RU2258579C1 - Method of granulation of molten metal and device for realization of this method - Google Patents

Method of granulation of molten metal and device for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2258579C1
RU2258579C1 RU2004115764/02A RU2004115764A RU2258579C1 RU 2258579 C1 RU2258579 C1 RU 2258579C1 RU 2004115764/02 A RU2004115764/02 A RU 2004115764/02A RU 2004115764 A RU2004115764 A RU 2004115764A RU 2258579 C1 RU2258579 C1 RU 2258579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crushing
chamber
vacuum
head
vacuum chamber
Prior art date
Application number
RU2004115764/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.И. Жульев (RU)
С.И. Жульев
А.П. Фоменко (RU)
А.П. Фоменко
С.А. Гузенков (RU)
С.А. Гузенков
вский П.Б. Бел (RU)
П.Б. Белявский
Original Assignee
Жульев Сергей Иванович
Фоменко Алексей Петрович
Гузенков Сергей Александрович
Белявский Павел Борисович
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 Жульев Сергей Иванович, Фоменко Алексей Петрович, Гузенков Сергей Александрович, Белявский Павел Борисович filed Critical Жульев Сергей Иванович
Priority to RU2004115764/02A priority Critical patent/RU2258579C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2258579C1 publication Critical patent/RU2258579C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: powder metallurgy; production of granules from melts by impact centrifugal spraying.
SUBSTANCE: proposed method includes passing the melt through hole in refractory material and crushing in vacuum chamber of hollow head whose cavity is preliminarily filled with low-melting material at low viscosity. Crystallization of drops is performed on side surface of vacuum chamber at residual pressure of no more than 0.1 kPa; these side surfaces are cooled on the outside with water. Device proposed for realization of this method includes metal receptacle and vacuum crushing chamber whose side surface is cooled with water; vacuum chamber is provided with hermetic vacuum cover with refractory guide tube inserted in it. Working surface of hollow crushing head is conical in shape and is provided with spiral blades; it is secured for free rotation. Granule receiver is made in form of two coaxial rings and is mounted on bottom of crushing chamber.
EFFECT: improved quality of granules; increased productivity; automation of sorting-out granules.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении металлических гранул из расплавов методом ударного центробежного распыления.The invention relates to powder metallurgy and can be used in the manufacture of metal granules from melts by shock centrifugal spraying.

Известны способ и устройство для получения металлических гранул фирмы «UDDEHOLM LICENCING AKTIEBOLAG", заключающиеся в том, что струю расплавленного металла направляют через отверстие в огнеупорном материале на прочно закрепленную невращающуюся керамическую головку, установленную с возможностью возвратно-поступательного движения, которая спрейерно дробит струю металла на капли. Капли падают в резервуар с водой и застывают в виде гранул, которые автоматически извлекаются из резервуара. (См. патент ЕР №0402665 от 19.12.90 г.) Устройство, осуществляющее известный способ гранулирования, содержит металлоприемник для расплава, подвижную головку дробления расплава, камеру (резервуар), где дробится струя металла, наполненную водой для охлаждения падающих капель металла, при этом для сбора гранул нижняя часть камеры выполнена конической.A known method and device for producing metal granules of the company "UDDEHOLM LICENCING AKTIEBOLAG", which consists in the fact that a stream of molten metal is directed through a hole in the refractory material to a firmly fixed non-rotating ceramic head, mounted with the possibility of reciprocating motion, which sprayer crushes the stream of metal on drops. Drops fall into the tank with water and solidify in the form of granules that are automatically removed from the tank. (See patent EP No. 0402665 from 12/19/90). pleasing granulation method comprises melt metal reservoir, a movable head of the melt crushing chamber (reservoir), where the metal is crushed jet filled with water to cool the falling metal droplets, wherein the collection chamber lower part of the granules is conical.

Однако гранулы, полученные по указанному выше способу, надо для отделения влаги высушить, а затем в галтовочной машине очистить их поверхность от шлака (см. журнал «Литейное производство» №6, с.36).However, the granules obtained by the above method must be dried to separate the moisture, and then in the tumbling machine to clean their surface of slag (see the magazine "Foundry" No. 6, p. 36).

По своей технической сущности известное техническое решение по ЕР №0402665 является наиболее близкими к заявляемому и взято за прототип.In its technical essence, the well-known technical solution according to EP No. 0402665 is the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых гранул, а также повышение производительности устройства и автоматизация сортировки гранул.The aim of the invention is to improve the quality of the obtained granules, as well as increasing the productivity of the device and the automation of sorting granules.

