SE452861B - SEED AS MANUFACTURING SPHERICAL GRANULES OF METAL MELT MEDIUM CROSSING MAGNETIC AND ELECTRICAL FIELDS AND DEVICE THEREOF - Google Patents
SEED AS MANUFACTURING SPHERICAL GRANULES OF METAL MELT MEDIUM CROSSING MAGNETIC AND ELECTRICAL FIELDS AND DEVICE THEREOFInfo
- Publication number
- SE452861B SE452861B SE8102586A SE8102586A SE452861B SE 452861 B SE452861 B SE 452861B SE 8102586 A SE8102586 A SE 8102586A SE 8102586 A SE8102586 A SE 8102586A SE 452861 B SE452861 B SE 452861B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- melt
- openings
- air gap
- molten metal
- granules
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
452 861 vid vilket metall reduceras från oxider, salter eller andra för- eningar, dels ett sprutningsförfarande, vid vilket en metall- smälta sprutas medelst roterande skivor, anordningar av slutar- typ eller skovlar och smälta metallstänk kyles under tillhanda- hållande av granuler, dels ett skakförfarande, som grundar sig på att en i ett kärl med hål placerad metallsmälta utsättes för in- verkan av en kolv, som bringas att utföra svängningsrörelser, och dels ett elektromagnetiskt förfarande, vid vilket granuler av me- tall framställes genom att smält metall utsättes för inverkan av elektromagnetiska krafter. 452 861 in which metal is reduced from oxides, salts or other on the one hand, a spraying process in which a metal melt is sprayed by means of rotating disks, shutter devices type or shovels and molten metal splashes are cooled during holding of granules, partly a shaking procedure, which is based on that a molten metal placed in a vessel with a hole is exposed to action of a piston, which is caused to perform oscillating movements, and secondly, an electromagnetic process in which granules of metal pine is produced by exposing molten metal to electromagnetic forces.
Oavsett man disponerar över ett sådant stort antal förfaranden för framställning av granuler av metall uppfyller inget av dessa kän- da förfaranden samtliga krav, dvs man kan medelst dessa förfaran- den inte framställa granuler med likadan form och - vad som är det huvudsakliga - med lika storlek isynnerhet granuler av metaller med låg ytspänning.Regardless of having such a large number of procedures available for manufacture of metal granules does not meet any of these criteria procedures all the requirements, ie these procedures can be it does not produce granules of the same shape and - whatever it is main - of equal size in particular granules of metals with low surface tension.
För att kunna framställa en granulerad produkt med lika granul- storlek klassas (sorteras) de medelst nämnda kända förfaranden framställda partiklarna, varvid man från den totala massan av gra- nulerat halvfabrikat med s.k. polyfraktionell partikelstorleksför- delning väljer partiklar med önskad form och storlek. De återstå- ende (icke standariserade) partiklarna utsättes i regel för upp- repad behandling, varvid dessa partiklars andel utgör 0,5-0,75 av utgångsproduktens vikt.In order to produce a granulated product with equal granular size is classified (sorted) by the said known methods the particles produced, from the total mass of gra- nullified semi-finished product with so-called polyfractional particle size ratio division selects particles of the desired shape and size. The remaining (non-standardized) particles are generally exposed to scratched treatment, the proportion of these particles being 0.5-0.75 of the weight of the starting product.
Det bör dessutom observeras, att samtliga kända förfaranden (utom det elektromagnetiska förfarandet) för framställning av granuler av metall kräver komplicerad processutrustning exempelvis drivan- ordningar, som erfordrar mycket hög energiförbrukning.It should also be noted that all known methods (except the electromagnetic process) for the production of granules of metal requires complicated process equipment such as drive schemes, which require very high energy consumption.
Genom att det elektromagnetiska förfarandet för framställning av granuler av metall erfordrar enklare processutrustning jämfört med de andra kända förfarandena, har det på senare tid funnit en stän- digt ökande användning.By the electromagnetic process for the production of metal granules require simpler process equipment compared to the other known methods, a standard has recently been found increasing use.
Ett förfarande för framställning av granuler av metallsmälta är känt (jämför exempelvis det sovjetryska uppfinnarcertifikatet 485 824), vid vilket man av metallsmältan formar en fri stråle 452 861 (en fri ström), utsätter denna för inverkan av ett elektromagne- tiskt fält och kyler de så bildade granulerna, varvid den smälta metallen - i och för intensifiering av förloppet - utsättes för inverkan av ett pulsat elektromagnetiskt fält, innan den smälta metallstrålens formning påbörjas. I Oavsett detta kända elektromagnetiska förfarande ger bestämda för- delar, b1.a. erfordrar enkel processutrustning, kan man emellertid, såsom den praktiska erfarenheten visar, med detta förfarande inte framställa granuler av metall med lika storlek.One process for producing granules of molten metal is known (compare, for example, the Soviet inventor certificate 485 824), in which a free jet is formed from the molten metal 452 861 (a free current), exposes it to the effect of an electromagnetic field and cools the granules thus formed, whereby it melts the metal - in order to intensify the process - is exposed to impact of a pulsed electromagnetic field, before it melts the formation of the metal beam begins. IN Irrespective of this known electromagnetic method, certain parts, b1.a. requires simple process equipment, one can, however, as practical experience shows, with this procedure does not produce granules of metal of equal size.
