RU2222412C2

RU2222412C2 - The installation for the molten metal spraying

Info

Publication number: RU2222412C2
Application number: RU2001132195/02A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Курочкин; А.Н. Анисимов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ-Металлургия"
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2004-01-27

Abstract

FIELD: powder metallurgy; molten metal spraying. SUBSTANCE: the invention presents the installation for the molten metal spraying, that may be used in the powder metallurgy, in particular for production of the metal grit by spraying of the molten metal. The offered installation includes a collection chamber with a granulation box located at its upper part, a pipeline for water admission, an atomizer having a body with a hole for water supply export and a nozzle. The installation also has a water surplus export pipeline with a latch. The atomizer is located on one side of the collection chamber. Its body has a hole to export surplus of water, on which a partition is located half-closing the hole from the side of the nozzle; the nozzle at its outlet is made widening and is supplied with a cylindrically salient wall with holes, the total holes area of which is less the area of the atomizer inlet opening, and a hood placed outside over the cylindrically salient wall. The atomizer is placed perpendicularly to holes of water supply and export. EFFECT: the invention provides increased productivity and output of the good quality metal grit without its sticking to the walls and the bottom of the granulation box. 4 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлической дроби распылением расплава. The invention relates to powder metallurgy, in particular to a device for producing a metal fraction by spraying a melt.

Наиболее близким техническим решением по выполняемым функциям и достигаемому результату является установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом (Ничипоренко О.С. и др. Распыленные металлические порошки. - Киев.: Наук. думка. 1980, с.212-213, рис. 99). The closest technical solution for the functions performed and the result achieved is a liquid metal spraying unit containing a storage chamber with a granulation box located in its upper part, a water supply pipe, an nozzle having a body with a water inlet and a nozzle (O. Nichiporenko S. . and other atomized metal powders. - Kiev .: Science. Dumka. 1980, p. 212-213, Fig. 99).

Данное техническое устройство имеет следующие недостатки:
- форсунка способна разбивать только одну струю металла;
- невозможна регулировка получения фракций дроби;
- низкий выход мелкой фракции дроби;
- низкий выход годной дроби;
- налипание дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика.This technical device has the following disadvantages:
- the nozzle is capable of breaking only one stream of metal;
- it is impossible to adjust the fraction of fractions;
- low yield of small fractions;
- low yield;
- sticking fractions on the walls of the storage chamber and on the bottom of the granulation box.

Решаемой задачей заявляемого технического решения является повышение производительности, расширение технологических возможностей, повышение выхода годной дроби, устранение налипания дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика. The solved problem of the proposed technical solution is to increase productivity, expand technological capabilities, increase the yield of shots, eliminate sticking of shots on the walls of the storage chamber and on the bottom of the granulation box.

Поставленная задача решается тем, что установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, согласно изобретению снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды. The problem is solved in that the installation for spraying liquid metal, containing a storage chamber with a granulation box located in its upper part, a pipeline for supplying water, a nozzle having a housing with a hole for introducing water and a nozzle, according to the invention is equipped with a pipe for draining excess water from the valve, the nozzle is placed in the storage chamber on the side, its body has an opening for removing excess water, on which there is a partition half closing the hole on the nozzle side, the nozzle is in The outlet is made expanding, provided with a cylindrical-convex wall with holes, the total area of which is less than the area of the inlet of the nozzle, and a visor placed externally above the cylindrical-convex wall, and is placed perpendicular to the water inlet and outlet openings.

То, что входное и выходное отверстия расположены перпендикулярно соплу, а выходное отверстие со стороны сопла имеет перегородку, наполовину перегораживающую это отверстие, повышает выход годной дроби, расширяет технологические возможности, так как напор воды равномерно распределяется по всей площади сопла и при регулировке напора регулируется повышение или понижение выхода той или иной фракции дроби. The fact that the inlet and outlet are located perpendicular to the nozzle, and the outlet on the nozzle side has a partition half-blocking this hole, increases the yield of shots, expands technological capabilities, since the water pressure is evenly distributed over the entire area of the nozzle and when adjusting the pressure, the increase is regulated or lowering the yield of a fraction of a fraction.

Сопло выполнено прямоугольной формы с расширением к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия, что повышает выход годной дроби, устраняет налипание дроби на стенках накопительной камеры и днище грануляционного ящика. The nozzle is made in a rectangular shape with an extension to the exit, where a cylindrical-convex wall with openings is installed, the total area of which is less than the area of the inlet, which increases the yield of the shot, eliminates the sticking of the shot on the walls of the storage chamber and the bottom of the granulation box.

Цилиндрически выпуклая стенка с отверстиями позволяет повысить производительность труда, так как способна разбивать две струи металла диаметром 18-20 мм, расположенных друг от друга на расстоянии 120 мм. A cylindrically convex wall with holes allows to increase labor productivity, as it is able to break two jets of metal with a diameter of 18-20 mm, located from each other at a distance of 120 mm.

Закрепленный над цилиндрически-выпуклой стенкой козырек способствует устранению налипания дроби на днище грануляционного ящика. A visor mounted above a cylindrical convex wall helps to eliminate the sticking of fractions on the bottom of the granulation box.

На трубопроводе отвода избытка воды установлена задвижка, с помощью которой можно поднять или снизить давление воды в форсунке и таким образом изменить фракцию получаемой дроби. A valve is installed on the drainage pipe for excess water, with which you can raise or lower the water pressure in the nozzle and thus change the fraction of the resulting fraction.

На фиг. 1 показана установка для распыления жидкого металла. In FIG. 1 shows an apparatus for spraying liquid metal.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1. In FIG. 2 is a view A in FIG. 1.

На фиг.3 показана форсунка в разрезе по соплу. Figure 3 shows a nozzle in section along the nozzle.