Для достижения поставленной цели в способе гранулирования жидкого металла, включающем пропускание расплава через отверстие в огнеупорном материале, его дробление на специальной головке с последующей кристаллизацией капель в камере, согласно изобретению дробление расплава производят в вакуумной камере на полой головке, полость которой предварительно заполняют легкоплавким материалом с низкой плотностью, а кристаллизацию капель осуществляют на боковой поверхности вакуумной камеры при остаточном давлении не более 0,1 кПа, при этом боковые поверхности камеры снаружи охлаждают водой.To achieve the goal in a method for granulating liquid metal, including passing the melt through an opening in a refractory material, crushing it on a special head followed by crystallization of droplets in the chamber, according to the invention, the melt is crushed in a vacuum chamber on a hollow head, the cavity of which is pre-filled with fusible material with low density, and the crystallization of droplets is carried out on the side surface of the vacuum chamber at a residual pressure of not more than 0.1 kPa, while the side stems from the outside surface of the chamber is cooled with water.

В устройстве для гранулирования жидкого металла, содержащем металлоприемник, огнеупорную направляющую трубу, камеру дробления, головку для дробления, установленную соосно огнеупорной направляющей трубе и гранулосборник, установленный на дне камеры дробления, согласно изобретению камера дробления является вакуумной и снабжена герметичной вакуумной крышкой, в которую вставлена огнеупорная направляющая труба, боковая поверхность вакуумной камеры выполнена с возможностью охлаждения водой, при этом головка для дробления выполнена полой, а ее рабочая поверхность - конусной со спиральными лопастями, выходящими из вершины конуса и закреплена с возможностью свободного вращения, а гранулосборник выполнен в форме не менее двух соосных колец.In the device for granulating liquid metal containing a metal receiver, a refractory guide tube, a crushing chamber, a crushing head mounted coaxially to the refractory guide tube and a pellet collector mounted on the bottom of the crushing chamber, according to the invention, the crushing chamber is vacuum and is equipped with a sealed vacuum cover into which refractory guide tube, the side surface of the vacuum chamber is made with the possibility of cooling with water, while the head for crushing is made polo d, and its working surface is conical with spiral blades extending from the top of the cone and fixed with the possibility of free rotation, and the pellet collector is made in the form of at least two coaxial rings.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства. На фиг.2 показана рабочая поверхность головки для дробления.The proposed technical solution is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the device. Figure 2 shows the working surface of the head for crushing.

Устройство для гранулирования жидкого металла состоит из металлоприемника 1, например металлургического ковша, с расплавом 2, вакуумной камеры для дробления 3, герметичной вакуумной крышки 4 с направляющей огнеупорной трубой 5 для формирования струи 6 расплава 2, соосно установленной с головкой для дробления 7, на рабочей конусной поверхности 8 головки 7 выполнены спиральные лопасти 9. Головка для дробления 7 установлена с возможностью свободного вращения, например, на валу 10. Гранулосборник выполнен, например, из двух отсеков - ближнего кольцевого отсека 11 и дальнего кольцевого отсека 12, установленных на дне вакуумной камеры 2. В герметичной крышке 3 имеется отверстие 13 для связи с вакуумным насосом.A device for granulating liquid metal consists of a metal receiver 1, for example, a metallurgical ladle, with a melt 2, a vacuum chamber for crushing 3, a sealed vacuum cover 4 with a guide refractory pipe 5 for forming a jet 6 of melt 2, coaxially mounted with the head for crushing 7, on the working the conical surface 8 of the head 7 is made of spiral blades 9. The head for crushing 7 is installed with the possibility of free rotation, for example, on the shaft 10. The pellet collector is made, for example, of two compartments - the middle ring Vågå compartment 11 and distal annular chamber 12 mounted at the bottom of the vacuum chamber 2. The airtight cover 3 has an opening 13 for connection to a vacuum pump.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. The inventive method is as follows.

