RU2356696C1 - Device for receiving of metallic powder - Google Patents
Device for receiving of metallic powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356696C1 RU2356696C1 RU2007134196/02A RU2007134196A RU2356696C1 RU 2356696 C1 RU2356696 C1 RU 2356696C1 RU 2007134196/02 A RU2007134196/02 A RU 2007134196/02A RU 2007134196 A RU2007134196 A RU 2007134196A RU 2356696 C1 RU2356696 C1 RU 2356696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- pusher
- workpiece
- blank
- melting chamber
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении металлических порошков.The present invention relates to the field of metallurgy and can be used to obtain metal powders.
Известна установка для получения металлического порошка, состоящая из плавильной камеры с нагревателем, камеры подачи заготовок и копильника, причем плавильная камера выполнена составной из двух частей с разъемом между ними в вертикальной плоскости, первая из которых (стационарная) связана с камерой подачи заготовок и копильником, а вторая (отъемная) связана с нагревателем (Авторское свидетельство на изобретение СССР №820068, B22F 9/08, 1979 г.).A known installation for producing metal powder, consisting of a melting chamber with a heater, a supply chamber of blanks and a piggy bank, the melting chamber is made up of two parts with a connector between them in a vertical plane, the first of which (stationary) is connected to the supply chamber of the blanks and the piggy bank, and the second (detachable) is connected with the heater (Copyright certificate for the invention of the USSR No. 820068, B22F 9/08, 1979).
Недостатком этой установки является низкое качество производимого порошка из-за возможных инородных включений и повышенного содержания окислов на поверхности частиц.The disadvantage of this installation is the low quality of the produced powder due to possible foreign inclusions and an increased content of oxides on the surface of the particles.
Известна установка для получения металлического порошка, содержащая плавильную камеру с нагревателем, механизм вращения и осевого перемещения заготовки, размещенные в герметичном кожухе, дозатор заготовок, приемную камеру для порошка и емкость для порошка (Авторское свидетельство СССР №534304, B22F 9/08, 1976 г.) - прототип.A known installation for producing a metal powder, comprising a melting chamber with a heater, a rotation mechanism and axial movement of the workpieces placed in an airtight housing, a workpiece dispenser, a powder receiving chamber and a powder container (USSR Author's Certificate No. 5434304, B22F 9/08, 1976 .) is a prototype.
Недостатком этой установки является ограничение номенклатуры производимых порошков, неоднородность их фракционного состава.The disadvantage of this installation is the limitation of the range of powders produced, the heterogeneity of their fractional composition.
Предлагаемая установка для получения металлического порошка содержит плавильную камеру с нагревателем, соединенную с ней камеру механизмов, дозатор заготовок в плавильную камеру, вакуумную систему, приемную камеру, емкость для сбора порошка и размещенные в камере механизмов механизм осевого перемещения заготовок с толкателем и механизм вращения заготовок с приводными валками, при этом механизм вращения заготовок снабжен прижимным роликом и подшипниковыми опорами с устройствами газового охлаждения, электроизолирующими втулками противоэрозионного износа поверхностей качения подшипниковых опор, датчиками контроля температуры и уровня виброколебаний, при этом приводные валки и прижимной ролик механизма вращения заготовок установлены на подшипниковых опорах, толкатель выполнен с сопловым аппаратом на торце, обращенным в сторону подачи заготовки, а плавильная камера и камера механизмов соединены между собой байпасным трубопроводом с клапаном.The proposed installation for producing metal powder comprises a melting chamber with a heater, a mechanism chamber connected to it, a billet dispenser in the melting chamber, a vacuum system, a receiving chamber, a powder collecting container and axial movement of workpieces with a pusher and a workpiece rotation mechanism with drive rolls, while the rotation mechanism of the workpieces is equipped with a pressure roller and bearing bearings with gas cooling devices, electrically insulating bushings and erosion of wear of the rolling surfaces of the bearings, sensors for monitoring temperature and level of vibration, while the drive rolls and the pressure roller of the workpiece rotation mechanism are mounted on the bearings, the pusher is made with a nozzle device at the end facing the workpiece feed, and the melting chamber and the mechanism chamber are connected between themselves bypass pipe with valve.
