recovery chamber 39 and then returned to the enclosure in the vicinity of the atomization head 14 after filtration of any metal particles and purification of the traces of undesirable gases which may have been entrained for various reasons.
A cet effet sont prévus un filtre 44, un piège 46 (dit également "getter") et si nécessaire un cirulateur 48. La dépression engendrée autour des buses d'injection 24 d'argon liquide pourra, dans certains cas, être suffisante pour la recirculation de la phase gazeuse et l'on pourra se passer alors du circulateur de recyclage. For this purpose, a filter 44, a trap 46 (also known as a "getter") and, if necessary, a circulator 48 are provided. The vacuum generated around the injection nozzles 24 of liquid argon may, in certain cases, be sufficient for the recirculation of the gas phase and we can then do without the recycling circulator.
Comme on le remarque aux figures, toutes les surfaces extérieures des appareils et des tuyauteries sont calorifugées pour éviter un apport calorifique excessif depuis l'ambiance. Ce calorifugeage comprend une première jaquette A dans laquelle on maintient une circulation d'azote liquide sous pression, puis une seconde jaquette B, autour de la première, et l'on met sous vide l'intervalle séparant les deux jaquettes. As can be seen in the figures, all the external surfaces of the appliances and pipes are insulated to avoid excessive heat input from the atmosphere. This insulation comprises a first jacket A in which a circulation of liquid nitrogen under pressure is maintained, then a second jacket B, around the first, and the interval separating the two jackets is placed under vacuum.
L'argon liquide est récupéré au fond 26 de t'enceinte dans une zone où il se trouve faibLement chargé en particules, et séparé de celles-ci par décantation par exemple, puis recyclé vers les buses d'injection au moyen d'un circuit comprenant un filtre b50, une pompe 52, un réservoir 54 et, si nécessaire, un séparateur "piège". The liquid argon is collected at the bottom 26 of the enclosure in an area where it is weakly charged with particles, and separated from them by decantation for example, then recycled to the injection nozzles by means of a circuit comprising a filter b50, a pump 52, a reservoir 54 and, if necessary, a "trap" separator.
Les circuits d'azote liquide (LN2) et gazeux (GN2) sont représentés schématiquement, et on comprendra que le groupe de liquéfaction 56 débite dans un réservoir tampon 58, le groupe fonctionnant en permanence, c'est-à-dire aussi bien pendant que l'appareil d'atomisation fonctionne que pendant les périodes intermédiaires entre deux campagnes d'atomisation successives. Ainsi, ce groupe pourra être de puissance réduite. The liquid nitrogen (LN2) and gas nitrogen (GN2) circuits are represented diagrammatically, and it will be understood that the liquefaction group 56 flows into a buffer tank 58, the group operating continuously, that is to say both during the atomization device only works during the intermediate periods between two successive atomization campaigns. Thus, this group could be of reduced power.
Le circuit pourra être du type "fermé et les tuyauteries de collecte d'azote gazeux seront raccordées à un réservoir de grandes dimensions capable de stocker un volume important d'azote gazeux dans lequel puise le groupe de liquéfaction. The circuit may be of the "closed" type and the nitrogen gas collection pipes will be connected to a large tank capable of storing a large volume of nitrogen gas from which the liquefaction group draws.
Le circuit pourra être du type "ouvert", comme illustré, L'azote gazeux étant en majeure partie refoulé à L'atmosphère et le groupe de liquéfaction puisant directement dans l'atmosphère. Dans ce cas, on prévoira avantageusement un récupérateur 60 statique de frigories traversé par l'azote gazeux qui s'échappe en débit important lors des campagnes d'atomisation et par l'air atmosphérique aspiré par le groupe de liquéfaction 56 pendant les périodes intermédiaires entre deux campagnes successives d'atomisation. Pendant les campagnes d'atomisation, une partie de l'azote gazeux sera dirigée directement vers le groupe de liquéfaction afin d'économiser une partie de l'énergie nécessaire à la liquéfaction de l'azote. The circuit may be of the "open" type, as illustrated, the nitrogen gas being mainly expelled to the atmosphere and the liquefaction group drawing directly from the atmosphere. In this case, a static recuperator 60 of frigories crossed by the gaseous nitrogen which escapes at a high flow rate during atomization campaigns and by the atmospheric air sucked in by the liquefaction group 56 during the intermediate periods between two successive atomization campaigns. During atomization campaigns, part of the nitrogen gas will be sent directly to the liquefaction group in order to save part of the energy necessary for the liquefaction of nitrogen.
Naturellement, la tuyauterie d'azote liquide seule est entourée d'une jaquette de calorifugeage B mise sous vide. Naturally, the liquid nitrogen piping alone is surrounded by a vacuum insulating jacket B.
Compte tenu de leurs rôles respectifs dans le cadre du procédé selon L'invention, le gaz (hélium) captif dans l'enceinte d'atomisation est appelé gaz caloconducteur, Le premier liquide (argon) dans lequel sont rassemblées les particules métalliques solides est appelé liquide caloextracteur, et le second liquide (azote) utilisé pour la recondensation du premier est appelé liquide caloporteur. Given their respective roles in the context of the process according to the invention, the gas (helium) captive in the atomization enclosure is called a heat-conducting gas. The first liquid (argon) in which the solid metal particles are gathered is called heat-extracting liquid, and the second liquid (nitrogen) used for the recondensation of the first is called heat transfer liquid.
Bien entendu, le choix de ce gaz et de ces liquides n'est pas limitatif. Les seuls impératifs à respecter dans ce choix sont :
1) la température de liquéfaction du gaz calocondcteur doit être inférieure à la température de vaporisation du liquide caloextracteur, à la pression règnant dans l'enceinte 12 ;
2) la solubilité du gaz caloconducteur dans le liquide caloextracteur doit être faible ;
3) la température de vaporisation du liquide caloporteur, à la pression qui règne dans son propre circuit, doit être comprise entre les deux températures précitées.Of course, the choice of this gas and these liquids is not limiting. The only imperatives to respect in this choice are:
1) the liquefaction temperature of the heat-conducting gas must be lower than the vaporization temperature of the heat-extracting liquid, at the pressure prevailing in the enclosure 12;
2) the solubility of the heat-conducting gas in the heat-extracting liquid must be low;
3) the vaporization temperature of the heat transfer liquid, at the pressure prevailing in its own circuit, must be between the two aforementioned temperatures.
D'autres impératifs seront notamment leur absence de réactivité vis-à-vis des matériaux de
L'installation, et vis-à-vis des poudres métalliques en cours de production.Other imperatives will be in particular their lack of reactivity with respect to the materials of
Installation, and vis-à-vis metallic powders during production.
En vue d'un échange thermique optimal dans toute la zone d'atomisation, le liquide caloextracteur est dispersé sous forme de très fines gouttes, de manière à produire un brouillard, ou aérosol, présentant une surface d'échange élevée par unité de poids. For optimal heat exchange throughout the atomization zone, the heat-extracting liquid is dispersed in the form of very fine drops, so as to produce a mist, or aerosol, having a high exchange surface per unit of weight.
Diverses variantes pourront aisément être conçues sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, comme illustré à la figure 2, le condenseur 28 pourra être réalisé sous forme d'une unité séparée de l'appareil d'atomisation 10, ce qui simplifiera la construction, la maintenance et les réparation. Il est par contre important que ce condenseur soit implanté au voisinage immédiat de
L'appareil d'atomisation pour éviter de véhiculer des débits importants de mélange gazeux hélium/argon. Les deux appareils sont contigüs et une communication directe 11 relie le fond 26 de l'appareil d'atomisation et une zone médiane de l'unité de condenseur.Various variants can easily be designed without departing from the scope of the invention. In particular, as illustrated in FIG. 2, the condenser 28 can be produced in the form of a unit separate from the atomization apparatus 10, which will simplify construction, maintenance and repair. However, it is important that this condenser is located in the immediate vicinity of
The atomization device to avoid conveying large flow rates of helium / argon gas mixture. The two devices are contiguous and a direct communication 11 connects the bottom 26 of the atomization device and a central zone of the condenser unit.
Dans cette dernière, la partie active de condenseur occupe tout le sommet et comporte, à
L'exemple du mode de réalisation précédent, une plaque basse 36 et une plaque haute 34 entre lesquelles s'étendent des tubes de condenseur 38.In the latter, the active condenser part occupies the entire top and comprises, at
The example of the preceding embodiment, a low plate 36 and a high plate 34 between which extend condenser tubes 38.
Le fond de l'unité de condenseur assure dans ce cas à la fois la récupération de l'argon liquide chargé de particules provenant de L'appareil d'atomisation et la récupération de l'argon liquide qui s'égoutte du condenseur. La chambre de récupération 39 de la phase gazeuse est ici délimitée entre la plaque haute 34 du condenseur et la calotte supérieure de
L'unité de condenseur. Cette variante permet de simplifier la construction de t'appareil d'atomisation et celle du condenseur et rend leur maintenance plus aisée. De plus, le remplacement de l'un peut s'effectuer indépendamment de L'autre. The bottom of the condenser unit in this case ensures both the recovery of the liquid argon laden with particles from the atomizing apparatus and the recovery of the liquid argon which drips from the condenser. The gas phase recovery chamber 39 is here delimited between the upper plate 34 of the condenser and the upper cap of
The condenser unit. This variant simplifies the construction of the atomization apparatus and that of the condenser and makes their maintenance easier. In addition, the replacement of one can be done independently of the other.
La présente invention peut s'appliquer non seulement dans le domaine de la fabrication de poudres métalliques mais aussi de poudres non métalliques
obtenues par atomisation de matériau préalablement porté à l'état Liquide. The present invention can be applied not only in the field of the manufacture of metallic powders but also of non-metallic powders
obtained by atomization of material previously brought to the Liquid state.
Claims (8)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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