Расплав 2 из металлоприемника (металлургического ковша) 1 под ферростатическим давлением через направляющую огнеупорную трубу 5 попадает в вакуумную камеру 3 дробления, снабженную герметичной крышкой 4 с отверстием 13 для соединения с вакуумным насосом вакуум-проводом. Остаточное давление в камере дробления 3 создается на уровне не более 0,1 кПа, например, специальными водокольцевыми форвакуумными насосами. Струя 6 расплава 2, выходя из направляющей трубы 5, раскрывается под некоторым углом и попадает на головку 7 для дробления. Головка 7 выполнена полой и заполнена легкоплавким материалом, который постепенно, плавясь, не дает ей перегреваться. При этом некоторый нагрев головки 7 препятствует настылеобразованию на ней. Кроме того, ядро струи 6 металла, попадая в вершину конуса головки 7, на ее рабочую поверхность 8 с лопастями 9 начинает ее раскручивать (головку 7), а сама дробится. Так как струя 6 металла падает не прерываясь, головка 7 крутится со все большей скоростью. Для этого головка закреплена на свободно вращающемся валу 10.The melt 2 from the metal receiver (metallurgical ladle) 1 under ferrostatic pressure through the guide refractory pipe 5 enters the crushing vacuum chamber 3, equipped with a sealed cover 4 with a hole 13 for connecting a vacuum wire to the vacuum pump. The residual pressure in the crushing chamber 3 is created at a level of not more than 0.1 kPa, for example, with special liquid ring fore-vacuum pumps. The jet 6 of the melt 2, leaving the guide pipe 5, opens at a certain angle and enters the head 7 for crushing. The head 7 is made hollow and filled with fusible material, which gradually, melting, does not allow it to overheat. In this case, some heating of the head 7 prevents the formation of dust on it. In addition, the core of the metal jet 6, falling at the top of the cone of the head 7, begins to unwind it (head 7) on its working surface 8 with blades 9, and it crushes itself. Since the stream 6 of the metal falls without interruption, the head 7 spins with increasing speed. For this, the head is mounted on a freely rotating shaft 10.

Капли металла центробежно разбрасываются в вакуумной камере 3 и, ударяясь о массивную боковую поверхность вакуумной камеры 3, мгновенно кристаллизуются в гранулы и падают в гранулосборник. Причем более мелкие капли, обладая меньшей кинетической энергией, после отскока от стенки камеры 3 будут скапливаться в ближних отсеках 11 гранулосборника, а более крупные капли - в дальних отсеках 12. Таким образом, происходит автоматическая сортировка образующегося порошка по гранулометрическому составу. Боковую поверхность камеры 3 охлаждают водой.Drops of metal are centrifugally scattered in the vacuum chamber 3 and, hitting the massive side surface of the vacuum chamber 3, instantly crystallize into granules and fall into the granule collector. Moreover, smaller droplets, having less kinetic energy, after bouncing from the wall of the chamber 3 will accumulate in the nearby compartments 11 of the pellet collector, and larger drops - in the distant compartments 12. Thus, the resulting powder is automatically sorted by granulometric composition. The side surface of the chamber 3 is cooled with water.

Производительность устройства возрастает с увеличением энергии истекающей струи 6, т.е. при использовании больших объемов расплава 2 и уменьшении остаточного давления. Кроме того, при дроблении расплава 6 в вакууме не требуется дополнительной обработки образовавшегося порошка, т.к. он не окисляется.The performance of the device increases with increasing energy of the outflowing jet 6, i.e. when using large volumes of melt 2 and a decrease in residual pressure. In addition, the crushing of melt 6 in vacuum does not require additional processing of the resulting powder, because it does not oxidize.

Таким способом можно получать высокочистый порошок, практически, из расплава любого химического состава, в том числе использовать скрап и металлоотходы после их переплава.In this way, high-purity powder can be obtained practically from a melt of any chemical composition, including the use of scrap and metal waste after their remelting.

Claims (2)

1. Способ гранулирования жидкого металла, включающий пропускание расплава через отверстие в огнеупорном материале, его дробление на специальной головке с последующей кристаллизацией капель в камере, отличающийся тем, что дробление производят в вакуумной камере на полой головке, полость которой предварительно заполняют легкоплавким материалом с низкой плотностью, а кристаллизацию капель осуществляют на боковой поверхности вакуумной камеры при остаточном давлении не более 0,1 кПа, при этом боковые поверхности камеры снаружи охлаждают водой.1. A method of granulating liquid metal, including passing the melt through an opening in a refractory material, crushing it on a special head, followed by crystallization of droplets in the chamber, characterized in that crushing is carried out in a vacuum chamber on a hollow head, the cavity of which is pre-filled with low-melting material with low density and crystallization of the droplets is carried out on the side surface of the vacuum chamber at a residual pressure of not more than 0.1 kPa, while the side surfaces of the chamber are cooled outside Doi. 2. Устройство для гранулирования жидкого металла, содержащее металлоприемник, огнеупорную направляющую трубу, камеру дробления, головку для дробления, установленную соосно огнеупорной направляющей трубе, и гранулосборник, установленный на дне камеры дробления, отличающееся тем, что камера дробления является вакуумной и снабжена герметичной вакуумной крышкой, в которую вставлена огнеупорная направляющая труба, боковая поверхность вакуумной камеры выполнена с возможностью охлаждения водой, при этом головка для дробления выполнена полой, а ее рабочая поверхность - конусной со спиральными лопастями, выходящими из вершины конуса, и закреплена с возможностью свободного вращения, а гранулосборник выполнен в форме не менее двух соосных колец.2. A device for granulating liquid metal, containing a metal receiver, a refractory guide tube, a crushing chamber, a crushing head mounted coaxially to the refractory guide tube, and a granule collector mounted at the bottom of the crushing chamber, characterized in that the crushing chamber is vacuum and is equipped with a sealed vacuum cover in which the refractory guide tube is inserted, the side surface of the vacuum chamber is made with the possibility of cooling with water, while the head for crushing is made floor minutes, and its working surface - conical spiral blades emanating from the apex of the cone and is secured in a freely rotatable and granulosbornik is in the form of at least two coaxial rings.
RU2004115764/02A 2004-05-24 2004-05-24 Method of granulation of molten metal and device for realization of this method RU2258579C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115764/02A RU2258579C1 (en) 2004-05-24 2004-05-24 Method of granulation of molten metal and device for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115764/02A RU2258579C1 (en) 2004-05-24 2004-05-24 Method of granulation of molten metal and device for realization of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2258579C1 true RU2258579C1 (en) 2005-08-20

