Спосіб та пристрій для виготовлення металічного порошку
Формула / Реферат
1. Спосіб виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, в якому струмінь розплаву, який виходить із соплового пристрою металургійного резервуара (G), у розпилювальній камері роздрібнюють на краплини за допомогою струменів газу, і цим краплинам дають затвердіти у зерна порошку, що мають переважно кулеподібну форму, який відрізняється тим, що практично вертикальний струмінь розплаву (S), який витікає з соплового пристрою (D), піддають послідовно принаймні частковій дії принаймні трьох газових струменів (1, 2, 3), що мають різні напрями.
2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що струмінь розплаву (S), який виходить із соплового пристрою (D), за допомогою принаймні одного першого газового струменя (1) відхиляють від початкового напряму руху і розширюють, відповідно, потоншують та/або роздрібнюють на частини, після чого за допомогою принаймні одного другого газового струменя (2), який має ту ж складову напряму і падає на розширений і/або роздрібнений струмінь розплаву (FS) під кутом, виконують підготовку форми сплощеного струменя розплаву, а також створюють бар'єр, який запобігає підсмоктуванню соплом (соплами) (3) принаймні одного третього газового струменя (3), котрий падає на підготовлений плаский струмінь розплаву (FS) під кутом від гострого до такого, який може забезпечувати навіть частково протилежний напрям відносно підготовленого плаского струменя розплаву, і, маючи високу швидкість, забезпечує розпилення струменя розплаву на дрібні краплини (Р), яким потім дають затвердіти.
3. Спосіб згідно з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що струмінь розплаву (S) діаметром (S1) від 2,0 мм до 15,0 мм за допомогою принаймні одного першого газового струменя (1) відхиляють на кут () в межах від 5° до 85°, переважно від 15° до 30°, і розширюють, утворюючи плаский струмінь розплаву (FS) у формі сектора.
4. Спосіб згідно з одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що сектороподібний плаский струмінь розплаву (FS) після досягнення під впливом першого газового струменя (1) ширини (S2), яка перевищує не менше ніж у 5 разів, переважно не менш ніж у 10 разів, ширину і, відповідно, товщину (S1) вільно падаючого початкового струменя розплаву, за допомогою принаймні одного третього газового струменя (3), який являє собою газовий струмінь високої швидкості, відхиляють на кут () в межах від 25° до 150°, переважно від 60° до 90°, і розпилюють або роздрібнюють з утворенням потоку краплин (Р).
5. Спосіб згідно з одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що на плаский струмінь розплаву (FS) перед зоною (31) зміни напряму або розпилення третім газовим струменем високої швидкості (3) діють другим газовим струменем (2), що має ту ж складову напряму, але спрямований під кутом () в межах від 5° до 85°, переважно від 15° до 30°, до струменя розплаву, чим запобігають дії підсмоктуючого вихору від газового струменя високої швидкості (3), який захоплює краплини розплаву.
6. Пристрій для виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, що складається, в основному, з розпилювальної камери, до якої струмінь (S) розплавленого металу з металургійного резервуара (G) може бути введений або внесений за допомогою соплового пристрою (D), розпилювального пристрою, що розташований у розпилювальній камері зі сторони входу, з газовими соплами для дії на струмінь розплаву (S) газовими струменями з метою роздрібнення його на краплини, розташованого зі сторони виходу камери охолоджувального простору для охолодження цих крапель і утворення зерен порошку, а також розташованих за камерою пристроїв для переробки порошку, призначений, зокрема, для використання способу згідно з попередніми пунктами, який відрізняється тим, що розпилювальний пристрій обладнаний принаймні трьома газовими соплами (А, В, С), що дають газові струмені (1, 2, 3), які послідовно спрямовані на введений струмінь розплаву і на струмінь розплаву, форма та напрям якого визначені дією попереднього газового струменя, під кутами від 5° до 170°.