Предлагаемая установка отличается от прототипа тем, что механизм вращения заготовок снабжен прижимным роликом и подшипниковыми опорами с устройствами газового охлаждения, электроизолирующими втулками противоэрозионного износа поверхностей качения подшипниковых опор, датчиками контроля температуры и уровня виброколебаний, при этом приводные валки и прижимной ролик механизма вращения заготовок установлены на подшипниковых опорах, толкатель выполнен с сопловым аппаратом на торце, обращенным в сторону подачи заготовки, а плавильная камера и камера механизмов соединены между собой байпасным трубопроводом с клапаном.The proposed installation differs from the prototype in that the workpiece rotation mechanism is equipped with a pressure roller and bearing bearings with gas cooling devices, electrically insulating bushings for anti-erosion wear of the bearing surfaces, temperature and vibration level sensors, while drive rolls and a pressure roller of the workpiece rotation mechanism are mounted on bearing bearings, the pusher is made with a nozzle device at the end facing the supply side of the workpiece, and the melting The camera and the camera mechanisms are interconnected by a bypass conduit with a valve.
Технический результат - расширение диапазона по крупности частиц получаемых порошков, повышение их однородности по фракционному составу и, как следствие, расширение сортамента изделий, получаемых из этих порошков, с повышенным уровнем физико-механических свойств и, как следствие, повышение срока службы.EFFECT: expanding the range of particle sizes of the obtained powders, increasing their uniformity in fractional composition, and, as a result, expanding the assortment of products obtained from these powders with an increased level of physical and mechanical properties and, as a result, increasing the service life.
Предлагаемая установка позволяет получать металлические порошки различной крупности, в том числе и ультрадисперсные с крупностью частиц менее 100 мкм, однородного фракционного состава за счет расширения диапазона частоты вращения заготовки вплоть до очень высоких значений, порядка 20000-25000 мин-1. Поддержание такой высокой частоты вращения заготовки обеспечивают конструктивные особенности установки, заключающиеся в том, что подшипниковые опоры приводных валков механизма вращения и прижимного ролика, испытавающие повышенный нагрев трущихся частей, генерацию электростатических зарядов, повышенную частоту виброколебаний, снабжены устройствами газового охлаждения, электроизолирующими втулками противоэрозионного износа поверхностей качения подшипниковых опор, датчиками контроля температуры и уровня виброколебаний.The proposed installation allows to obtain metal powders of various sizes, including ultrafine with a particle size of less than 100 microns, homogeneous fractional composition by expanding the range of rotation speed of the workpiece up to very high values, of the order of 20,000-25,000 min -1 . Maintenance of such a high rotational speed of the workpiece is ensured by the design features of the installation, namely, that the bearing bearings of the drive rolls of the rotation mechanism and the pressure roller, experiencing increased heating of the rubbing parts, the generation of electrostatic charges, the increased vibration frequency, are equipped with gas cooling devices, electrical insulating bushings for anti-erosion wear of surfaces rolling bearings, sensors control the temperature and level of vibration.
Для снижения износа толкателя от трения, особенно при повышенных частотах вращения заготовки, толкатель, размещенный в камере механизмов, выполнен с сопловым аппаратом на торце, обращенным в сторону подачи заготовки. При этом за счет газовой струи, выходящей из сопла, создается «газовая подушка» между толкателем и торцом заготовки, резко снижающей трение и образование металлической пыли, проникновению которой в трущиеся части подшипниковых опор препятствует наличие байпасного трубопровода с клапаном между плавильной камерой и камерой механизмов. Клапан, обеспечивающий перепуск газа, можно настроить так, что в камере механизмов поддерживается более высокое давление газа, чем в плавильной камере, и газ, содержащий металлическую пыль, будет перетекать в плавильную камеру, тем самым препятствуя осаждению пыли в камере механизмов и в том числе в подшипниковых опорах.To reduce the wear of the pusher from friction, especially at increased speeds of rotation of the workpiece, the pusher located in the mechanism chamber is made with a nozzle device at the end facing the supply side of the workpiece. In this case, due to the gas jet leaving the nozzle, a “gas cushion” is created between the pusher and the end face of the workpiece, which sharply reduces friction and the formation of metal dust, the penetration of which into the rubbing parts of the bearing supports is prevented by the presence of a bypass pipe with a valve between the melting chamber and the mechanism chamber. The gas bypass valve can be adjusted so that a higher gas pressure is maintained in the mechanism chamber than in the melting chamber, and gas containing metal dust will flow into the melting chamber, thereby preventing dust from settling in the mechanism chamber, including in bearings.