En anordning för framställning av sfäriska granuler (kulor) av smält metall är känd (jämför exempelvis det sovjetryska uppfinnar- certifikatet 532 472), vilken innefattar dels en behållare för smält metall med på dess vägg anordnade munstycken och dels en mekanism för finfördelning av smälta metallstrålar, vilken utgöres av i behållaren för smält metall anordnade induktorer. Behållaren för smält metall utgöres av en tippbar blandningsanordning.An apparatus for producing spherical granules (spheres) of molten metal is known (compare, for example, the Soviet inventor certificate 532 472), which includes a container for molten metal with nozzles arranged on its wall and partly one mechanism for atomizing molten metal beams, which is constituted of inductors arranged in the molten metal container. The container for molten metal consists of a tiltable mixing device.
Förutom att denna kända anordning har bestämda kännetecknande kon- struktiva särdrag bygger den på ett förfarande för framställning av granuler av metall, vid vilket man av smältan formar en fri strâle, som utsättes för inverkan av ett elektromagnetiskt fält i och för alstrande av en tryckkraft på metallsmältan, varigenom smälta metalldroppar strömmar ut genom munstyckena under bildande av partiklar genom kylning och stelnande av dropparna.In addition to the fact that this known device has certain characteristic con- structural features, it is based on a manufacturing process of granules of metal, in which a free one is formed from the melt beam, which is exposed to the influence of an electromagnetic field in and for generating a compressive force on the molten metal, thereby molten metal droplets flow out through the nozzles during formation of particles by cooling and solidifying the droplets.
Denna kända anordning gör det möjligt att framställa sfäriska granuler (kulor) av metall med i det närmaste lika storlek och form. Den praktiska erfarenheten har emellertid visat, att det är mycket komplicerat att med denna anordning framställa sfäriska granuler med lika storlek av metall, som uppvisar låg ytspänning, vilket förmodligen härrör från att den ström, som användes för alstrande av det elektromagnetiska fältet för att trycka på me- tallsmältan, är sinusformad.This known device makes it possible to produce spherical granules (balls) of metal with almost equal size and form. However, practical experience has shown that it is very complicated to produce spherical with this device granules of equal size of metal, which have a low surface tension, which is probably due to the current used for generating the electromagnetic field to press the pine melt, is sinusoidal.
Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sådant förfarande och en sådan anordning för framställ- ning av granuler av smält metall, som gör det möjligt att fram- ställa granuler med lika storlek och likadan form genom att en fri 452 86¶ smält metallstråle vid ett utströmningsställe för denna utsättes för inverkan av elektrodynamiska krafter, vilkas frekvens är lika den smälta metallstrålens sönderdelningsresonansfrekvens.The main object of the present invention is to provide such a procedure and such a device for the molten metal granules, which make it possible to produce set granules of equal size and similar shape by a free 452 86¶ molten metal jet at an outflow point to this is exposed for the influence of electrodynamic forces, the frequency of which is equal the decomposition resonance frequency of the molten metal beam.
Uppfinningen avser således ett sätt vid framställning av sfäriska granuler av metallsmälta, som strömmar ut genom runda öppningar, varvid smältan är utsätt för korsande magnetiska och elektriska fält för att utpressa droppar av smälta genom öppningarna, inbe- gripande kylnings- och kristallisationssteg för dropparna, vilket sätt kännetecknas av att 0 - de magnetiska och elektriska fältens fältstyrkevektorer är orto- gonala med avseende på smältans flödesriktning genom öppningarna, för uppnående av ett varierbart tryck i smältan vid öppningarna - de magnetiska och elektriska fälten varieras periodiskt och va- riationernas frekvens inställes lika med frekvensen för självsön- derdelning av strålar'bildade vid utströmning av strålar bildade vid utströmning av smälta genom öppningarna - vâgformen för tryckändringen inställes över en period av det mag- netiska fältet och elektrisk ström drives genom smältan genom när- varo av ett elektriskt fält i ändamål att generera variabla elekt- romagnetiska krafter i smältan - vilka krafter ändras periodiskt i enlighet med en kurva, vars partier av ökning, minskning till ett maximalt negativt värde och återgång till ett nollvärde utgör respektive 0,6 till 0,7; 0,1 till 0,2 och 0,2 till 0,3 av perioden för de nämnda krafterna.The invention thus relates to a method for producing spherical melted granules, which flow out through round openings, wherein the melt is subjected to intersecting magnetic and electrical fields for squeezing drops of melt through the openings, including gripping cooling and crystallization steps for the droplets, which way is characterized by that 0 - the field strength vectors of the magnetic and electric fields are ortho- gonal with respect to the flow direction of the melt through the openings, to achieve a variable pressure in the melt at the openings the magnetic and electric fields are varied periodically and the frequency of the variations is set equal to the frequency of division of beams formed by outflow of beams formed when effluent melts through the openings the waveform of the pressure change is set over a period of the the magnetic field and electric current is driven through the melt by the existence of an electric field for the purpose of generating variable romagnetic forces in the melt which forces change periodically in accordance with a curve, whose lots of increase, decrease to a maximum negative value and return to a zero value is 0.6 to 0.7, respectively; 0.1 more 0.2 and 0.2 to 0.3 of the period for the said forces.
