Спосіб отримання металевого порошку та пристрій для його здійснення

Сущность изобретения: струю расплааа, сливаемую через донное отверстие металлоприемника. распыляют конусообразным сходящимся потоком воды высокого давления. На распыленные металлические частицы дополнительно воздействуют вторичным конусообразным сходящимся потоком воды высокого давления, который совершает вращательное движение относительно оси струи расплава. В результате уменьшается конгломерация распыленных металлических капель и улучшаются технологические свойства порошка, 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. зом. Устройство работает следующим обра После выплавки и подготовки расплава к распылению последний из печи подают в металлоприемник 1. Далее расплав струей через донное отверстие металлоприемника вертикально вниз подается в зону действия верхнего распиливающего сопла 2 Через радиальные каналы 3 и сопло 2 предварительно подают воду высокого давления, что приводит к формированию водяного кольцевого потока, конически сходящегося и воздействующего нэ расплав При этом взаимодействии реализуется распыление струи в кэпли и одновременное турбулентное течение потока включающего иоду, пар атмосферный газ и капли рзсплсша Хаотичное движение капель рлсплава в потоке приводити их частое, столкновению Я ^ 1812731 ятем до тех пор, пока не закристаллизовались капли или пока капли не разнесены каким-либо образом в пространстве Для реализации разделения капель в пространстве под соплом 2 предусмотрено инжекти- 5 рующее сопло А Воду высокого давления подают в сопло 4 через тангенциальные каналы 5. Достижение технологических свойств порошка осуществляется тем, что на струю W расплава, распыленную кольцевым потоком воды, дополнительно воздействуют осесимметричным кольцевым потоком воды, совершающим вращательное движение вокруг струи расплава. 15 Благодаря этому, а также оптимальному выбору углов пересечения осей верхнего 2 и нижнего сопла 4. соответственно составляющих 54-58° и 40-36°, а также размещению среза верхнего сопла на расстоянии от 20 среза нижнего сопла с обеспечением последовательного воздействия на струю расплава, оси которых расположены под углом І!7-29° в горизонтальной плоскости сопла нижнее сопло формирует вращающийся по- 25 лый водяной поток, который способствует радиальному разбрасыванию среды попадающей в него Таким образом, водо-парогазовый поток с отдельными каплями расплава, полученный при взаимодействии 30 поды от сопла 2 со струей расплава засасывается в полость потока воды от сопла 4 и далее капли расплава радизльио разлетаются из этой пульпы и кристаллизуются без взаимных столкновений и сваривания. Это 35 приводит к получению более мелкодисперсного порошка. Пример конкретной реализации. В качестве базовых объектов выбраны способ и устройство для получения металли- 40 ческих порошков содержащее одно кольцевое сопло с радиальной подачей в его полость воды высокого давления, когда распыление производят в одну стадию. В качестве исследуемых материалов использо- 45 вали быстрорежущую сталь типа Р6М5К5. Распыление проводили при давлении распыления 10,0 МПа Диаметр сливного отверстия составлял 9 мм. Результаты измерений гранулометрического состава приведены в 50 таблице. Использование предлагаемого способа получения металлических порошков и кон струкции устройства позволяет существенно увеличить выход мелких фракций порошка ( ~ 50 мкм) с развитой формой частиц и низкой насыпной плотностью при использовании воды-энергоносителя относительно невысокого давления (10,0+ 12 0 МПа) и тем самым снизить энергозатраты, связанные с получением воды-энергоносителя высокого давления. Одновременно снижается металлоемкость конструкции распыливэемого узла изза применения пониженного давления распыливающей воды. Как следует из таблицы (пл. № 1-3) в пределах углов варьирования верхнего сопла выход мелких фракций сравнительно ниже, из-за образования конгломератов. Плавки № 4-8 показывают, что в пределах оптимальных углов заявляемого устройства заметно возрастает выход мелкодисперсных частиц и снижается насыпная плотность порошка. Формула изобретения 1. Способ получения металлического порошка, включающий распыление струи расплава кольцевым потоком воды, направленным пид углом к струе расплава, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств порошка, на струю расплава, распыленную кольцевым потоком вод-ы, дополнительно воздействуютосесимметричным кольцевым потоком воды, совершающим вращательное движение вокруг оси струи расплава. 2. Устройство для получения металлического порошка, содержащее металлепоиемник со сливным патрубком, двухкамерный корпус с кольцевыми камерами, расположенными одна под другой соосно сливному патрубку, верхние и нижние кольцевые сопла, соединенные соответственно с верхней и нижней камерами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения технологичен ских свойств порошка, пересечения осей верхнего и нижнего сопел соответственно составляют углы 54-58° и 40-36°, срез верхнего сопла размещен на расстоянии от среза нижнего с обеспечением последовательного воздействия на струю расплава, при этом нижнее сопло выполнено с тангенциальными каналами, оси которых расположены под углом 27-29° в горизонтальной плоскости сопла. 1812731 6 Технопогические свойства порошка Схема п/п распыления Двой Угол ной угол схожден атаки -50 Выход фракций, % (мае) + 100 + 50 + 160 - 100 биссект ная плот • верхне- нижнего го соп - 160 Насып ность. г/см 3 сопла, ла, гр ад град 1 Базовая 52 44,0 33,0 20.0 3,0 2,1 2 -" 54 46,0 36.0 15,5 2,5 2,3 3 -•' 56 38,0 37,0 21.5 3,5 2,4 4 Заявленная 52 36 48,0 36,0 15,5 1,5 2.0 54 37 58,0 37.0 4,5 0.5 2,2 55 38 56,5 36.5 6,0 1,0 2,1 7 58 39 46,0 39,5 11.0 3,5 2,2 8 60 40 42,0 39,0 16,0 3,0 2,3 5 6 « 1812731 Шие.2 Редактор Т Горячева Составитель Л.Родина Техред М Моргентал Корректор С.Юско ?зказ 1212/ДСП Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по 'обретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж-35. Раушская наб . 4/5 о M^ia*eef!-bv кии «ос и^темт*". г