На фиг.4 - вид Б на фиг.3. Figure 4 is a view of B in figure 3.

Установка для распыления жидкого металла содержит накопительную камеру 1 с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком 2, трубопровод подвода воды 3, трубопровод отвода воды 4, задвижку 5 и установленную в накопительной камере форсунку 6. Форсунка 6 имеет корпус 7, с одной стороны которого расположено отверстие для ввода воды 8, а с другой стороны - отверстие 9 для отвода избытков воды. Отверстие 9 имеет перегородку 10 со стороны сопла 11. Сопло 11 расположено перпендикулярно отверстиям 8 и 9 и расширено к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка 12 с отверстиями 13, расположенными напротив струи металла из грануляционного ящика и с отверстиями 14 меньшего диаметра, расположенными в зонах между струями металла и по их краям. Суммарная площадь отверстий меньше площади отверстия для ввода воды 8. Над цилиндрически-выпуклой стенкой 12 закреплен козырек 15. Installation for spraying liquid metal contains a storage chamber 1 with a granulation box 2 located in its upper part, a water supply pipe 3, a water drain pipe 4, a valve 5 and a nozzle 6 installed in the storage chamber. The nozzle 6 has a housing 7, on one side of which is located a hole for introducing water 8, and on the other hand, a hole 9 for draining excess water. The hole 9 has a baffle 10 on the side of the nozzle 11. The nozzle 11 is perpendicular to the holes 8 and 9 and expanded to the exit, where a cylindrical convex wall 12 is installed with holes 13 located opposite the jet of metal from the granulation box and with holes 14 of smaller diameter located in zones between jets of metal and along their edges. The total area of the holes is less than the area of the hole for introducing water 8. Above the cylindrical-convex wall 12, a visor 15 is fixed.

Установка для распыления жидкого металла работает при регулируемом давлении воды от 1,1 до 1,9 кг/см² следующим образом: вода с необходимым давлением, отрегулированным задвижкой 5, подается по трубопроводу 3 во входное отверстие 8 и с целью поддержания необходимого давления в форсунке выходит из отверстия 9 мимо перегородки 10 в трубопровод 4, задвижку 5 и попадает в накопительную камеру 1, а основной поток поступает в сопло 11 к цилиндрически-выпуклой стенке 12, где благодаря перегородке 10 в отверстии 9, равномерно распределяется по всей площади цилиндрически выпуклой стенки 12, через которую выходит наружу через отверстия 13, 14 и разделяется на отдельные струйки, устремляющиеся к двум струям металла, которые вытекают из грануляционного ящика 2 через два отверстия, расположенные на расстоянии 250-400 мм от цилиндрически-выпуклой стенки 12 форсунки 6 и на расстоянии 120 мм друг от друга. Благодаря козырьку 15 струи воды двигаются параллельно оси сопла 11, что устраняет налипание дроби на днище грануляционного ящика. Струи воды, достигая поверхности струй металла, разбивают их и позволяют получить большую удельную поверхность контакта воды с металлом, что способствует образованию большого количества перегретого пара, который является активным реагентом разрушения струи жидкого металла, сфероидизации и быстрой кристаллизации полученных дробинок. Таким образом создаются условия, при которых скорость кристаллизации меньше скорости сфероидизации, что позволяет повысить выход годной дроби. Цилиндрически-выпуклая конструкция стенки 12 позволяет развести в разные стороны потоки летящих дробинок, чем предотвращается их слипание в потоке, налипание на стенки накопительной камеры 1 и днище грануляционного ящика 2.The installation for spraying liquid metal operates at an adjustable water pressure of 1.1 to 1.9 kg / cm ² as follows: water with the necessary pressure adjusted by a valve 5 is supplied through a pipe 3 to the inlet 8 and in order to maintain the necessary pressure in the nozzle leaves the hole 9 past the partition 10 into the pipeline 4, the valve 5 and enters the accumulation chamber 1, and the main stream enters the nozzle 11 to the cylindrical convex wall 12, where, thanks to the partition 10 in the hole 9, it is evenly distributed over the entire area of qi a cylindrically convex wall 12 through which it exits through the openings 13, 14 and is divided into separate streams rushing to two streams of metal that flow from the granulation box 2 through two holes located at a distance of 250-400 mm from the cylindrical-convex wall 12 of the nozzle 6 and at a distance of 120 mm from each other. Thanks to the visor 15, the water jets move parallel to the axis of the nozzle 11, which eliminates the sticking of the fraction on the bottom of the granulation box. The water jets, reaching the surface of the metal jets, break them and make it possible to obtain a large specific surface of water-metal contact, which contributes to the formation of a large amount of superheated steam, which is an active reagent for the destruction of a liquid metal jet, spheroidization, and rapid crystallization of the obtained grains. Thus, conditions are created under which the crystallization rate is lower than the spheroidization rate, which allows to increase the yield of fractions. The cylindrically-convex wall design 12 allows you to separate in different directions the flows of flying pellets, which prevents them from sticking together in the stream, sticking to the walls of the storage chamber 1 and the bottom of the granulation box 2.

Claims

Installation for spraying liquid metal, containing a storage chamber with a granulation box located at the top, a water supply pipe, a nozzle having a body with a water inlet and a nozzle, characterized in that it is equipped with a pipe for removing excess water with a valve, the nozzle is located in the accumulation chamber on the side, its body has an opening for the removal of excess water, on which there is a partition half closing the opening on the nozzle side, the nozzle at the outlet is made expandable, equipped with a a cylindrically-convex wall with holes, the total area of which is less than the area of the nozzle inlet, and a visor placed externally above the cylindrical-convex wall, and is perpendicular to the water supply and drain holes.