Установка позволяет получать мелкозернистую структуру самих частиц, уменьшить их размер и размер примесных частиц, которые практически всегда присутствуют в массе основного порошка и благодаря этому снизить их вредное влияние на механические свойства компактных изделий, отпрессованных из порошков. Изделия, получаемые из таких порошков, обладают более высоким уровнем физико-механических свойств (предел прочности, пластичности), которые позволяют расширить сортамент выпускаемых изделий из них, в том числе применять порошки для изготовления изделий ответственного назначения с повышением эксплуатационного ресурса.The installation allows you to get a fine-grained structure of the particles themselves, to reduce their size and the size of impurity particles, which are almost always present in the mass of the main powder and thereby reduce their harmful effect on the mechanical properties of compact products pressed from powders. Products obtained from such powders have a higher level of physicomechanical properties (tensile strength, ductility), which allow to expand the assortment of manufactured products from them, including the use of powders for the manufacture of critical products with increased service life.
Предлагаемая установка поясняется чертежами, где на:The proposed installation is illustrated by drawings, where:
- фиг.1 показано фронтальное сечение;- figure 1 shows a frontal section;
- фиг.2 - поперечное сечение;- figure 2 is a cross section;
- фиг.3 - вид сверху.- figure 3 is a top view.
Установка состоит из опоры 1, на которой смонтированы плавильная камера 2, камера механизмов 3, соединенные между собой фланцевым разъемом 4.The installation consists of a support 1, on which a melting chamber 2 is mounted, a mechanism chamber 3, interconnected by a flange connector 4.
Плавильная камера 2 снабжена откатной крышкой 5, в которой установлен нагреватель 6 (плазмотрон) с механизмом 7 его рабочего перемещения. Стенки плавильной камеры 2 и плазмотрон 6 сообщены трубопроводами 8 с источником охлаждающей воды (на фиг.1-3 не показан).The melting chamber 2 is provided with a sliding cover 5, in which a heater 6 (plasmatron) with a mechanism 7 for its working movement is installed. The walls of the melting chamber 2 and the plasma torch 6 are connected by pipelines 8 with a source of cooling water (not shown in FIGS. 1-3).
