SU1291287A1

SU1291287A1 - Устройство дл получени металлического порошка

Info

Publication number: SU1291287A1
Application number: SU853909726A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Корницкий; Александр Иванович Яковлев
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1987-02-23

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к устройствам эжекционного типа дл получени порошков распылением расплавленного металла газовой струей. Цель изобретени - повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распылени . Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением. Проход через сопло Лавал 4, он ускор етс и с большой скоростью входит в зону распылени . Протека по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжектирует воду из нее, диспергирует воду, и далее смешанный поток устремл етс в зону формировани частиц порошка и камеру 13 смешени . В зоне распылени образуетс разрежение, куда ввод т перпендикул рно оси устройства осесимметричную струю 2 расплава. Стру расплава за- сасьгоаетс в устройство. Взаимодейству с газовым потоком, стру разрушаетс и устремл етс в зону формировани , где дробитс на сферические частицы порошка заданного диа - метра. Далее эти частицы унос тс потоком смеси газа с жидкостью в камеру 13 смешени , где они охлаждаютс . 1 ил. (Л N5 О tsD 00

Description

Изобретение относитс к пороппсовой металлургии, в частности к устройст™ вам эжекционного типа дл получени порошков распьтением расплава газовой струей.

Целью изобретени вл етс повышение степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распылени .

На чертеже представлено устройство дл получени металлического порошка , продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1 с центральным отверстием в виде расшир ющегос сопла дл подачи в него струи 2 расплавленного металла, форсунку с газовой камерой 3, образующей зазор в виде сопла Лавал 4 с расположенной в ней камерой 5 дл подачи жидкости, выполненной с цилиндрическими каналами 6 в наружной стенке 7 и снабженной патрубком 8. Центральное веретенообразное тело своей расшир ющейс частью 9 осесим- метрично расположено в камере 10 распылени и формировани порошка, образованной наружной стенкой 7 камеры 5. Последн выполнена расшир ющейс в направлении движени частиц с образованием камеры О в форме усеченного конуса. Сужающа с часть 11 центрального тела закреплена На корпусе устройства. Камера 5 расположена в газовой камере 3 и они отделены друг от друга внутренней стеН кой 12. Между корпусом устройства и сужающейс частью 11 центрального тела расположена камера 13 смешени .

Устройство работает следующим образом .

Сжатый воздух подают в камеру 3 под давлением, например, 5-7 атм. Проход через проточную часть сопла Лавал 4, он ускор етс и с большой скоростью входит в зону распылени . Протека по внутренней стенке 12 камеры 5, воздух через каналы 6 эжек- тирует воду из нее, диспергирует

to

15

20

засасываетс в устройство через центральное отверстие корпуса , не каса сь его стенок. Она находитс во взвешенном состо нии. Взаимодейству с газовым потоком, стру металла разрушаетс на отдельные объемы, которые аэродинамическим потоком устремл ютс в зону формовани , где при соответствующей критической скорости газового потока/они дроб тс на сферические частицы порошка заданного диайетра. После этого частицы порошка унос тс потоком газа в камеру 13 смешени , где они охлаждаютс , а затем их подают в приемный бункер.

Введение жидкости, выполн ющей роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), происходит за счет энергии этого же потока. Введение ПАВ в газовый поток, формируюш 1й частицы порошка , вызвано необходимостью управл ть поверхностными влени ми во врем от- 25 верждени капель металла. Например, дл получени железных порошков сферических по форме и с высоким качеством по химическому составу в качестве ПАВ используют воду. Дозировка расхода ПАВ в камеру распылени регулируетс и числом цилиндрических каналов 6 и их геометрическими параметрами .

Наличие в устройстве камеры с вы- 35 ходными каналами 6 позвол ет сочетать высокую скорость газового потока с высокой производительностью получени порошков высокого качества по химическому составу, с требуемыми размерами и формой частиц, так как распыление металла высокоскоростным мелкодисперсным потоком (ПАВ+газ позвол ет интенсифиц йровать механизм диспергировани первичных капель на мелкодисперсные частицы.

30

40

Вьтолнение зазора в виде кольцевого сопла Лавал с косым срезом позвол ет максимально использовать энер- воду, и далее смешанный поток устрем- , гию сжатого газа на высокоэффективную л етс в зону формировани частиц переработку расплавленного металла в

порошка и камеру 13 смешени .

Под действием сверхзвукового турбулентного потока, сформированного соплом 4, в зоне распьшени образуетс разрежение. В эту зону ввод т перпендикул рно оси устройства осе- симметричную струю 2 расплава. Под действием эжекционной силы стру 2

порошок за счет получени наивысшей скорости газового потока на выходе из сопла без дополнительных энерго-. се затрат и устойчивый характер сверхзвукового турбулентного потока, который обеспечивает в зоне формовани частиц порошка критическую скорость мелкодисперсного потока и необходиo

5

0

Введение жидкости, выполн ющей роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), происходит за счет энергии этого же потока. Введение ПАВ в газовый поток, формируюш 1й частицы порошка , вызвано необходимостью управл ть поверхностными влени ми во врем от- 5 верждени капель металла. Например, дл получени железных порошков сферических по форме и с высоким качеством по химическому составу в качестве ПАВ используют воду. Дозировка расхода ПАВ в камеру распылени регулируетс и числом цилиндрических каналов 6 и их геометрическими параметрами .

Наличие в устройстве камеры с вы- 5 ходными каналами 6 позвол ет сочетать высокую скорость газового потока с высокой производительностью получени порошков высокого качества по химическому составу, с требуемыми размерами и формой частиц, так как распыление металла высокоскоростным мелкодисперсным потоком (ПАВ+газ позвол ет интенсифиц йровать механизм диспергировани первичных капель на мелкодисперсные частицы.

0

порошок за счет получени наивысшей скорости газового потока на выходе из сопла без дополнительных энерго-. затрат и устойчивый характер сверхзвукового турбулентного потока, который обеспечивает в зоне формовани частиц порошка критическую скорость мелкодисперсного потока и необходимую эжекционную силу дл ввода в устройство струи жидкого металла.

Введение в камеру 10 расшир ющейс части 9 це}2трального веретенообразного тела, начало которого совпадает с фокусом потока, позвол ет образовать зону с расшир ющейс по параболическому закону площадью поперечного сечени , что обеспечивает минимум возмущений в газовом потоке при прохождении им этой зоны со сверхзвуковой скоростью, а также критическую скорость мелкодисперсной среды в зоне формовани частиц порошка .

Дл снижени силы трени , возникающей при взаимодействии центрального тела с газовым потоком, а также потерь эжекционной силы предусмотрено отверстие дл -подсоса воздуха в камеру 13 смещени . Последн выполнена в виде расшир ющейс области за счет того, что расположена между цилиндрическим корпусом и сужающейс

частью центрального тела. I

Расположение цилиндрических каналов 6 подачи жидкости в камеру рас- пьшени под углом oi l 2-18° к оси устройства позвол ет достигнуть равномерного по поперечному сечению зоны формировани частиц порошка распределени ПАВ, не снима скорости потока ,газа, что способствует улучшению качества порошка. Увеличение этого угла ведет к неравномерному распылению ПАВ набегающим потоком и снижению интенсивности засасывани ПАВ в рабочий поток, а уменьшение угла - к интенсификации подсоса ПАВ в проточную часть устройства, но при этом не обеспечиваетс проникновени ПАВ в осевую зону течени газа.

Использование предлагаемого устройства позвол ет при переработке отходов электротехнической стали получить порошок с мелкой фракцией

Составитель Г. Портнова Редактор И. Шулла Техред и.Попович КорректорА. Ильин

Заказ 78/13 Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

60 мкм до 75,7% при производительности 1280 кг/ч.

При использовании в составных маг- нитопроводах электродвигателей типа серии 4А с номинальной мощностью

2,2 кВт порошков из штамповочных отходов электротехнической стали, полученных с помощью предлагаемого устройства, установлено, что эти порошки обладают улучшенной прессуе- мостью и позвол ют изготавливать из них детали магнитопроводов с плотностью до 7,05-7,2 кг/м с улуч

f5

шенными электромагнитными свойствами .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл получени металлического порошка распылением расплава, содержащее корпус с центральным отверстием дл ввода расплава, форсунку с газовой камерой дл подачи рас- пьшивающего агента в зону распьшени и камеру распылени и формировани частиц порошка, отличающеес тем, что, с целью повьш1е- ни степени дисперсности и однородности порошка, а также производительности процесса распьшени , оно снабжено камерой дл подачи жидкости в зону распьшени и центральным веретенообразным телом, закрепленным на корпусе, причем камера дл подачи жидкости расположена в газовой каме- ре с образованием между их стенками зазора в виде сопла Лавал и выполнена с каналами под углом к оси устройства 12-18 на ее наружной стенке , котора расшир етс в направлении движени распыленных частиц и образует камеру распылени в форме усеченного конуса, в которой осесим- метрично расположена расшир юща с часть центрального веретенообразного тела, образующа которой выполнена в виде параболы.