Att på metallsmältan inverka medelst nämnda elektromagnetiska kraf- ter, som ändras inom gränserna för svängningsperioden enligt kur- van med nämnda avsnitt för ökning, minskning och återgång till noll- värdet, gör det möjligt att framställa granuler med regelbunden sfärisk form och med lika storlek av metaller med låg ytspänning.To act on the molten metal by means of said electromagnetic forces which change within the limits of the period of oscillation according to with the said section for increase, decrease and return to zero value, makes it possible to produce granules with regular spherical shape and with equal size of metals with low surface tension.
Förfarandet enligt uppfinningen genomföres medelst en anordning för framställning av granuler av metall, vilken innefattar ett kärl för smält metall, som är försett med en ringformad sluten ka- nal utformad med ett parti med öppningar, vilket parti är anordnat i en luftspalt i en elektromagnet, vars lindning är elektriskt kopp- lad till en sinusströmkälla, vilken anordning kännetecknas av att -._í_.... _. _ .__ _...._...._--__.-f . . 452 861 den innefattar en med den slutna kanalen omgiven induktor, en käl- la för elektrisk ström med rektangelformad form, en styrenhet och en mättningsdrossel, varvid mättningsdrosseln är inkopplad i serie i kretsen för elektromagnetens lindning, medan styrenhetens ingån- gar är kopplade till sinusströmkällans utgångar och dess utgång är kopplad till ingången hos rektangelströmkällan, vars utgång är ansluten till induktorns lindning.The method according to the invention is carried out by means of a device for the production of granules of metal, which comprises a vessels for molten metal, which are provided with an annular closed nal formed with a portion with openings, which portion is arranged in an air gap in an electromagnet, the winding of which is electrically add to a sine current source, which device is characterized by that -._ í _.... _. _ .__ _...._...._ - __.- f . . 452 861 it comprises an inductor surrounded by the closed channel, a source la for electric current with a rectangular shape, a control unit and a saturation choke, the saturation choke being connected in series in the circuit for winding the electromagnet, while the input of the control unit are connected to the outputs of the sine current source and its output is connected to the input of the rectangular current source, the output of which is connected to the inductor winding.
Den så utformade anordningen gör det möjligt att alstra växlande elektrodynamiska krafter, vilka inverkar på den smälta metallen med den fria smälta metallstrålens självsönderdelningsfrekvens och änd- ras under en enda perïod enligt en kurva, vars avsnitt för kraftök- ning, för kraftminskning till negativa värden och för återgång till nollvärdet har en varaktighet, som utgör 0,6 - 0,7; 0,1 - 0,2 resp. 0,2 - 0,3 av perioden hos en enda svängning hos de elektromagnetiska krafterna. Det ärett sådant lagbundet samband för ändring av de elektromagnetiska krafterna, som vid förfarandet enligt uppfinningen möjliggör framställning av sfäriska granuler med lika storlek av metallsmältor med låg ytspänning.The device so designed makes it possible to generate alternating electrodynamic forces, which act on the molten metal with the self-decomposition frequency of the free molten metal beam and the during a single period according to a curve, the section for power for reduction of power to negative values and for return to the zero value has a duration, which is 0.6 - 0.7; 0.1 - 0.2 resp. 0.2 - 0.3 of the period of a single oscillation of the electromagnetic the forces. There is such a legal connection for changing them the electromagnetic forces, as in the method according to the invention enables the production of spherical granules of equal size molten metals with low surface tension.
Sinusströmkällan kan vara frekvensmässigt reglerbar.The sine current source can be frequency controlled.
Härigenom kan de elektromagnetiska krafternas frekvens göras lika med den s.k. självsönderdelningsfrekvensen för den smälta metall- strålen, varför granuler med lika storlek kan framställas.In this way, the frequency of the electromagnetic forces can be made equal with the so-called the self-decomposition frequency of the molten metal the beam, so granules of equal size can be produced.
Det är lämpligt att mättningsdrosseln är styrbar.It is suitable that the saturation choke is controllable.
Detta gör det möjligt att ändra formen hos kurvan över den elektro- magnetiska flödestätheten och härigenom säkerställa regelbunden sfärisk partikelform vid övergång från den ena partikelstorleken till den andra.This makes it possible to change the shape of the curve across the electrode magnetic flux density, thereby ensuring regularity spherical particle shape upon transition from one particle size to the other.
Det parti av kanalen, som är anordnat i luftspalten i elektromag- neten, kan dessutom isoleras elektriskt och ges formen av en slinga, vars båda löpdelar medelst sina sidoytor anligger mot varandra, var- vid slingan företrädesvis placeras i elektromagnetens luftspalt på ett sådant sätt, att den genom kanalen gående elektriska strömmens riktning är vinkelrät mot de elektromagnetiska krafterna, som upp- träder i elektromagnetens luftspalt. 452 861 Detta eliminerar eventuell växelverkan mellan det av magneten alst- rade magnetfältet och magnetfältet från den elektriska, av induk- torn inducerade strömmen i kanalen, vilket underlättar korrektio- nen av formen hos de partiklar, som tillhandahålles, vid övergång från den ena partikelstorleken till den andra.The portion of the duct which is arranged in the air gap in the electromagnetic can also be electrically insulated and given the shape of a loop, whose two running parts by their side surfaces abut each other, each at the loop is preferably placed in the air gap of the electromagnet on in such a way that the electric current passing through the channel direction is perpendicular to the electromagnetic forces, which are enters the air gap of the electromagnet. 452 861 This eliminates any interaction between the magnet generated by the magnet. the magnetic field and the magnetic field from the electric, of inductive tower induced the current in the channel, which facilitates correction the shape of the particles provided upon transition from one particle size to the other.
Det är lämpligt att de löpdelar av kanalslingan, som befinner sig i luftspalten i elektromagneten, är utformade med rektangelformat tvärsnitt, varvid långsidan hos vardera löpdelarnas tvärsnitt är belägen i planet för öppningarna.It is suitable that the running parts of the channel loop, which are located in the air gap in the electromagnet, are designed in rectangular format cross-section, the long side of the cross-section of each running part being located in the plane of the openings.
Detta gör det möjligt att minska luftspalten i elektromagneten.This makes it possible to reduce the air gap in the electromagnet.
Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifoga- de ritning, på vilken'fig. 1 schematiskt visar anordningen enligt uppfinningen för framställning av granuler av smält metall, fig. 2 visar ett snitt längs linjen II-II i fig. 1, fig. 3a, b och c visar kurvor över den elektriska strömmen I, den magnetiska flödestäthe- ten B och de elektromagnetiska krafterna F och fig. 4a och b visar droppbildningsfaser, som motsvarar typiska avsnitt av kurvan över de elektromagnetiska krafterna.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying the drawing, on which'fig. 1 schematically shows the device according to the invention for producing granules of molten metal, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1, Figs. 3a, b and c show curves over the electric current I, the magnetic flux density B and the electromagnetic forces F and Figs. 4a and b show droplet formation phases, which correspond to typical sections of the curve above the electromagnetic forces.
Anordningen för framställning av granuler av smält metall innefat- tar ett kärl (ett kar) 1 (fig. 1) för smält metall. Vid kärlet 1 är fäst en med detta förbunden ringformad kanal 2, som är utformad med ett parti 3 med öppningar 4, genom vilka smälta metallstrålar fritt kan strömma ut. Kanalens 2 parti 3 med öppningarna 4 är anordnat i en luftspalt i en elektromagnet 5, vars lindning 6 är elektriskt kopplad till en sinusströmkälla 7.The apparatus for producing granules of molten metal comprises takes a vessel (a vessel) 1 (fig. 1) for molten metal. At vessel 1 is attach a ring-shaped channel 2 connected thereto, which is formed with a portion 3 with openings 4, through which metal beams melt freely can flow out. The portion 3 of the channel 2 with the openings 4 is arranged in an air gap in an electromagnet 5, the winding 6 of which is electric connected to a sine power source 7.
Anordningen enligt uppfinningen innefattar ytterligare en av kana- len 2 omgiven induktor 8, en rektangelströmkälla (en källa för elektrisk ström med rektangelformad form) 9, en styrenhet 10 och en s.k. mättningsdrossel 11. Mättningsdrosseln 11 är inkopplad i serie i kretsen för elektromagnetens 5 lindning 6. Styrenhetens 10 ingångar är kopplade till sinusströmkällans 7 utgångar och dess ut- gång är kopplad till en ingång hos rektangelströmkällan 9, vars ut- gång är ansluten till induktorns 8 lindning.The device according to the invention further comprises one of the len 2 surrounded by inductor 8, a rectangular current source (a source for electric current of rectangular shape) 9, a control unit 10 and and s.k. saturation choke 11. The saturation choke 11 is connected in series in the circuit for the winding of the electromagnet 5 6. The control unit 10 inputs are connected to the outputs of the sine current source 7 and its output is connected to an input of the rectangular current source 9, the output of which time is connected to the winding of the inductor 8.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är sinusströmkällan 7 frek- vensmässigt reglerbar. 452 861 7 Enligt ännu en utföringsform av uppfinningen är mättningsdrosseln styrbar.According to an embodiment of the invention, the sine current source 7 is legally adjustable. 452 861 7 According to yet another embodiment of the invention, the saturation choke controllable.
Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är utsidan hos kanalens 2 i elektromagnetens 5 luftspalt anordnade parti 3 (fig. 2) försedd med en elektrisk isolering 12, varvid partiet 3 har formen av en slinga (en ögla) 13, som har tvâ löpdelar 14 och 15, vilka med sina sidoytor gränsar till varandra. Kanalens 2 slin- ga 13 är så anordnad i luftspalten i elektromagneten 5 (fig. 2 och 3), att den elektriska strömriktningen är vinkelrät mot riktningen för elektromagnetiska krafter i elektromagnetens 5 luftspalt, när den i kanalen 2 befintliga smälta metallen får genomflytas av en elektrisk ström I.According to a further embodiment of the invention is the outside of the channel 3 arranged in the air gap of the electromagnet 5 in the air gap 5 (Fig. 2) provided with an electrical insulation 12, the portion 3 has the shape of a loop (a loop) 13, which has two running parts 14 and 15, which with their side surfaces adjoin each other. Channel 2 slin- ga 13 is so arranged in the air gap in the electromagnet 5 (fig. 2 and 3), that the electric current direction is perpendicular to the direction for electromagnetic forces in the air gap of the electromagnet 5, when the molten metal present in the channel 2 may be passed through by a electric current I.
I ännu en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen har ka- nalens 2 löpdelar 14 och 15 rektangelformat tvärsnitt, varvid en långsida 16 hos kanalens 2 varje del 14, 15 med rektangelformat tvärsnitt ligger i ett plan för öppningarna 4.In yet another embodiment of the device according to the invention, the running parts 14 and 15 rectangular cross-section of the nal 2, wherein a long side 16 of the channel 2 each part 14, 15 with rectangular format cross section lies in a plane of the openings 4.
Anordningen fungerar på följande sätt.The device works as follows.
Sinusspänningen från källan 7 påtryckes elektromagnetens 5 lindning 6 genom mättningsdrosseln 11. Kretsen genomflytes av en växelström I (fig. 1), vars form bestämmes av mättningsdrosselns 11 och elekt- romagnetens 5 parametrar. Strömmen alstrar ett magnetiskt växelfält B i elektromagnetens 5 luftspalt. Formen hos en kurva över den elektromagnetiska flödestätheten É'bestämmes av mättningsdrosselns 11 och elektromagnetens 5 parametrar.The sine voltage from the source 7 is applied to the winding of the electromagnet 5 6 through the saturation choke 11. The circuit is traversed by an alternating current I (Fig. 1), the shape of which is determined by the saturation choke 11 and the the 5 parameters of the romagnet. The current generates a magnetic alternating field B in the air gap of the electromagnet 5. The shape of a curve over it the electromagnetic flux density É 'is determined by the saturation choke 11 and the parameters of the electromagnet 5.
Sinusspänningen från källan 7 matas dessutom till styrenheten 10, som är avsedd att fungera som en förinställningsenhet för rektan- gelströmkällan 9. Källan.9 matar induktorn 8, som inducerar en rektangelformad elektrisk ström I i den ringformade kanalen 2.The sine voltage from the source 7 is also supplied to the control unit 10. intended to function as a preset unit for rectangular the gel current source 9. The source.9 supplies the inductor 8, which induces a rectangular electric current I in the annular channel 2.
Riktningen för strömmen I, som går genom den 1 kanalens 2 slinga 13 befintliga smälta metallen, är vinkelrät mot en vektor för den elektromagnetiska flödestätheten É och mot centrumlinjen för kana- lens 2 centrumöppning, En elektromagnetisk kraft É, som uppträder utefter centrumlinjen för kanalens 2 centrumöppning, kommer att vara proportionell mot produkten av momentanströmvärdet i den ring- formade kanalen 2 och den elektromagnetiska flödestätheten i elekt- romagnetens 5 spalt (fig. 3a, b och c). 452 861 Inverkan av den elektromagnetiska växelkraften Fhpå den smälta metallen resulterar i att den partiklarnas form bestämmande ut- strömningshastigheten för metallsmältan även blir variabel. I de fall, när intervallen för avsnitten av kurvan över den elektromag- netiska kraften'É skiljer sig från de som visas i fig. 3, får de partiklar, som tillhandahålles, inte sfärisk form. I fig. 4b visas droppbildningsfaser, som motsvarar olika avsnitt av kurvan över variationen i de elektromagnetiska krafterna É'(fig. 4a). När des- sa krafter ökar från noll till ett positivt maximivärde, vilket utgör 0,6 - 0,7 av perioden, strömmar den smälta metallen ut från öppningen, samtidigt som en sfärisk yta hos den smälta metalldrop- pens främre parti formas i öppningens mynning (utloppshål).The direction of the current I, which passes through the loop of the 1 channel 13 existing molten metal, is perpendicular to a vector for it electromagnetic flux density É and towards the center line of the lens 2 center opening, An electromagnetic force É, which occurs along the center line of the channel 2 center opening, will be proportional to the product of the instantaneous current value in the formed the channel 2 and the electromagnetic flux density in the column of the romagnet 5 (Figs. 3a, b and c). 452 861 Effect of the electromagnetic alternating force Fh on the molten the metal results in the shape of the particles determining the flow rate of the molten metal also becomes variable. I de cases, when the intervals of the sections of the curve over the electromagnetic The net force differs from those shown in Fig. 3, they may particles, provided, not spherical shape. Fig. 4b shows droplet formation phases, which correspond to different sections of the curve above the variation in the electromagnetic forces É '(Fig. 4a). When des- said forces increase from zero to a positive maximum value, which constitutes 0.6 - 0.7 of the period, the molten metal flows out from the opening, at the same time as a spherical surface of the molten metal droplet the front part of the pen is formed in the mouth of the opening (outlet hole).
Under den nästföljande fasen, som utgör 0,1 - 0,2 av perioden, mins- kar de elektromagnetiska krafterna till ett negativt maximivârde, varigenom metalldroppens bakre sfäriska del formas. Under den tred- je, slutfasen, som utgör 0,2 - 0,3 av periodtiden, stoppas smältan aktivt i öppningen, varför droppen avlöses samtidigt som den bibe- håller sin sfäriska form.During the next phase, which is 0.1 - 0.2 of the period, at least increases the electromagnetic forces to a negative maximum value, whereby the posterior spherical part of the metal drop is formed. During the third je, the final phase, which constitutes 0.2 - 0.3 of the period time, the melt is stopped actively in the opening, so that the drop is released at the same time as the keeps its spherical shape.
Uppfinningen belyses närmare nedan i följande utföringsexempel.The invention is further elucidated below in the following exemplary embodiment.
Exempel 1 Man framställer jakthagel av en metallegering, som innehåller 98% Pb och 2% Sn.Example 1 Hunting shot is made from a metal alloy, which contains 98% Pb and 2% Sn.
Legeringen har följande fysikaliska egenskaper: densitet 11,29 . 103 kg/m3 elektrisk ledningsförmåga (konduktivitet) 0,89 . 106 mho.m (siemens per meter) ytspänning smälttemperatur (smältpunkt) effektförbrukning typ av elektrisk ström strömfrekvens matningssystem strömstyrka i smältan 0,38 - 0,42 N/m eo2°K Framställningen sker under följande processförhållanden: 3 - 4 kW sinusformad växel- ström SO Hz trefas 120 A _ __,._:i_-. , ___...:___._..-.-_ 452 sei 9 magnetisk flödestäthet 0,2 - 0,3 T (tesla) legeringens temperatur 680°K kylbetingelser fritt fall i ett 30 m djupt schakt partikelstorlek 2 mm (vid en ström- frekvens av S0 Hz) andel av partiklarna med förutbestämd storlek 96% kapacitet (verkningsgrad) 250 kg/h.The alloy has the following physical properties: density 11.29. 103 kg / m3 electrical conductivity 0.89. 106 mho.m (siemens per meter) surface tension melting temperature (melting point) power consumption type of electric current current frequency feeding system current in the melt 0.38 - 0.42 N / m eo2 ° K The production takes place under the following process conditions: 3 - 4 kW sinusoidal gear Current SO Hz trefas 120 A _ __, ._: i_-. , ___...: ___._..-.-_ 452 sei 9 magnetic flux density 0.2 - 0.3 T (tesla) alloy temperature 680 ° K cooling conditions free fall in a 30 m deep shaft particle size 2 mm (at a current frequency of S0 Hz) proportion of the particles with predetermined size 96% capacity (efficiency) 250 kg / h.
I kärlet 1 och följaktligen i kanalen 2 ihälles en metallsmälta, vars temperatur_är med 20-25°K högre än legeringens smältpunkt.A metal melt is poured into the vessel 1 and consequently into the channel 2, whose temperature is 20-25 ° K higher than the melting point of the alloy.
Sedan matningsspänningen pâtryckts induktorn 8 och elektromagneten 5, observerar man droppbildningsförloppet vid ljus från en inte visad stroboskoplampa. Genom att medelst ett manöverbord för den elektriska strömkällan 9 reglera strömmens kurvform säkerställer man att partiklarna får den förutbestämda sfäriska formen.After the supply voltage is applied to the inductor 8 and the electromagnet 5, the process of droplet formation is observed in light of a non shown stroboscope lamp. By means of a control table for it electric current source 9 regulate the waveform of the current, ensure that the particles take on the predetermined spherical shape.
De framställda partiklarna kyles och stelnar samtidigt som de fritt faller neitill ett inte visat schakt, i vars bottendel granulerna uppsamlas in i en vattenfylld behållare.The particles produced are cooled and solidified at the same time as they are free falls next to a shaft not shown, in the bottom part of the granules collected in a water-filled container.
Exempel 2 Man framställer granuler för lod av en metallegering innehållande 39% Sn och 61% Pb.Example 2 Granules for solder are prepared from a metal alloy containing 39% Sn and 61% Pb.
Legeringen har följande fysikaliska egenskaper: densitet 9,81 . 103 kg/m3 elektrisk ledningsförmåga 1,07 . 106 mho.m ytspänning i kylmediet 0,02 - 0,1 N/m smältpunkt 456°K partikeldiameter 2 mm.The alloy has the following physical properties: density 9.81. 103 kg / m3 electrical conductivity 1.07. 106 mho.m surface tension in the coolant 0.02 - 0.1 N / m melting point 456 ° K particle diameter 2 mm.
Processparametrarna är desamma som i exempel 1 med undantag av att strömmen i metallsmältan är 1200 A och att kylmediet utgöres av en alkohollösning av kolofonium (25% kolofonium).The process parameters are the same as in Example 1 except that the current in the molten metal is 1200 A and that the refrigerant consists of an alcoholic solution of rosin (25% rosin).
De framställda vätskeformiga partiklarna inmatas i ett inte visat, med en kylvätska (ett flussmedel) fyllt kärl. De stelnade granu- lerna avlägsnas från kärlet och torkas. 452 861 10 Exempel 3 Man framställer ett granulerat material av en aluminiumlegering, som legerats med magnesium, järn i koncentrationer, vilka är exem- pelvis dubbelt så höga som löslighetsgränsen.The liquid particles produced are fed into a unit not shown, with a coolant (a flux) filled vessel. The solidified granules The clays are removed from the vessel and dried. 452 861 10 Example 3 A granular material is prepared from an aluminum alloy, alloyed with magnesium, iron in concentrations, which are examples pelvis twice as high as the solubility limit.
Legeringen har följande fysikaliska egenskaper: densitet 2,8 . 103 kg/m3 elektrisk ledningsförmâga 2,4 . 106 mho.m (S/m) ytspänning 7 0,38 N/m smältpunkt 953°K.The alloy has the following physical properties: density 2.8. 103 kg / m3 electrical conductivity 2.4. 106 mho.m (S / m) surface tension 7 0.38 N / m melting point 953 ° K.
Förloppet genomföras under följande betingelser: ' effektförbrukning 2 - 3 kW * munstyckenas innerdiameter 2,03 mm strömstyrka i induktorn 45 A strömstyrka i den smälta metallen 2300 A elektromagnetisk fältstyrka 0,2 T typ av elektrisk ström växelström 50-60 Hz partikeldiameter 2 mm kapacitet 200 kg/h.The process is carried out under the following conditions: 'power consumption 2 - 3 kW * inner diameter of the nozzles 2.03 mm current in the inductor 45 A current in the molten metal 2300 A electromagnetic field strength 0.2 T type of electric current alternating current 50-60 Hz particle diameter 2 mm capacity 200 kg / h.
Den i kärlet 1 och kanalen 2 införda smälta metallen omröres in- tensivt medelst de elektromagnetiska krafterna, varigenom den lik- formiga fördelningenaw grundämnena bibehålles. De från munstyckena utströmmande partiklarna inkommer i ett vertikalt, inte visat schakt med en uppåtgående kylgasström, vars hastighet är med 20-30% lägre än partiklarnas vandringshastighet.The molten metal introduced into the vessel 1 and the channel 2 is stirred in intensively by the electromagnetic forces, whereby the the uniform distribution of the elements is maintained. Those from the nozzles the outflowing particles enter a vertical, not shown shaft with an upward cooling gas flow, the speed of which is 20-30% lower than the velocity of the particles.
Exempel 4 Under granuleringsförloppet övergår man från att framställa partik- lar med en diameter av d1 = 2 mm till att erhålla partiklar med en diameter av dz = 3 mm. Den använda legeringen samt processparamet- rarna motsvarar de enligt exempel 2. Öppningarnas innerdiameter do är 1,8 mm.Example 4 During the granulation process, the production of particles with a diameter of d1 = 2 mm to obtain particles with a diameter of dz = 3 mm. The alloy used and the process parameters correspond to those according to Example 2. The inner diameter of the openings do is 1.8 mm.
I detta syfte minskar man strömfrekvensen i sinusspänningskällan 7 med 452 861 11 _3 d2 3 /3 -ä- = \ -5- = 1,16 gånger, samtidigt som den tidsmässigt 1 genomsnittliga utströmningshastigheten för den smälta metallen hålles konstant.For this purpose, the current frequency in the sine voltage source is reduced 7 med 452 861 11 _3 d2 3/3 -ä- = \ -5- = 1.16 times, while at the same time 1 average outflow rate of the molten metal kept constant.
För att finkorrigera partikelformen (inom gränserna för + 5% 10% av den sfäriska partikelns diameter) ändrar man de elektromagne- tiska krafterna i den smälta metallen framför öppningarna 4 medelst den reglerbara drosseln 11. För de i exempel 2 angivna processpara- metrarna ökar man exempelvis drosselns 11 induktans från 1,3 ohm till 1,8 ohm.To fine-correct the particle shape (within the limits of + 5% 10% of the diameter of the spherical particle) changes the electromagnetic the forces in the molten metal in front of the openings 4 by means of the adjustable choke 11. For the process parameters specified in Example 2 meters, for example, the inductance of the choke 11 is increased from 1.3 ohms to 1.8 ohms.
