RU2082560C1 - Apparatus for producing metal powders from melt - Google Patents

Apparatus for producing metal powders from melt Download PDF

Info

Publication number
RU2082560C1
RU2082560C1 RU95116218A RU95116218A RU2082560C1 RU 2082560 C1 RU2082560 C1 RU 2082560C1 RU 95116218 A RU95116218 A RU 95116218A RU 95116218 A RU95116218 A RU 95116218A RU 2082560 C1 RU2082560 C1 RU 2082560C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
faceplate
shell
wall
bowl
spraying
Prior art date
Application number
RU95116218A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95116218A (en
Inventor
Ю.В. Кузьмич
В.Т. Калинников
С.И. Ворончук
А.Н. Штейнберг
Original Assignee
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН filed Critical Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
Priority to RU95116218A priority Critical patent/RU2082560C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2082560C1 publication Critical patent/RU2082560C1/en
Publication of RU95116218A publication Critical patent/RU95116218A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

FIELD: powder metallurgy, in particular, manufacture of metal powders from iron, nickel, cobalt or copper base melt. SUBSTANCE: apparatus for spraying melt by centrifugal force has spraying bowl 5, retaining sleeve 10 axially aligned with spraying bowl 10 and supporting member. Shank of spraying bowl 10 is formed as faceplate 6 with central opening. Retaining sleeve 10 is disposed between spraying bowl 5 and shell 11. Supporting member is formed as disk 13 and mounted below spraying bowl 5 on central part of faceplate 6. Shell 11 is mounted on peripheral parts of faceplate 6 and rigidly connected with it. Top part of hollow shaft 14 is secured in central opening of faceplate 6. Cooling unit is formed as annular collector 15 having branch pipes 16 with nozzles 17, whose outlet openings are directed toward shell 11. Spraying bowl 5 is made from zirconium oxide or mixture of boron nitride and silicium nitride. Faceplate 6 may be provided with concentric upper projection 8 and lower projection 9. Upper projection 8 is spaced from edge of faceplate 6, its inner wall is in contact with inner wall of shell 11, and lower projection 9 is positioned adjacent to central opening of faceplate 6 so that it embraces top part of hollow shaft 14. Outer wall of spraying bowl 5, inner and outer walls of retaining sleeve 10 and inner wall of shell 11 may be made conical. Working tool of apparatus is adapted for 6-8 cycles of melt spraying. EFFECT: increased efficiency, wider range of sizes and shape of sprayed particles. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии и предназначено для изготовления металлических порошков из расплавов на основе железа, никеля, кобальта и меди путем распыления расплава с использованием центробежной силы. The invention relates to powder metallurgy and is intended for the manufacture of metal powders from melts based on iron, nickel, cobalt and copper by spraying the melt using centrifugal force.

При изготовлении металлических порошков центробежных распылением расплава с поверхности вращающегося рабочего органа, изготовленного из материала, обладающего высокой теплопроводностью (металл, металлокерамика), происходит образование гарнисажа на кромке рабочего органа, что делает процесс нестабильным и приводит к снижению выхода кондиционного порошка. При распылении высокотемпературных (более 1000oC) расплавов возрастает вероятность разрушения рабочего органа в результате гидродинамического воздействия расплава.In the manufacture of metal powders by centrifugal spraying of a melt from the surface of a rotating working body made of a material with high thermal conductivity (metal, cermets), a skull forms on the edge of the working body, which makes the process unstable and reduces the yield of the conditioned powder. When spraying high-temperature (more than 1000 o C) melts, the probability of destruction of the working body as a result of the hydrodynamic effect of the melt increases.

Известно устройство для получения металлических порошков из расплава ( патент Франции N 2 538 281, МПК B 22 F 9/08, 1984 ), включающее охлаждаемый распылительный диск и вертикальный вал, соединенный с диском. Распылительный диск имеет вогнутую поверхность и состоит из высокотемплопроводного медного цилиндра, бандажированного кольцом из нержавеющей стали, края которого выступают над поверхностью цилиндра. Внутри образовавшейся полости на торце цилиндра закреплена круглая керамическая пластина из цирконата магния или оксида алюминия, или оксида магния, на которой зафиксирована металлическая пластина толщиной менее 0,25 мм, принимающая на себя струю расплава на основе никеля или железа. A device for producing metal powders from a melt is known (French patent N 2,538,281, IPC B 22 F 9/08, 1984), including a cooled spray disk and a vertical shaft connected to the disk. The spray disc has a concave surface and consists of a high-conductivity copper cylinder bandaged with a stainless steel ring whose edges protrude above the surface of the cylinder. A round ceramic plate made of magnesium zirconate or aluminum oxide or magnesium oxide is fixed on the cylinder end inside the cavity formed, on which a metal plate is fixed with a thickness of less than 0.25 mm, which receives a stream of melt based on nickel or iron.