Камера механизмов 3 состоит из вакуум-плотного корпуса, в объеме которого смонтированы два горизонтальных цилиндрических валка 9 на подшипниковых опорах 10 с газовым охлаждением, противоэрозионными втулками на их поверхностях качения, датчиками контроля температуры и уровня виброколебаний (на фиг.1-3 не показаны), с электроприводом вращения от индивидуальных электродвигателей 11, нажимной подвижной ролик 12 на подшипниковых опорах той же конструкции, что и опоры 10, размещенный над валками 9 и снабженный механизмом 13 прижатия его к цилиндрической заготовке, опирающейся на оба валка одновременно.The camera of mechanisms 3 consists of a vacuum-tight housing, in the volume of which two horizontal cylindrical rolls 9 are mounted on bearings 10 with gas cooling, anti-erosion bushings on their rolling surfaces, temperature and vibration level sensors (not shown in Figs. 1-3) , with an electric drive of rotation from individual electric motors 11, a push
Во фланцевом разъеме 4 камер смонтирован водоохлаждаемый экран 14 с центральным отверстием под заготовку. Соосно с заготовкой размещен механизм продольной подачи 15 с толкателем 16 и сопловым аппаратом 17.In the flange connector 4 of the cameras mounted water-cooled screen 14 with a Central hole for the workpiece. Coaxial with the workpiece is a
Установка снабжена электросистемой 18, системой создания вакуума и газовой системой, с которой сообщен сопловый аппарат 17. К камере механизмов 3 сбоку пристыкован дозатор заготовок (на фиг.1-3 не показан), который снабжен механизмом подачи заготовки 19 с лотком 20.The installation is equipped with an electrical system 18, a vacuum system and a gas system with which the nozzle apparatus 17 is connected. A workpiece dispenser (not shown in Figs. 1-3) is attached to the mechanism chamber 3, which is equipped with a workpiece feed mechanism 19 with a
Камера плавильная 2 и камера механизмов 3 сообщены между собой байпасным трубопроводом 21 с регулирующим клапаном 22.The melting chamber 2 and the mechanism chamber 3 are interconnected by
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Запуск установки начинают с включения вакуумной системы на откачку воздуха из камер установки до заданного остаточного давления 0,013 Па. При достижении заданного вакуума систему откачки отключают и из газовой системы заполняют полости камер рабочей газовой атмосферой (например, инертными газами) до заданного давления.The start of the installation begins with the inclusion of a vacuum system for pumping air from the chambers of the installation to a given residual pressure of 0.013 Pa. When a predetermined vacuum is reached, the pumping system is turned off and the chamber cavities are filled with the working gas atmosphere (for example, inert gases) to the desired pressure.
Из дозатора заготовок по лотку 20 с помощью механизма подачи 19 на валки 9 подается заготовка 23 и прижимается к валкам 9 нажимным роликом 12 посредством механизма 13. Механизмом продольной подачи 15 с толкателем 16 заготовка перемещается вдоль валков в плавильную камеру 2 через отверстие водоохлаждаемого экрана 14 в положение, при котором расстояние от плоскости экрана 14 до торца заготовки 23 составляет ~25÷30 мм. Включают газовую систему и рециркулируют рабочий газ через камеры установки с подачей его в сопловый аппарат 17 толкателя 16 для создания газовой подушки между толкателем и торцем заготовки, подшипниковые опоры 10 на охлаждение, причем клапан 22 на байпасном трубопроводе 21 настраивают так, чтобы давление газа в камере механизмов было выше, чем в плавильной камере, и газ всегда двигался в сторону плавильной камеры, обеспечивая вынос металлической пыли из камеры механизмов.From the billet dispenser, a workpiece 23 is fed to the rolls 9 using a feed mechanism 19 onto the rolls 9 and pressed against the rolls 9 by a
Задается рабочая частота вращения валков 9, после чего зажигается дуга плазмотрона 6, устанавливается заданное значение мощности (тока и напряжения). Плазмотрон 6 механизмом 7 перемещается к торцу вращающейся заготовки на расстояние ~20 мм, и начинается процесс плавления и диспергации заготовки. Включается механизм продольной подачи 15 заготовки, и устанавливается на нем заданная скорость подачи (плавления) заготовки и корректируется мощность (ток, напряжение) плазмотрона таким образом, чтобы положение торца заготовки 23 относительно плазмотрона 6 оставалось неизменным. Процесс подачи заготовки механизмом 15 с толкателем 16 продолжается до тех пор, пока длина оставшейся (нерасплавленной) ее части (огарка) не достигнет той минимальной длины, которую способен еще надежно удержать на валках 9 прижимной ролик 12. После этого плавка останавливается, плазмотрон 6 механизмом 7 отводится от торца огарка, снижается ток и напряжение на плазмотроне до минимальных значений, обеспечивающих устойчивое горение дуги в плазмотроне 6, останавливается вращение валков 9, отводится от огарка прижимной ролик 12 и сбрасывается огарок в камеру 2. Затем отводится механизм продольной подачи 15 в крайнее, удаленное от плавильной камеры 2, положение и на валки 9 подается из дозатора заготовок механизмом 19 следующая заготовка 23 и далее, действуя аналогично тому, как описано ранее по распылению первой заготовки, обеспечивается плавление и диспергация второй и последующих заготовок, находящихся в загрузочной камере.The operating speed of the rolls 9 is set, after which the arc of the plasma torch 6 is ignited, the set value of power (current and voltage) is set. The plasma torch 6 by the mechanism 7 moves to the end of the rotating workpiece at a distance of ~ 20 mm, and the process of melting and dispersion of the workpiece begins. The
Были проведены сравнительные исследования физических, химических и технологических свойств гранул, полученных на предлагаемой установке и установке-прототипе. Результаты исследования приведены в таблице 1.Comparative studies of the physical, chemical and technological properties of the granules obtained on the proposed installation and the installation of the prototype were carried out. The results of the study are shown in table 1.