Man kan alltså ändra såväl storleken som formen hos de partiklar, som'skall framställas medelst förfarandet enligt föreliggande upp- finning, dvs korrigera partikelformen tills partiklarna fått re- gelbunden sfärisk form.One can thus change both the size and the shape of the particles, to be prepared by the process of the present invention finding, ie correct the particle shape until the particles have been gel-bound spherical shape.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8109403A FR2505672A1 (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | PROCESS FOR OBTAINING GRANULES FROM MOLTEN METAL AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8102586L SE8102586L (en) | 1982-10-24 |
| SE452861B true SE452861B (en) | 1987-12-21 |
Family
ID=9258333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8102586A SE452861B (en) | 1981-05-12 | 1981-04-23 | SEED AS MANUFACTURING SPHERICAL GRANULES OF METAL MELT MEDIUM CROSSING MAGNETIC AND ELECTRICAL FIELDS AND DEVICE THEREOF |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3116792C2 (en) |
| FR (1) | FR2505672A1 (en) |
| SE (1) | SE452861B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001919A1 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing powder and process for its production |
| WO1988008345A1 (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-03 | Otdelenie Problem Preobrazovania I Ispolzovania El | Method and device for making granules from a metal melt |
| DE19831335A1 (en) * | 1998-07-13 | 2000-02-10 | Michael Angermann | Appts to produce micro droplets of molten conductive metals uses a magneto-hydrodynamic pump with modulation to give a clean and controlled droplet ejection |
| RU2590360C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of producing monodisperse spherical granules |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1480209A (en) * | 1965-03-20 | 1967-05-12 | Metrimpex Magyar Mueszeripari | Method and device for moving in particular products having a certain fluidity |
| GB1159573A (en) * | 1966-10-17 | 1969-07-30 | Halbleiterwerk Frankfurt Oder | Apparatus for the Production of Spherical Particles or Granular Bodies |
-
1981
- 1981-04-23 SE SE8102586A patent/SE452861B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-04-28 DE DE19813116792 patent/DE3116792C2/en not_active Expired
- 1981-05-12 FR FR8109403A patent/FR2505672A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2505672A1 (en) | 1982-11-19 |
| FR2505672B1 (en) | 1983-08-26 |
| DE3116792C2 (en) | 1983-06-01 |
| DE3116792A1 (en) | 1982-11-25 |
| SE8102586L (en) | 1982-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2714718C2 (en) | Methods and devices for production of metal powder material | |
| CN105132705B (en) | The method and device of vacuum magnetic control electric arc remelting refining metal | |
| US5084091A (en) | Method for producing titanium particles | |
| DE69931141T2 (en) | Melting process in an induction cold-melt crucible | |
| US4048436A (en) | Heat treating | |
| US10654106B2 (en) | Process for producing metals and metal alloys using mixing cold hearth | |
| KR910007297B1 (en) | Apparatus for melting and continuous casting of metals the process involved and use of the apparatus | |
| EP2190612A1 (en) | Method and device for the electromagnetic stirring of electrically conductive fluids | |
| JPH06128611A (en) | Method and device for forming hot water stream | |
| JP2010535106A5 (en) | ||
| DE1583715A1 (en) | Process for the production of fibers and wires directly from the melt | |
| CN105612016A (en) | Granulation of molten material | |
| SE452861B (en) | SEED AS MANUFACTURING SPHERICAL GRANULES OF METAL MELT MEDIUM CROSSING MAGNETIC AND ELECTRICAL FIELDS AND DEVICE THEREOF | |
| 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 | |
| US3621103A (en) | Methods of and apparatus for stirring immiscible conductive fluids | |
| DE3211861A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING HIGH-PURITY CERAMIC-FREE METAL POWDERS | |
| WO2020086048A1 (en) | Method for producing cast metal-based composite materials | |
| SE430573B (en) | DEVICE FOR SUPPLYING MOLD STEEL TO A GOOD UNDER POSITION | |
| DE102004017443B3 (en) | Device for stirring electrically conducting liquids in a container to control material and heat exchange comprises a control/regulating unit with an interrupting unit and a computer | |
| RU2031171C1 (en) | Method for continuous casting of aluminum alloys | |
| RU2707371C1 (en) | High-efficiency method of making shaped parts of rotation bodies from aluminium alloys | |
| KR102635585B1 (en) | Alloy ribbon manufacturing device | |
| JP5484766B2 (en) | Method and apparatus for producing conductive particles | |
| JPS62149804A (en) | Electromagnetic alloy atomizing method | |
| JPS6199558A (en) | Electron beam melting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8102586-8 Effective date: 19911108 Format of ref document f/p: F |