Недостатком этого устройства является то, что на периферии металлической пластины в зоне ее контакта с кольцом из нержавеющей стали образуется слой гарнисажа, который обусловливает нестабильность процесса распыления и снижает выход кондиционного порошка. Организация теплоотвода с поверхности распылительного диска посредство медного цилиндра приводит к изменению теплофизических свойств расплава, что в итоге дополнительно снижает выход продукта. The disadvantage of this device is that on the periphery of the metal plate in the area of its contact with the stainless steel ring, a skull layer forms, which causes the instability of the spraying process and reduces the yield of the conditioned powder. The organization of heat removal from the surface of the spray disk by means of a copper cylinder leads to a change in the thermophysical properties of the melt, which ultimately reduces the yield of the product.

Известно также устройство для получения металлического порошка (авт. свид. СССР N 761 145, МПК B 22 F 9/08, 198 ), включающее частично заполненную жидкостью камеру, в которой размещены разливочный тигель, металлическая распылительная чаша цилиндрической формы, имеющая буртик с отклоняющим козырьком и огнеупорную конусную вставку, установленную в днище чаши по ее оси симметрии, обечайка с отклоняющим козырьком, охватывающая распылительную чашу, хвостовик чаши, вертикальный полый вал, соединенный с хвостовиком и образующий с конусной вставкой и обечайкой полости и каналы узла водоохлаждения чаши. Обечайка выполнена подвижной конусообразной с винтовыми лопастями на внутренней поверхности и снабжена стационарно установленным кожухом. A device for producing metal powder is also known (ed. Certificate of the USSR N 761 145, IPC B 22 F 9/08, 198), including a partially filled chamber containing a casting crucible, a cylindrical metal spray cup having a deflector flange a visor and a refractory conical insert installed in the bottom of the bowl along its axis of symmetry, a shell with a deflecting visor covering the spray cup, the shank of the bowl, a vertical hollow shaft connected to the shank and forming a conical insert and a shell ykoy cavities and channels node water cooling bowl. The shell is made movable cone-shaped with helical blades on the inner surface and equipped with a stationary casing.

Недостатком известного устройства является то, что на внутренней стенке и буртике распылительной чаши образуется слой гарнисажа, обусловливающий нестабильность процесса и снижение выхода кондиционного продукта. Система водоохлаждения чаши обеспечивает интенсивный отвод тепла от распыляемого расплава, что приводит к его захолаживанию и затрудняет получение качественного продукта, особенно при распылении высокотемпературных расплавов. A disadvantage of the known device is that a layer of a skull forms on the inner wall and the flange of the spray cup, causing instability of the process and reducing the yield of the conditioned product. The bowl water cooling system provides intensive heat removal from the sprayed melt, which leads to its cooling and makes it difficult to obtain a high-quality product, especially when spraying high-temperature melts.

Изобретение направлено на решение задачи повышения степени выхода кондиционных металлических порошков за счет исключения образования гарнисажа и улучшения термоизоляционных характеристик устройства при работе с высокотемпературными (более 1000oC) расплавами.The invention is aimed at solving the problem of increasing the yield of conditioned metal powders by eliminating the formation of a skull and improving the thermal insulation characteristics of the device when working with high temperature (more than 1000 o C) melts.