Данные, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что предлагаемая установка позволяет получать металлические порошки (гранулы) различной крупности, в том числе и ультрадисперсные с крупностью менее 100 мкм более однородного фракционного состава, что повышает уровень физико-механических свойств изделий, отпрессованных из них. Ресурс работы изделий под фиксированной нагрузкой при этом возрастает, как следует из данных таблицы 1, также до двух раз.The data shown in table 1 indicate that the proposed installation allows to obtain metal powders (granules) of various sizes, including ultrafine with a particle size of less than 100 microns more homogeneous fractional composition, which increases the level of physico-mechanical properties of products pressed from them. The service life of products under a fixed load increases, as follows from the data in table 1, also up to two times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134196/02A RU2356696C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Device for receiving of metallic powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134196/02A RU2356696C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Device for receiving of metallic powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007134196A RU2007134196A (en) | 2009-03-20 |
RU2356696C1 true RU2356696C1 (en) | 2009-05-27 |
Family
ID=40544892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007134196/02A RU2356696C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Device for receiving of metallic powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2356696C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549797C1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-04-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Unit for obtaining metal powders by sputtering of rotating workpiece |
RU2588931C1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" | Method of producing ultrafine powder of metal or metal alloys |
RU202163U1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-02-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Электронно-Лучевых Технологий" (ООО "ЦЭЛТ") | Drive of rotation and movement of the workpiece |
-
2007
- 2007-09-14 RU RU2007134196/02A patent/RU2356696C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549797C1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-04-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Unit for obtaining metal powders by sputtering of rotating workpiece |
RU2588931C1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" | Method of producing ultrafine powder of metal or metal alloys |
RU202163U1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-02-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Электронно-Лучевых Технологий" (ООО "ЦЭЛТ") | Drive of rotation and movement of the workpiece |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007134196A (en) | 2009-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11565319B2 (en) | Process and apparatus for producing powder particles by atomization of a feed material in the form of an elongated member | |
AU2016370962B2 (en) | Spheroidal dehydrogenated metals and metal alloy particles | |
CN109940167B (en) | Rotary electrode powder making device and method | |
CA2799342C (en) | Spherical powder and its preparation | |
US11839918B2 (en) | Method and apparatus for producing high purity spherical metallic powders at high production rates from one or two wires | |
RU2356696C1 (en) | Device for receiving of metallic powder | |
US4041742A (en) | Apparatus and method for cold working metal powder | |
RU2413595C2 (en) | Method of producing spherical granules of refractory and chemically active metals and alloys, device to this end and device to fabricate initial consumable billet to implement said method | |
RU2549797C1 (en) | Unit for obtaining metal powders by sputtering of rotating workpiece | |
CN210151206U (en) | Filter device for plasma spraying equipment | |
RU2446915C2 (en) | Method of producing refractory material powder and device to this end | |
JP2016156058A (en) | Plasma spray apparatus and plasma spray method | |
CN115283683B (en) | Preparation method and system of high sphericity and low oxygen increment titanium alloy powder | |
RU2749403C1 (en) | Device for producing metal powder | |
RU2802692C1 (en) | Method for producing tungsten-titanium-cobalt hard alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of t5k10 alloy waste in water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |