RU2783096C1 - Method for production of metal and ceramic powders with given shape and particle size, using technology of plasma-arc spraying with water screen, and device for its implementation - Google Patents

Method for production of metal and ceramic powders with given shape and particle size, using technology of plasma-arc spraying with water screen, and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2783096C1
RU2783096C1 RU2021121920A RU2021121920A RU2783096C1 RU 2783096 C1 RU2783096 C1 RU 2783096C1 RU 2021121920 A RU2021121920 A RU 2021121920A RU 2021121920 A RU2021121920 A RU 2021121920A RU 2783096 C1 RU2783096 C1 RU 2783096C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
spraying
arc
chamber
water screen
Prior art date
Application number
RU2021121920A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Азат Талгатович Габдрахманов
Тансылу Фагимовна Габдрахманова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АЛИПЛАЗ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АЛИПЛАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АЛИПЛАЗ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2783096C1 publication Critical patent/RU2783096C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, in particular to the production of metal or ceramic powders by plasma-arc spraying. Heating and spraying of material in the form of one or several bars are carried out in a chamber with a controlled atmosphere by a plasma-arc flow generated by a direct-acting plasma torch. Cooling with slowing down of sprayed particles are carried out by means of a cylindrical water screen formed by a waterflow continuously circulating and evenly flowing along walls of the spraying chamber. A device for spraying contains a spraying chamber with a branch pipe for separation of waste working gas and cooling water, a direct-acting plasma torch for formation of a plasma-arc flow, at least one device for supply of bar material to the plasma-arc torch, and a pump for provision of continuous circulation of the waterflow to form the cylindrical water screen.
EFFECT: obtainment of powders of a given chemical composition with a homogenous granulometric composition.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу и устройству для получения порошков металлов, сплавов и их химических соединений с использованием плазменно-дугового распыления.The invention relates to a method and apparatus for producing powders of metals, alloys and their chemical compounds using plasma-arc spraying.

Известен плазменно-дуговой реактор [Патент RU 2708200 С1, МПК B22F 9/02, B22F 9/12, B22F 9/14, Н05Н 1/24, Н05Н 1/48 опубл. 05.12.2019] для получения порошка металлов, сплавов и металлических соединений из проволоки, содержащий корпус, первый электрод и размещенный на расстоянии от него второй электрод с возможностью образования плазменной дуги между ними, причем первый электрод выполнен с каналом, выпускное отверстие которого выходит в пространство между первым и вторым электродами, средство для ввода плазмообразующего газа в пространство между первым и вторым электродами, средство для формирования плазменной дуги в пространстве между первым и вторым электродами и средство для подачи проволоки через упомянутое выпускное отверстие канала в пространство между первым и вторым электродами. Недостаток данного изобретения в том, что отсутствует стабилизация дугового разряда для стабильного получения порошков с заданной формой и размером частиц, также в устройстве не предусмотрено система охлаждения образующихся частиц порошка.Known plasma-arc reactor [Patent RU 2708200 C1, IPC B22F 9/02, B22F 9/12, B22F 9/14, H05H 1/24, H05H 1/48 publ. 12/05/2019] to obtain a powder of metals, alloys and metal compounds from a wire, containing a housing, a first electrode and a second electrode placed at a distance from it with the possibility of forming a plasma arc between them, the first electrode being made with a channel, the outlet of which goes into space between the first and second electrodes, a means for introducing plasma-forming gas into the space between the first and second electrodes, a means for forming a plasma arc in the space between the first and second electrodes, and a means for feeding the wire through said channel outlet into the space between the first and second electrodes. The disadvantage of this invention is that there is no stabilization of the arc discharge for stable production of powders with a given shape and size of particles, and the device does not provide a cooling system for the resulting powder particles.

Известно устройство для получения металлических порошков плазменным распылением, работающее по способу, описанному в заявке на изобретение [Патент 92011252, МПК B22F 9/06, B01J 2/00, опубл. 20.04.1995]. Устройство содержит плазмотрон для создания плазменного потока, при помощи которого осуществляется нагрев и распыление материала, подаваемого в плазменный поток. Недостаток данного изобретения в том, что нагрев и распыление материала осуществляется в открытой атмосфере, что приводит к изменению химического состава распыляемого материала. Кроме того, для отсутствия спекания и деформации частиц порошка требуется большая длина пролета частиц порошка (до 10 метров и более). Частицы порошка имеют большой разброс по размерам и форме.A device for producing metal powders by plasma spraying is known, operating according to the method described in the application for the invention [Patent 92011252, IPC B22F 9/06, B01J 2/00, publ. 04/20/1995]. The device contains a plasma torch for creating a plasma flow, which is used to heat and spray the material supplied to the plasma flow. The disadvantage of this invention is that the heating and spraying of the material is carried out in an open atmosphere, which leads to a change in the chemical composition of the sprayed material. In addition, for the absence of sintering and deformation of powder particles, a long span of powder particles (up to 10 meters or more) is required. Powder particles have a wide range of sizes and shapes.

Известно устройство для получения металлических и керамических порошков, содержащее охлаждаемую водой камеру с контролируемой атмосферой, в которой размещено устройство для подачи пруткового материала, один или несколько плазмотронов, расположенных под углом к оси подачи пруткового материала, сборник порошка, установленный в нижней части рабочей камеры [Патент США 5707419, МПК B22F 9/22, 13.01.1998]. Недостаток заключается в том, что для отсутствия слипания и деформации частиц требуется большая длина их пролета (до 6 метров и более), что приводит к значительным габаритам устройства и требуемым производственным объемам.A device for producing metal and ceramic powders is known, containing a water-cooled chamber with a controlled atmosphere, which houses a device for feeding bar material, one or more plasma torches located at an angle to the axis of supply of bar material, a powder collector installed in the lower part of the working chamber [ US patent 5707419, IPC B22F 9/22, 01/13/1998]. The disadvantage is that for the absence of adhesion and deformation of the particles, a large length of their span (up to 6 meters or more) is required, which leads to significant dimensions of the device and the required production volumes.

Известен способ получения металлических и керамических порошков, по которому нагрев и распыление материала в виде одного или нескольких прутков осуществляют плазменно-дуговым потоком, генерируемым плазмотроном прямого действия, причем распыление выполняют в камере с контролируемой атмосферой [Патент US 6398125 B1, МПК B05B 1/24, B05B 17/04, A62C 5/02, опубл. 04.06.2002], включающий в себя следующие этапы: (а) процесс нагревания стержневого материала в устройстве первой ступени и его распыления для подачи потока перегретых капель жидкого металла мелкой фракции в камеру распыления второй ступени, которое содержит подачу распыляющего газа, состоящая, по меньшей мере, из химически активного и инертного газа в заданной пропорции; (б) приведение в действие устройства распыления второй ступени путем направления распыляющего газа в камеру для подачи в поток перегретых капель металлической жидкости, с целью дальнейшего дробления капель металлической жидкости на ультратонкие частицы и обеспечение прохождения химически активного газа в целях реакции с реактивным легирующим элементом для формирования защитного слоя на поверхности частиц; и (в) охлаждение частиц с образованием сверхтонких твердых порошков. A known method for producing metal and ceramic powders, according to which the heating and spraying of the material in the form of one or more rods is carried out by a plasma-arc flow generated by a direct plasma torch, and the spraying is performed in a chamber with a controlled atmosphere [Patent US 6398125 B1, IPC B05B 1/24 , B05B 17/04, A62C 5/02, publ. 06/04/2002], which includes the following steps: (a) the process of heating the rod material in the device of the first stage and spraying it to supply a stream of superheated drops of liquid metal of fine fraction to the spray chamber of the second stage, which contains the supply of spray gas, consisting of at least measure, from a reactive and inert gas in a given proportion; (b) actuating the second stage atomization device by directing the atomizing gas into a chamber for supplying superheated metal liquid droplets into the stream, in order to further crush the metal liquid droplets into ultrafine particles and allow the reactive gas to pass through to react with the reactive alloying element to form a protective layer on the surface of the particles; and (c) cooling the particles to form ultrafine solid powders.

Недостаток данного способа в том, что в известном способе охлаждение и торможение распыленных частиц происходит при помощи встречного движению частиц порошка потока газа, что не позволяет эффективно их охлаждать, а также трудно управлять распределением параметров потока газа, что приводит к неравномерности охлаждения и торможения частиц порошка, хаотичному их перемещению, что усложняет получение порошков с заданными параметрами.The disadvantage of this method is that in the known method, the cooling and deceleration of the sprayed particles occurs with the help of the oncoming movement of the powder particles of the gas flow, which does not allow them to be effectively cooled, and it is also difficult to control the distribution of gas flow parameters, which leads to uneven cooling and deceleration of the powder particles. , their chaotic movement, which complicates the production of powders with specified parameters.

Также известно устройство для получения металлического порошка [Патент RU 2532215, МПК B22F 9/14, опубл. 27.10.2014] по которому нагрев и распыление материала в виде одного или нескольких прутков осуществляют потоком плазмы, генерируемым плазмотроном, причем распыление выполняют в охлаждаемой камере с контролируемой атмосферой, отличающийся тем, что в охлаждаемой камере создают циркулирующий газовый поток навстречу движению частиц. Устройство для получения металлических и керамических порошков, содержащее рабочую водоохлаждаемую камеру, в верхней части которой установлены плазмотрон для формирования плазменного потока, одно или несколько устройств для подачи пруткового материала в плазменный поток, сборник порошка, отличающееся тем, что параллельно рабочей камере установлена соединенная с ней при помощи верхнего и нижнего патрубков параллельная ветвь, в нижнем патрубке расположен вентилятор для создания циркулирующего газового потока навстречу движению частиц, верхний перепускной патрубок расположен ниже точки пересечения плазменного потока с прутковым материалом, а внизу параллельной ветви расположен дополнительный сборник частиц.Also known is a device for producing metal powder [Patent RU 2532215, IPC B22F 9/14, publ. 27.10.2014] according to which heating and spraying of the material in the form of one or more rods is carried out by a plasma flow generated by a plasma torch, and spraying is performed in a cooled chamber with a controlled atmosphere, characterized in that a circulating gas flow is created in the cooled chamber towards the movement of particles. A device for producing metal and ceramic powders, containing a working water-cooled chamber, in the upper part of which a plasma torch is installed for forming a plasma flow, one or more devices for feeding bar material into the plasma flow, a powder collector, characterized in that a parallel to the working chamber is installed connected to it using the upper and lower nozzles, a parallel branch, a fan is located in the lower nozzle to create a circulating gas flow towards the movement of particles, the upper bypass pipe is located below the point of intersection of the plasma flow with the bar material, and an additional collection of particles is located at the bottom of the parallel branch.

Недостатком данного изобретения является то, что не обеспечивается высокая скорость охлаждения порошка для получения необходимой микроструктуры порошка. Кроме того, частицы порошка имеют большой разброс по размерам и малый выход порошка необходимой фракции для аддитивных технологий, например, из проволоки СВ-08 разброс составляет в диапазоне 160-1600мкм, 45% основная фракции размером 700 мкм и из проволоки 10Х18Н9Т разброс составляет в диапазоне 50-400 мкм, основная фракция представлена порошком с размером частиц 400 - 630 мкм и составляет порядка 20 % [Струков Н.Н. Разработка технологии плазменного распыления прутковых материалов в камере с противопотоком: дис. канд. техн. наук: 05.02.10: - защищена 15.06.12 / Струков Николай Николаевич. - Пермь., 2012 - 126 с. - Библиогр.: с. 93-99].The disadvantage of this invention is that it does not provide a high cooling rate of the powder to obtain the required microstructure of the powder. In addition, powder particles have a large scatter in size and a low yield of powder of the required fraction for additive technologies, for example, from SV-08 wire, the scatter is in the range of 160-1600 μm, 45% of the main fraction with a size of 700 μm, and from 10Kh18N9T wire, the scatter is in the range 50-400 microns, the main fraction is represented by a powder with a particle size of 400 - 630 microns and is about 20% [Strukov N.N. Development of technology for plasma spraying of bar materials in a counterflow chamber: Cand. cand. tech. Sciences: 05.02.10: - defended 15.06.12 / Strukov Nikolai Nikolaevich. - Perm., 2012 - 126 p. - Bibliography: p. 93-99].

Решаемая техническая задача, предлагаемого способа получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц, с применением технологии плазменно-дугового распыления с водяным экраном и устройства для его осуществления, заключается в обеспечении возможности получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц различного химического состава при отсутствии слипания частиц, снижение расхода газа, габаритов и массы оборудования, используемого для получения порошков.The technical problem to be solved of the proposed method for obtaining metal and ceramic powders with a given shape and size of particles, using the technology of plasma-arc spraying with a water screen and a device for its implementation, is to provide the possibility of obtaining metal and ceramic powders with a given shape and particle size of various chemical composition in the absence of particles sticking together, reduction of gas consumption, dimensions and weight of equipment used to obtain powders.

Под заданной формой и размером частиц следует понимать обеспечение необходимых характеристик металлического и керамического порошка, например, для аддитивных технологий. Общим требованием к металлическим и керамическим порошкам для аддитивных технологий является сферическая форма частиц и высокая однородность гранулометрического состава, размеры частиц обычно находятся в пределах от 20 до 100 мкм.Under the given shape and size of particles, one should understand the provision of the necessary characteristics of metal and ceramic powder, for example, for additive technologies. The general requirement for metal and ceramic powders for additive technologies is the spherical shape of the particles and high uniformity of particle size distribution, particle sizes are usually in the range from 20 to 100 microns.

Решаемая техническая задача в способе получения металлических и керамических порошков была решена за счет того, что нагрев и распыление материала в виде одного или нескольких прутков осуществляют плазменно-дуговым потоком, генерируемым плазмотроном прямого действия, причем распыление выполняют в камере с контролируемой атмосферой, отличающийся тем, что охлаждение распыленных частиц происходит при помощи водяного экрана находящиеся не только в нижней части камеры распыления, но и равномерно стекающего со стенок, что дает более эффективное охлаждение всех расплавленных частиц, образую необходимую микроструктуру порошка.The technical problem to be solved in the method for producing metal and ceramic powders was solved due to the fact that the heating and spraying of the material in the form of one or more rods is carried out by a plasma-arc flow generated by a direct-acting plasma torch, and the spraying is performed in a chamber with a controlled atmosphere, characterized in that that the sprayed particles are cooled by means of a water screen located not only in the lower part of the spray chamber, but also flowing evenly from the walls, which provides more efficient cooling of all molten particles, forming the necessary microstructure of the powder.

Решаемая техническая задача в устройстве получения металлических и керамических порошков была решена за счет того, что в известном устройстве для получения металлического порошка, содержащее камеру распыления, в верхней части которой установлен плазмотрон прямого действия для формирования плазменно-дугового потока, где в качестве одного из электродов выступает прутковый материал, одно или несколько устройств для подачи пруткового материала в плазменно-дуговой поток, отличающийся тем, что в камере распыления создается водяной экран находящиеся не только в нижней части камеры распыления, но и равномерно стекающего со стенок образуя сплошной цилиндрический поток воды.The technical problem to be solved in the device for obtaining metal and ceramic powders was solved due to the fact that in a known device for obtaining metal powder, containing a spray chamber, in the upper part of which a direct-acting plasma torch is installed to form a plasma-arc flow, where as one of the electrodes bar material protrudes, one or more devices for feeding bar material into the plasma-arc flow, characterized in that a water screen is created in the spray chamber, which is not only in the lower part of the spray chamber, but also flows evenly from the walls forming a continuous cylindrical flow of water.

Перечень чертежейList of drawings

На фиг.1 показана функциональная схема устройства получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц, с применением технологии плазменно-дугового распыления с водяным экраном.Figure 1 shows a functional diagram of a device for obtaining metal and ceramic powders with a given shape and particle size, using the technology of plasma-arc spraying with a water screen.

На фиг.2 показан внешний вид порошка из стали 08Г2С.Figure 2 shows the appearance of the powder of steel 08G2S.

Устройство для получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц, с применением технологии плазменно-дугового распыления с водяным экраном (фиг.1) содержит камеру распыления 1, в которой в верхней ее части установлен плазмотрон прямого действия 2 для формирования плазменно-дугового потока, устройство 3 (одно или несколько) для подачи материала в виде прутка 4 в направлении, поперечном оси плазменно-дугового потока. Внутри камеры распыления 1 создается водяной экран 5, с помощью проточной воды стекающей равномерно по стенкам камеры распыления 1. Вода циркулирует при помощи насоса 6 через патрубок 7, где происходит разделение нагретой в процессе распыления воды и отработанных газов, которые удаляются с помощью вентилятора 8. Очистка и восстановление отработанных газов происходит в регенераторе 9. Для компенсации потерь газа используется баллон 10 с газом. Охлаждение воды происходит в теплообменнике 11 проточной водой или в чиллере. В нижней части камеры распыления 1 установлен сборник частиц порошка 12. Движение полученных частиц в камере распыления 1 показано штриховыми линиями 13.A device for obtaining metal and ceramic powders with a given shape and size of particles, using the technology of plasma-arc spraying with a water screen (figure 1) contains a spray chamber 1, in which a direct-acting plasma torch 2 is installed in its upper part to form a plasma-arc flow, device 3 (one or more) for supplying material in the form of a rod 4 in the direction transverse to the axis of the plasma-arc flow. Inside the spray chamber 1, a water screen 5 is created, with the help of running water flowing down evenly along the walls of the spray chamber 1. Water circulates with the help of a pump 6 through the nozzle 7, where the water heated during the spraying process and the exhaust gases are separated, which are removed using a fan 8. Purification and recovery of exhaust gases takes place in the regenerator 9. To compensate for gas losses, a cylinder 10 with gas is used. The water is cooled in the heat exchanger 11 with running water or in a chiller. A collector of powder particles 12 is installed in the lower part of the spray chamber 1. The movement of the obtained particles in the spray chamber 1 is shown by dashed lines 13.

Отличительной особенностью данного устройства является использование охлаждения расплавленных частиц, полученных при взаимодействии плазменно-дугового потока плазмотрона прямого действия 2 на пруток 4 являющемся одним из электродов, водяным экраном 5, при этом водяной экран 5 находиться не только в нижней части камеры распыления 1, но и равномерно стекает со стенок, образуя цилиндрический водяной экран 5, нижняя часть камеры распыления ссужается для сбора порошка в сборнике частиц порошка 12, также в камере распыления 1 находится патрубок 7 для отделения отработанного рабочего газа и охлаждающей воды циркулирующей по замкнутому контуру.A distinctive feature of this device is the use of cooling of molten particles obtained by the interaction of a plasma-arc flow of a direct-acting plasma torch 2 on a rod 4, which is one of the electrodes, a water screen 5, while the water screen 5 is located not only in the lower part of the spray chamber 1, but also flows evenly from the walls, forming a cylindrical water screen 5, the lower part of the spray chamber is narrowed to collect the powder in the collector of powder particles 12, also in the spray chamber 1 there is a branch pipe 7 for separating the exhaust working gas and cooling water circulating in a closed circuit.

Наличие цилиндрического водяного экрана 5 в камере распыления 1, повышает эффективность охлаждения всех распыленных частиц, обеспечивает их торможение и предотвращает деформацию их при соударении со стенками камеры распыления 1. Повышение скорости охлаждения частиц и их торможение цилиндрическим водяным экраном 5 позволяет сократить габариты (длину) камеры, уменьшить необходимый производственный объем, снизить стоимость оборудования.The presence of a cylindrical water screen 5 in the spray chamber 1 increases the cooling efficiency of all sprayed particles, ensures their deceleration and prevents their deformation upon impact with the walls of the spray chamber 1. Increasing the cooling rate of the particles and their deceleration by the cylindrical water screen 5 makes it possible to reduce the dimensions (length) of the chamber , reduce the required production volume, reduce the cost of equipment.

Рассмотрим предлагаемый способ получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц, с применением технологии плазменно-дугового распыления с водяным экраном и устройство для его осуществления изображенного на фиг. 1 в работе.Consider the proposed method for obtaining metal and ceramic powders with a given shape and size of particles, using the technology of plasma-arc spraying with a water screen and a device for its implementation shown in Fig. 1 in work.

Из рабочей камеры распыления 1 производится удаление воздуха при помощи продувки плазмообразующим газом через выключенный плазмотрон прямого действия 2, который подается из баллона 10, включается вентилятор 8 для начала циркуляции газа. Включается насос 6, вода начинает циркулировать, создавая водяной экран 5 для эффективного охлаждения распыляемых частиц и получения необходимой мелкокристаллической структуры. Включается плазмотрон прямого действия 2, генерирующий плазменную дугу, включается устройство 3 (одно или несколько) для подачи материала в виде прутка 4, плазменно-дуговым потоком прутковый материал плавится и распыляется в виде сферических частиц заданного размера. Распыленные частицы порошка движутся вдоль рабочей камеры распыления1 (направление движения показано штриховыми линиями 13). Водяной экран 5 тормозит и охлаждает распыленные частицы порошка. Охлажденные частицы порошка собираются в сборнике частиц порошка 12. Деформация и спекание частиц порошка отсутствуют. Air is removed from the working spray chamber 1 by blowing with plasma-forming gas through the switched off direct-acting plasma torch 2, which is supplied from the cylinder 10, the fan 8 is turned on to start the gas circulation. The pump 6 is turned on, the water begins to circulate, creating a water screen 5 for effective cooling of the sprayed particles and obtaining the necessary fine-grained structure. The direct action plasma torch 2 is switched on, generating a plasma arc, the device 3 (one or more) is switched on for supplying material in the form of a rod 4, the rod material is melted by the plasma-arc flow and sprayed in the form of spherical particles of a given size. The atomized powder particles move along the working spray chamber 1 (the direction of movement is shown by dashed lines 13). Water screen 5 slows down and cools the sprayed powder particles. The cooled powder particles are collected in the powder particle collector 12. There is no deformation and sintering of the powder particles.

Пример конкретного исполнения.An example of a specific implementation.

По предложенной схеме изготовлена установка с рабочей камерой диаметром 200 мм и длиной 1000 мм. Камера устанавливается вертикально. Плазмотрон, установленный в камере для распыления, обеспечивает работу в диапазоне токов дуги 20-150 А. Зазор между срезом сопла и проволокой составляет 2-5мм.According to the proposed scheme, an installation with a working chamber with a diameter of 200 mm and a length of 1000 mm was made. The camera is installed vertically. The plasma torch installed in the spraying chamber ensures operation in the arc current range of 20-150 A. The gap between the nozzle exit and the wire is 2-5 mm.

На установке получали порошки сферической формы (фиг.2) из стали 08Г2С. Основной гранулометрический состав (более 50%) металлического и керамического порошка составляет 20-100 мкм. Разброс частиц составляет в диапазоне 5-200мкм. Производительность установки: 1-5 кг/час.The installation received powders of spherical shape (figure 2) from steel 08G2S. The main granulometric composition (more than 50%) of metal and ceramic powder is 20-100 microns. The spread of particles is in the range of 5-200 µm. Productivity of installation: 1-5 kg/hour.

Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает получение металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц заданного химического состава при отсутствии слипания частиц при снижении габаритов и массы оборудования, используемого для их получения.Thus, the claimed invention provides for the production of metal and ceramic powders with a given shape and particle size of a given chemical composition in the absence of particle sticking while reducing the size and weight of the equipment used to obtain them.

Claims (2)

1. Способ получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц методом плазменно-дугового распыления с водяным экраном, включающий нагрев и распыление материала в виде по меньшей мере одного прутка плазменно-дуговым потоком, генерируемым плазмотроном прямого действия, в камере с контролируемой атмосферой и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение с торможением распыленных частиц осуществляют посредством цилиндрического водяного экрана, сформированного потоком воды, непрерывно циркулирующим и равномерно стекающим по стенкам камеры распыления.1. A method for producing metal and ceramic powders with a given shape and particle size by plasma-arc spraying with a water screen, including heating and spraying the material in the form of at least one rod with a plasma-arc flow generated by a direct-acting plasma torch in a chamber with a controlled atmosphere and cooling, characterized in that cooling with braking of the atomized particles is carried out by means of a cylindrical water screen formed by a water flow continuously circulating and evenly flowing down the walls of the atomization chamber. 2. Устройство получения металлических и керамических порошков с заданной формой и размером частиц способом по п.1, содержащее камеру распыления, в верхней части которой установлен плазмотрон прямого действия для формирования плазменно-дугового потока, и по меньшей мере одно устройство для подачи пруткового материала, выполняющего функцию электрода, в плазменно-дуговой поток, характеризующееся тем, что оно содержит насос для обеспечения непрерывной циркуляции потока воды с формированием цилиндрического водяного экрана, а в камере распыления выполнен патрубок для разделения отработанного рабочего газа и охлаждающей воды.2. A device for obtaining metal and ceramic powders with a given shape and particle size by the method according to claim 1, containing a spray chamber, in the upper part of which a direct-acting plasma torch is installed to form a plasma-arc flow, and at least one device for feeding bar material, acting as an electrode into the plasma-arc flow, characterized in that it contains a pump to ensure continuous circulation of the water flow with the formation of a cylindrical water screen, and a branch pipe is made in the spray chamber to separate the exhaust working gas and cooling water.
RU2021121920A 2021-07-23 Method for production of metal and ceramic powders with given shape and particle size, using technology of plasma-arc spraying with water screen, and device for its implementation RU2783096C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783096C1 true RU2783096C1 (en) 2022-11-08

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040013602A1 (en) * 2000-11-09 2004-01-22 Taube Joel A. Method and apparatus for producing nano-particles of molybdenum oxide
US20080223174A1 (en) * 2000-06-16 2008-09-18 Forbes Jones Robin M Methods and apparatus for spray forming, atomization and heat transfer
RU2457925C2 (en) * 2006-06-01 2012-08-10 СиВиАрДи ИНКО ЛИМИТЕД Method of producing metallic nanopowders by decomposition of metal carbonyl in using induction plasma burner
KR101408238B1 (en) * 2011-12-01 2014-06-16 소에이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 Plasma device for manufacturing a metal powder
RU2532215C2 (en) * 2013-01-10 2014-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Metal powder production device
RU2588931C1 (en) * 2015-01-20 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" Method of producing ultrafine powder of metal or metal alloys
WO2017011900A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 Ap&C Advanced Powders & Coatings Inc. Plasma atomization metal powder manufacturing processes and systems therefore
RU2623935C2 (en) * 2012-04-27 2017-06-29 Риэктив Метал Партиклз Ас Device and method of particles manufacture
CN210676946U (en) * 2019-05-31 2020-06-05 广东省材料与加工研究所 Plasma arc spheroidizing powder device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080223174A1 (en) * 2000-06-16 2008-09-18 Forbes Jones Robin M Methods and apparatus for spray forming, atomization and heat transfer
US20040013602A1 (en) * 2000-11-09 2004-01-22 Taube Joel A. Method and apparatus for producing nano-particles of molybdenum oxide
RU2457925C2 (en) * 2006-06-01 2012-08-10 СиВиАрДи ИНКО ЛИМИТЕД Method of producing metallic nanopowders by decomposition of metal carbonyl in using induction plasma burner
KR101408238B1 (en) * 2011-12-01 2014-06-16 소에이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 Plasma device for manufacturing a metal powder
RU2623935C2 (en) * 2012-04-27 2017-06-29 Риэктив Метал Партиклз Ас Device and method of particles manufacture
RU2532215C2 (en) * 2013-01-10 2014-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Metal powder production device
RU2588931C1 (en) * 2015-01-20 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" Method of producing ultrafine powder of metal or metal alloys
WO2017011900A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 Ap&C Advanced Powders & Coatings Inc. Plasma atomization metal powder manufacturing processes and systems therefore
CN210676946U (en) * 2019-05-31 2020-06-05 广东省材料与加工研究所 Plasma arc spheroidizing powder device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СТРУКОВ Н.Н. Разработка технологи плазменного распыления прутковых материалов в камере с противопотоком. Дис. канд.тех.наук. Пермь, 2012, стр.93-99. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6883525B2 (en) Methods and equipment for producing metal powder materials
KR102351919B1 (en) Process and apparatus for producing powder particles by atomization of a feed material in the form of an elongated member
CN107096925B (en) Novel plasma atomization preparation spherical powder system
US5707419A (en) Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization
AU2012294859B2 (en) Processes and apparatus for forming products from atomized metals and alloys
JP2015221942A (en) Apparatus and method for production of clean alloy solidified quickly
US11839918B2 (en) Method and apparatus for producing high purity spherical metallic powders at high production rates from one or two wires
US10654106B2 (en) Process for producing metals and metal alloys using mixing cold hearth
US4670047A (en) Process for producing finely divided spherical metal powders
CN107900366B (en) Device and method for continuously preparing titanium or titanium alloy powder for 3D printing through gas atomization
US3041672A (en) Making spheroidal powder
WO2009117179A1 (en) Apparatus and method for clean, rapidly solidified alloys
RU2532215C2 (en) Metal powder production device
JP7386839B2 (en) Plasma arc atomization ultrafine powder manufacturing equipment
JP2002346377A (en) Method for preparing ceramics or metallic spherical powder by hot plasma and apparatus therefor
JP2016522734A (en) High-throughput particle production using a plasma system
RU2783096C1 (en) Method for production of metal and ceramic powders with given shape and particle size, using technology of plasma-arc spraying with water screen, and device for its implementation
JP2639669B2 (en) Granulator for molten material
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
RU2749403C1 (en) Device for producing metal powder
RU2173609C1 (en) Method and apparatus for producing highly reactive metals and alloys
RU2743474C2 (en) Method of plasma synthesis of powders of inorganic materials and apparatus for implementation thereof
RU2133173C1 (en) Process of production of powder with microcrystalline structure
RU133445U1 (en) LIQUID METAL SPRAYING PLANT
Ananthapadmanabhan et al. Particle morphology and size distribution of plasma processed aluminium powder