Задача решается тем, что устройство для получения металлических порошков из расплава, включающее частично заполненную жидкостью камеру, в которой размещены разливочный тигель, распылительная чаша, хвостовик чаши, обечайка с отклоняющим козырьком, охватывающая распылительную чашу, вертикальный полый вал, соединенный с хвостовиком, и узел охлаждения, расположенный ниже уровня отклоняющего козырька обечайки, согласно изобретению дополнительно содержит установленные соосно распылительной чаше фиксирующую втулку и опорный элемент, хвостовик чаши выполнен в виде планшайбы с центральным отверстием, фиксирующая втулка размещена между распылительной чашей и обечайкой, опорный элемент имеет форму диска и установлен под чашей на планшайбе в ее центральной части, обечайка размещена по периферии планшайбы и жестко соединена с ней, а верхняя часть полого вала закреплена в центральном отверстии планшайбы, узел охлаждения выполнен в виде кольцевого коллектора, установленного вокруг планшайбы ниже уровня отклоняющего козырька обечайки и снабженного патрубками с насадками, выходные отверстия которых обращены в сторону обечайки, при этом распылительная чаша, опорный элемент и фиксирующая втулка выполнены из огнеупорного материала. The problem is solved in that a device for producing metal powders from a melt, including a chamber partially filled with liquid, in which a casting crucible, a spray cup, a bowl shank, a shell with a deflecting visor covering a spray cup, a vertical hollow shaft connected to the shank, and a unit are placed the cooling, located below the level of the deflecting visor of the shell, according to the invention further comprises a fixing sleeve and support element mounted coaxially to the spray cup, The bowl ovik is made in the form of a faceplate with a central hole, a fixing sleeve is placed between the spray bowl and the shell, the supporting element is disk-shaped and mounted under the bowl on the faceplate in its central part, the shell is located on the periphery of the faceplate and rigidly connected to it, and the upper part of the hollow the shaft is fixed in the central hole of the faceplate, the cooling unit is made in the form of an annular collector mounted around the faceplate below the level of the deflecting visor of the shell and equipped with nozzles with nozzles, the outlet the bottom holes of which are facing the side of the shell, while the spray cup, support element and fixing sleeve are made of refractory material.

Задача решается также тем, что распылительная чаша изготовлена из смеси нитрида бора и нитрида кремния, взятых в соотношении 1:0,15-0,45 или из оксида циркония, а фиксирующая втулка и диск изготовлены из шамота. The problem is also solved by the fact that the spray cup is made of a mixture of boron nitride and silicon nitride, taken in a ratio of 1: 0.15-0.45 or zirconium oxide, and the fixing sleeve and disk are made of chamotte.

Решению задачи способствует то, что планшайба имеет верхний и нижний концентрические выступы, при этом верхний концентрический выступ находится на некотором расстоянии от края планшайбы, его внутренняя стенка соприкасается с наружной кромкой диска, наружная стенка с внутренней стенкой обечайки, а нижний концентрический выступ находится вблизи от центрального отверстия планшайбы и охватывает верхнюю часть полого вала. The task is facilitated by the fact that the faceplate has upper and lower concentric protrusions, while the upper concentric protrusion is at some distance from the edge of the faceplate, its inner wall is in contact with the outer edge of the disk, the outer wall is with the inner wall of the shell, and the lower concentric protrusion is close to the center hole of the faceplate and covers the top of the hollow shaft.

Задача решается и тем, что наружная стенка чаши, внутренняя и внешняя стенки фиксирующей втулки, а также внутренняя стенка обечайки имеют коническую форму. The problem is solved by the fact that the outer wall of the bowl, the inner and outer walls of the fixing sleeve, as well as the inner wall of the shell are conical in shape.

Введение в устройство для получения металлических порошков фиксирующей втулки и опорного элемента, установленных соосно распылительной чаше и изготовленных, так же как и чаша, из огнеупорного материала, обеспечивает снижение теплопередачи от расплава к другим конструктивным элементам устройства (валу, обечайке), что исключает образование гарнисажа как внутри чаши, так и на ее рабочей кромке. В результате повышается стабильность распыления расплава и увеличивается выход кондиционного продукта. Introduction to the device for producing metal powders of the fixing sleeve and the support element, mounted coaxially to the spray cup and made, like the cup, of refractory material, reduces heat transfer from the melt to other structural elements of the device (shaft, shell), which eliminates the formation of a skull both inside the bowl and on its working edge. As a result, the stability of melt spraying is increased and the yield of the conditioned product is increased.

Выполнение хвостовика чаши в виде планшайбы с центральным отверстием позволяет закрепить на ней огнеупорные теплоизолирующие элементы и обечайку и обеспечить надежное соединение с верхней частью вертикального полого вала, что способствует стабильности работы устройства. The execution of the shank of the bowl in the form of a faceplate with a central hole allows you to fix refractory heat-insulating elements and a shell on it and ensure reliable connection with the upper part of the vertical hollow shaft, which contributes to the stability of the device.

Размещение фиксирующей втулки между распылительной чашей и обечайкой позволяет снизить теплопередачу от боковой стенки распылительной чаши к обечайке и закрепить распылительную чашу в обечайке на планшайбе. Placing the fixing sleeve between the spray cup and the casing reduces heat transfer from the side wall of the spray cup to the casing and secures the spray cup in the casing on the faceplate.

Выполнение опорного элемента в виде диска и размещение его под распылительной чашей на планшайбе в ее центральной части обеспечивает снижение теплопередачи от днища распылительной чаши к планшайбе и полому валу, способствует надежному закреплению чаши в обечайке. The implementation of the support element in the form of a disk and placing it under the spray cup on the faceplate in its central part provides a reduction in heat transfer from the bottom of the spray cup to the faceplate and the hollow shaft, contributes to reliable fixing of the bowl in the shell.

Размещение обечайки по периферии планшайбы и жесткое соединение с ней позволяет создать объемное пространство, образованное стенками обечайки и планшайбой, для размещения и закрепления в нем распылительной чаши, фиксирующей втулки и опорного элемента. Placing the shell on the periphery of the faceplate and rigidly connecting with it allows you to create a volumetric space formed by the walls of the shell and faceplate to place and fix the spray cup, the fixing sleeve and the support element in it.

Выполнение узла охлаждения в виде кольцевого коллектора, имеющего патрубки с насадками, выходные отверстия которых обращены в сторону обечайки, позволяет подавать охлаждающие водяные струи на обечайку и обеспечивает на ее стенках необходимый тепловой режим. The implementation of the cooling unit in the form of an annular collector having nozzles with nozzles, the outlet openings of which are turned towards the side of the shell, allows to supply cooling water jets to the shell and provides the necessary thermal regime on its walls.

Изготовление распылительной чаши из смеси нитрида бора и нитрида кремния, взятых в соотношении 1:0,15-0,45, придает рабочему органу требуемые теплофизические и прочностные свойства необходимые при центробежном распылении высокотемпературных расплавов металлов. Содержание нитрида кремния менее 0,15 вес. долей не позволяет получить необходимые прочностные характеристики распылительной чаши, а при содержании более 0,45 вес. долей значительно возрастает твердость материала, что усложняет процесс финишной обработки чаши при ее изготовлении. The manufacture of a spray cup from a mixture of boron nitride and silicon nitride, taken in a ratio of 1: 0.15-0.45, gives the working body the required thermophysical and strength properties necessary for centrifugal spraying of high-temperature metal melts. The content of silicon nitride is less than 0.15 weight. shares does not allow to obtain the necessary strength characteristics of the spray cup, and with a content of more than 0.45 weight. the hardness of the material increases significantly, which complicates the process of finishing the bowl in its manufacture.

Изготовление распылительной чаши из оксида циркония сообщает ей необходимые теплофизические и прочностные характеристики, но срок использования чаши ниже, чем в случае нитридного огнеупорного материала. The manufacture of a spray cup from zirconium oxide gives it the necessary thermophysical and strength characteristics, but the shelf life of the cup is lower than in the case of a nitride refractory material.

Изготовление фиксирующей втулки и диска из шамота обеспечивает при достаточной механической прочности шамота компенсацию разницы в линейном расширении чаши и обечайки при высоки температурах в установившемся режиме распыления расплава. Кроме того, шамот является дешевым и легкодоступным материалом. The manufacture of the fixing sleeve and the disk made of chamotte, with sufficient chamotte mechanical strength, provides compensation for the difference in the linear expansion of the bowl and the shell at high temperatures in the steady-state mode of melt spraying. In addition, fireclay is a cheap and readily available material.

Выполнение планшайбы с верхним и нижним концентрическими выступами обеспечивает строго фиксированное взаимное положение распылительной чаши, фиксирующей втулки, диска и обечайки относительно планшайбы и полого вала, что имеет важное значение для повышения стабильности распыления расплава, а также при монтаже и демонтаже элементов устройства. The implementation of the faceplate with the upper and lower concentric protrusions provides a strictly fixed mutual position of the spray cup, the fixing sleeve, the disk and the shell relative to the faceplate and the hollow shaft, which is important for increasing the stability of the spraying of the melt, as well as during installation and dismantling of the device elements.

Придание конической формы наружной стенке чаши, внутренней и внешней стенкам фиксирующей втулки и внутренней стенке обечайки повышает точность размещения указанных деталей относительно друг друга, что увеличивает стабильность распыления расплава и надежность работы устройства при высоких центробежных нагрузках. Giving a conical shape to the outer wall of the bowl, the inner and outer walls of the fixing sleeve and the inner wall of the shell increases the accuracy of the placement of these parts relative to each other, which increases the stability of the atomization of the melt and the reliability of the device at high centrifugal loads.

На фиг. 1 показано устройство для получения металлических порошков, вертикальный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1 в увеличенном изображении. In FIG. 1 shows a device for producing metal powders, vertical section; in FIG. 2 node 1 in FIG. 1 in a larger image.

Устройство для получения металлических порошков (фиг. 1-2) состоит из камеры 1, частично заполненной жидкостью 2. В камере 1 размещены разливочный тигель 3 с расплавом 4, вращаемая распылительная чаша 5 с хвостиком, выполненным в виде планшайбы 6, имеющей центральное отверстие с резьбой 7, верхний 8 и нижний 9 концентрический выступы, фиксирующая втулка 10, установленная соосно распылительной чаше 5 вокруг нее, обечайка 11 с отклоняющим козырьком 12, охватывающая фиксирующую втулку 10 и распылительную чашу 5, опорный диск 13, вертикальный водоохлаждаемый полый вал 14, верхняя часть которого закреплена в центральном отверстии посредством резьбового соединения 7, планшайбы 6, и охлаждающий кольцевой коллектор 15, установленный вокруг планшайбы 6 ниже уровня отклоняющего козырька 12 и снабженный патрубками 16, имеющими насадки 17, выходные отверстия которых обращены в сторону обечайки 11. A device for producing metal powders (Fig. 1-2) consists of a chamber 1 partially filled with liquid 2. In the chamber 1 there is a casting crucible 3 with a melt 4, a rotatable spray cup 5 with a tail, made in the form of a faceplate 6, having a central hole with thread 7, the upper 8 and lower 9 concentric protrusions, the fixing sleeve 10 mounted coaxially to the spray cup 5 around it, a shell 11 with a deflecting visor 12, covering the fixing sleeve 10 and the spray cup 5, the supporting disk 13, vertical water-cooled th hollow shaft 14, the upper part of which is fixed in the central hole by means of a threaded connection 7, faceplate 6, and a cooling ring collector 15 mounted around the faceplate 6 below the level of the deflecting visor 12 and provided with nozzles 16 having nozzles 17, the outlet openings of which are turned to the side shells 11.

Вращаемая распылительная чаша 5 может быть изготовлена из оксида циркония или смеси нитрида бора и нитрида кремния, а фиксирующая втулка 10 и опорный диск 13 из шамота. Rotary spray cup 5 can be made of zirconium oxide or a mixture of boron nitride and silicon nitride, and the fixing sleeve 10 and the support disk 13 are made of fireclay.

Опорный диск 13 размещен соосно распылительной чаше 5 на планшайбе 6 в ее центральной части так, что его наружная кромка соприкасается с внутренней стенкой верхнего концентрического выступа 8, который расположен на некотором расстоянии от края планшайбы 6. The support disk 13 is placed coaxially with the spray cup 5 on the faceplate 6 in its central part so that its outer edge is in contact with the inner wall of the upper concentric protrusion 8, which is located at some distance from the edge of the faceplate 6.

Обечайка 11 по периферии планшайбы 6 и соприкасается своей внутренней стенкой с наружной стенкой выступа 8 планшайбы 6. Нижняя часть обечайки 11 отогнута наружу и образует с периферийной частью планшайбы 6 фланцевое соединение 18, скрепленное болтами 19. The shell 11 is on the periphery of the faceplate 6 and is in contact with its inner wall with the outer wall of the protrusion 8 of the faceplate 6. The lower part of the shell 11 is bent outward and forms a flange connection 18 fastened with bolts 19 to the peripheral part of the faceplate 6.

Нижний концентрический выступ 9 планшайбы 6 находится вблизи от центрального отверстия планшайбы и охватывает верхнюю часть полого вала 14. Вал 14 установлен в шпинделе 20, закрепленном посредством фланцевого соединения 21 в основании камеры 1. В нижней части вала 14 имеется шкив 22 с приводным ремнем 23 который соединен с регулируемым электрическим приводом (не показан). The lower concentric protrusion 9 of the faceplate 6 is located near the central hole of the faceplate and covers the upper part of the hollow shaft 14. The shaft 14 is installed in the spindle 20, mounted by means of a flange connection 21 in the base of the chamber 1. In the lower part of the shaft 14 there is a pulley 22 with a drive belt 23 which connected to an adjustable electric drive (not shown).

Для разделения потока распыленных частиц расплава и воды, охлаждающей обечайку, а также ограничения влияния вентиляторного эффекта от вращаемых элементов устройства предусмотрен отбойный конус 24, установленный на уровне отклоняющего козырька 12 обечайки 11. To separate the flow of sprayed particles of the melt and the water cooling the shell, as well as to limit the influence of the fan effect from the rotated elements of the device, a baffle cone 24 is installed at the level of the deflecting visor 12 of the shell 11.

Камера 1 снабжена смотровым окном 25 для визуального контроля за работой устройства и приемником 26 порошка. The camera 1 is equipped with a viewing window 25 for visual monitoring of the operation of the device and the receiver 26 of the powder.

Наружная стенка распылительной чаши 5, внутренняя и внешняя стенки фиксирующей втулки 10 и внутренняя стенка обечайки 11 могут иметь коническую форму. The outer wall of the spray cup 5, the inner and outer walls of the fixing sleeve 10, and the inner wall of the shell 11 may have a conical shape.

Работа устройства для получения металлических порошков осуществляется следующим образом. При включении электрического привода вращение посредством приводного ремня 23 передается на шкив 22 и вал 14, который сообщает вращательное движение распылительной чаше 5, выполненной из огнеупорного материала. Включается система охлаждения полого вала 14. Охлаждающая вода подает также в коллектор 15, проходит через патрубки 16 и насадки 17 и орошает поверхность металлической обечайки 11 под отклоняющим козырьком 12. Одновременно осуществляют разогрев вращаемой распылительной чаши 5, например газовой горелкой, до температуры 600-900oC. Контроль за температурой чаши 5 осуществляется оптическим пирометром через смотровое окно 25.The operation of the device for producing metal powders is as follows. When the electric drive is turned on, the rotation by means of the drive belt 23 is transmitted to the pulley 22 and the shaft 14, which imparts a rotational movement to the spray cup 5 made of refractory material. The cooling system of the hollow shaft 14. The cooling water also feeds into the manifold 15, passes through the nozzles 16 and nozzles 17 and irrigates the surface of the metal shell 11 under the deflecting visor 12. At the same time, the rotary spray cup 5, for example, a gas burner, is heated to a temperature of 600-900. o C. The temperature of the bowl 5 is controlled by an optical pyrometer through the viewing window 25.

Из разливочного тигля 3 расплав металла 4, имеющий температуру более 1000oC, подается во вращаемую чашу 5 в виде струи, которая растекается под действием центробежных сил по ее днищу и стенкам в виде тонкой пленки и приобретает кинетическую энергию, достаточную для распыления расплава с кромки чаши 5. В установившемся режиме распыления чаша 5 приобретает температуру расплава, что позволяет исключить образование гарнисажа на внутренней поверхности и кромке чаши 5 и повышает стабильность распыления расплава. Наличие фиксирующей втулки 10 и диска 13, выполненных из огнеупорного материала, обеспечивает надежную теплоизоляцию чаши 5 от обечайки 11 и вала 14. При этом температура наружной стенки обечайки 11 не превышает 300-350oC, а вала 200-250oC. Распыленные частицы расплава попадают в жидкость 2, охлаждаются и концентрируются в приемнике 26 камеры 1.From the casting crucible 3, the molten metal 4, having a temperature of more than 1000 o C, is fed into the rotatable bowl 5 in the form of a jet, which flows under the action of centrifugal forces along its bottom and walls in the form of a thin film and acquires kinetic energy sufficient to spray the melt from the edge bowl 5. In the steady state spraying, the bowl 5 acquires a melt temperature, which eliminates the formation of a skull on the inner surface and the edge of the bowl 5 and increases the stability of the spraying of the melt. The presence of the fixing sleeve 10 and the disk 13, made of refractory material, provides reliable thermal insulation of the bowl 5 from the shell 11 and the shaft 14. The temperature of the outer wall of the shell 11 does not exceed 300-350 o C, and the shaft 200-250 o C. of the melt fall into the liquid 2, are cooled and concentrated in the receiver 26 of the chamber 1.

Таким образом предлагаемое устройство для получения металлических порошков обеспечивает повышение стабильности процесса распыления высокотемпературных расплавов на основе меди, железа, никеля и кобальта, что позволяет в широком диапазоне управлять формой и размером распыленных частиц и повысить степень выхода кондиционного порошка. Устройство обеспечивает производительность по распыляемым расплавам, равную 60-200 кг/мин. Рабочий орган предлагаемого устройства, выполненный из огнеупорного материала, может быть использован в течении 6-8 циклов распыления расплава. Thus, the proposed device for producing metal powders provides increased stability of the spraying process of high temperature melts based on copper, iron, nickel and cobalt, which allows a wide range to control the shape and size of the sprayed particles and increase the yield of the conditioned powder. The device provides a performance of sprayed melts, equal to 60-200 kg / min. The working body of the proposed device, made of refractory material, can be used for 6-8 cycles of spraying the melt.

Claims (4)

1. Устройство для получения металлических порошков из расплава, содержащее частично заполненную жидкостью камеру, в которой размещены разливочный тигель, распылительная чаша, хвостовик чаши, обечайка с отклоняющим козырьком, охватывающая распылительную чашу, вертикальный полый вал, соединенный с хвостовиком, и узел охлаждения, расположенный ниже уровня отклоняющего козырька обечайки, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено установленными соосно с распылительной чашей фиксирующей втулкой и опорным элементом, хвостовик чаши выполнен в виде планшайбы с центральным отверстием, фиксирующая втулка размещена между распылительной чашей и обечайкой, опорный элемент имеет форму диска и установлен под чашей на планшайбе в ее центральной части, обечайка размещена по периферии планшайбы и жестко соединена с ней, а верхняя часть полого вала закреплена в центральном отверстии планшайбы, узел охлаждения выполнен в виде кольцевого коллектора, имеющего патрубки с насадками, выходные отверстия которых обращены в сторону обечайки, при этом распылительная чаша, опорный элемент и фиксирующая втулка выполнены из огнеупорного материала. 1. A device for producing metal powders from a melt containing a chamber partially filled with liquid, in which a casting crucible, a spray cup, a bowl shank, a shell with a deflecting visor covering the spray cup, a vertical hollow shaft connected to the shank, and a cooling unit located below the level of the deflecting visor of the shell, characterized in that it is additionally equipped with a fixing sleeve and support element mounted coaxially with the spray cup, the bowl shank is filled in the form of a faceplate with a central hole, the fixing sleeve is placed between the spray cup and the shell, the supporting element is disk-shaped and mounted under the cup on the faceplate in its central part, the shell is located on the periphery of the faceplate and rigidly connected to it, and the upper part of the hollow shaft is fixed in the central hole of the faceplate, the cooling unit is made in the form of an annular manifold having nozzles with nozzles, the outlet openings of which are turned towards the side of the shell, while the spray cup, the supporting element m and latch sleeve made of refractory material. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распылительная чаша изготовлена из смеси нитрида бора и нитрида кремния, взятых в соотношении 1 0,15 0,45, или из оксида циркония, а фиксирующая втулка и диск изготовлены из шамота. 2. The device according to claim 1, characterized in that the spray cup is made of a mixture of boron nitride and silicon nitride, taken in a ratio of 1 0.15 0.45, or zirconium oxide, and the locking sleeve and disk are made of fireclay. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что планшайба имеет верхний и нижний концентрические выступы, при этом верхний концентрический выступ находится на некотором расстоянии от края планшайбы, его внутренняя стенка соприкасается с наружной кромкой диска, наружная стенка с внутренней стенкой обечайки, а нижний концентрический выступ находится вблизи от центрального отверстия планшайбы и охватывает верхнюю часть полого вала. 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the faceplate has upper and lower concentric protrusions, while the upper concentric protrusion is at some distance from the edge of the faceplate, its inner wall is in contact with the outer edge of the disk, the outer wall with the inner wall of the shell and the lower concentric protrusion is located close to the central hole of the faceplate and covers the upper part of the hollow shaft. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что наружная стенка чаши, внутренняя и внешняя стенки фиксирующей втулки, а также внутренняя стенка обечайки имеют коническую форму. 4. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the outer wall of the bowl, the inner and outer walls of the retaining sleeve, as well as the inner wall of the shell are conical in shape.
RU95116218A 1995-09-19 1995-09-19 Apparatus for producing metal powders from melt RU2082560C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116218A RU2082560C1 (en) 1995-09-19 1995-09-19 Apparatus for producing metal powders from melt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116218A RU2082560C1 (en) 1995-09-19 1995-09-19 Apparatus for producing metal powders from melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2082560C1 true RU2082560C1 (en) 1997-06-27
RU95116218A RU95116218A (en) 1997-07-27

Family

ID=20172192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95116218A RU2082560C1 (en) 1995-09-19 1995-09-19 Apparatus for producing metal powders from melt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2082560C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109622942A (en) * 2018-12-28 2019-04-16 西安欧中材料科技有限公司 A kind of preparation method of Co25Cr5W5Mo alloy spherical fine powder
CN115647377A (en) * 2022-12-14 2023-01-31 湖南特种金属材料有限责任公司 Iron-nickel-molybdenum metal alloy powder and preparation device and method thereof, and magnetic powder core and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент Франции N 2538281, кл. B 22 F 9/08, 1984. 2. Авторское свидетельство СССР N 761145, кл. B 22 F 9/08, 1980. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109622942A (en) * 2018-12-28 2019-04-16 西安欧中材料科技有限公司 A kind of preparation method of Co25Cr5W5Mo alloy spherical fine powder
CN115647377A (en) * 2022-12-14 2023-01-31 湖南特种金属材料有限责任公司 Iron-nickel-molybdenum metal alloy powder and preparation device and method thereof, and magnetic powder core and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4207040A (en) Rotary atomization means for the production of metal powder
JP6001178B2 (en) Slag granulation system and operation method
US5332198A (en) Method for producing rapidly-solidified flake-like metal powder and apparatus for producing the same
US3721511A (en) Rotating arc furnace crucible
EP0118641B1 (en) Apparatus for rapidly freezing molten metals and metalloids in particulate form
RU2082560C1 (en) Apparatus for producing metal powders from melt
GB2148952A (en) Ultra fine metal particles
DK151068B (en) PROCEDURE AND NUTRITIONAL ORGANISM FOR THE MANUFACTURE OF SOLID METAL PARTICLES
US2866697A (en) Combustion chambers
US4220843A (en) Process for melting material
US5939120A (en) Externally heated material processing apparatus and method
CA1113212A (en) Cooling means for molten metal rotary atomization means
CN106334800B (en) The sensing atomization of cold crucible bottom filling prepares titanium valve equipment
EP0605472B1 (en) Slag granulation
CN116604025A (en) Centrifugal atomizing device and system
US4217082A (en) Spin cup means for the production of metal powder
US4217479A (en) High temperature reactor
EP0543017B1 (en) Method and device for making metallic powder
EP0078272A1 (en) Apparatus for spraying metal or other material
US4419061A (en) Multi-piece rotary atomizer disk
SU933264A1 (en) Apparatus for producing bimetallic powder by melt spraying
SU1100046A1 (en) Arrangement for obtaining metal powders by spraying melt
US3048885A (en) Rotors for use in apparatus for manufacturing mineral wool
JPH07107167B2 (en) Method and apparatus for producing rapidly solidified metal powder
SU1215871A1 (en) Apparatus for producing metal powder