Family

ID=35846029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004115764/02A RU2258579C1 (en) 2004-05-24 2004-05-24 Method of granulation of molten metal and device for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2258579C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550988A (en) * 2015-01-28 2015-04-29 大连理工大学 Method and device for preparation of superfine spherical metal powder on basis of uniform droplet spray method
CN105195754A (en) * 2015-10-30 2015-12-30 西北有色金属研究院 Device and method for improving atomized metal powder cooling efficiency
CN112658272A (en) * 2020-12-16 2021-04-16 杭州电子科技大学 High-cooling-gradient plasma arc-gas atomization composite powder making device and method
CN115570142A (en) * 2022-10-24 2023-01-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Vanadium-aluminum alloy melt treatment system and use method
CN116748520A (en) * 2023-08-21 2023-09-15 季华实验室 Centrifugal atomizing equipment for aluminum alloy

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550988A (en) * 2015-01-28 2015-04-29 大连理工大学 Method and device for preparation of superfine spherical metal powder on basis of uniform droplet spray method
CN105195754A (en) * 2015-10-30 2015-12-30 西北有色金属研究院 Device and method for improving atomized metal powder cooling efficiency
CN112658272A (en) * 2020-12-16 2021-04-16 杭州电子科技大学 High-cooling-gradient plasma arc-gas atomization composite powder making device and method
CN115570142A (en) * 2022-10-24 2023-01-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Vanadium-aluminum alloy melt treatment system and use method
CN116748520A (en) * 2023-08-21 2023-09-15 季华实验室 Centrifugal atomizing equipment for aluminum alloy
CN116748520B (en) * 2023-08-21 2023-11-07 季华实验室 Centrifugal atomizing equipment for aluminum alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101605050B1 (en) Rotary atomiser for atomising molten material
KR101619232B1 (en) Granulation of molten material
RU2361698C1 (en) Method of shots and granules receiving
EP2922975B1 (en) Slag granulation system and method of operation
RU2258579C1 (en) Method of granulation of molten metal and device for realization of this method
NO137746B (en) DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF SF {RISK OR SHIPPED SF {RISK SOLID PARTICLES FROM A FLOW OF MELTED MATERIAL
CA1125964A (en) Method and apparatus for manufacturing powder by granulation of a melt
CN106477581B (en) A kind of silicon liquid granulating and forming system and method
KR100472605B1 (en) Crucible a revolution type a small metal ball a casting machine
CN110193595A (en) A kind of mechanization separator of disjunctor casting
SU1311849A1 (en) Installation for manufacturing metal powders by spraying melt
UA131214U (en) DEVICES FOR PULLING METAL MOLDING
CN101423251B (en) Method for manufacturing zircite granulation
CN108261981B (en) Continuous casting low-alkalinity tundish slag granulating device
CN1071613A (en) Producing method for metal powder
SU1729700A1 (en) Pulverization apparatus for manufacturing metal powder
SU725804A1 (en) Apparatus for centrifugal granulating of melts
SU1203049A1 (en) Method of granulating metallurgical slag melts
SU837955A1 (en) Device for granulating metallurgical melts
RU2025220C1 (en) Device for production of metal granules
CN110722706A (en) Carry out plastics pelletization equipment that composition detected according to granule dead weight
JPH03271306A (en) Method and apparatus for manufacturing rapidly cooled and solidified metal powder
CN110238407A (en) Novel iron alloy granulating device
SU709246A1 (en) Apparatus for granulating metal melt
CN113458322A (en) Device for carrying out particle refinement on inside spherical fine sand clay during casting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060525