7. Пристрій згідно з п. 6, який відрізняється тим, що перше газове сопло (А) розташовано так, що перший газовий струмінь (1), маючи ту ж складову напряму, спрямований на струмінь розплаву (S) під кутом (`) в межах від 5° до 85°, переважно під кутом (
) від 15° до 30°, і що довжина (Ls) вільно падаючого струменя розплаву (S) дорівнює відстані (LA) від газового сопла (А) до точки (11) стикання газового струменя (1) зі струменем розплаву (S), збільшеній або зменшеній на величину, яка не перевищує 10-кратне значення діаметра (S1) струменя розплаву:
.
8. Пристрій згідно з пп. 6 або 7, який відрізняється тим, що друге газове сопло (В) розташовано таким чином, що другий за чергою дії газовий струмінь (2) спрямований на розширений і потоншений під впливом першого газового струменя (1) плаский струмінь розплаву (FS), маючи ту ж складову напряму, під кутом () від 5° до 85°, переважно під кутом (
) від 15° до 30°, і що точка (21) падіння цього другого газового струменя (2) на струмінь розплаву (FS) розташована в зоні (31), де має місце зміна напряму струменя розплаву (FS), зустріч його з третім газовим струменем (3) або розпилення під впливом цього третього струменя (3), або ж перед цією зоною (31).
9. Пристрій згідно з одним із пп. 6-8, який відрізняється тим, що третє газове сопло (С) розташовано таким чином, що третій, відповідно, останній за чергою дії, газовий струмінь (3), утворюваний як газовий струмінь високої швидкості, спрямований на плаский струмінь розплаву (FS) під кутом (¢) від 25° до 150°, переважно під кутом (
¢) більше 60°, а відстань (LC) від цього сопла (сопел) до точки (31) зміни напряму струменя розплаву, зустрічі його з третім газовим струменем (3) або розпилення під впливом цього струменя (3) менша від 20-кратного діаметра газового сопла.
10. Пристрій згідно з одним із пп. 6-8, який відрізняється тим, що принаймні третє, тобто останнє за чергою дії, газове сопло (С) виконано таким чином, щоб формувати принаймні один газовий струмінь (3) надзвукової швидкості.
11. Пристрій згідно з одним із пп. 6-10, який відрізняється тим, що перед останнім газовим соплом (С), яке використовується для створення газового струменя (3) високої швидкості, встановлено більше двох газових сопел для утворення спрямованих на струмінь розплаву (S, FS) газових струменів.
12. Пристрій згідно з одним із пп. 6-11, який відрізняється тим, що напрям та інтенсивність газових струменів можна регулювати.
13. Пристрій згідно з одним із пп. 6-12, який відрізняється тим, що принаймні один газовий струмінь сформовано як плаский струмінь або групу струменів за допомогою кількох сопел, розташованих поруч одне з одним та/або, зокрема, у шаховому порядку.
14. Пристрій згідно з одним із пп. 6-13, який відрізняється тим, що площина, визначена газовими струменями, не є вертикальною.
Текст
1 Спосіб виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, в якому струмінь розплаву, який виходить із соплового пристрою металургійного резервуара (G), у розпилювальній камері роздрібнюють на краплини за допомогою струменів газу, і цим краплинам дають затвердіти у зерна порошку, що мають переважно кулеподібну форму, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що практично вертикальний струмінь розплаву (S), який витікає з соплового пристрою (D), піддають послідовно принаймні частковій дії принаймні трьох газових струменів ( 1 , 2, 3), що мають різні напрями 2 Спосіб згідно з п 1, який відрізняється тим, що струмінь розплаву (S), який виходить із соплового пристрою (D), за допомогою принаймні одного першого газового струменя (1) відхиляють від початкового напряму руху і розширюють, ВІДПОВІДНО, потоншують та/або роздрібнюють на частини, після чого за допомогою принаймні одного другого газового струменя (2), який має ту ж складову напряму і падає на розширений і/або роздрібнений струмінь розплаву (FS) під кутом, виконують підготовку форми сплощеного струменя розплаву, а також створюють бар'єр, який запобігає підсмоктуванню соплом (соплами) (3) принаймні одного третього газового струменя (3), котрий падає на підготовлений плаский струмінь розплаву (FS) під кутом від гострого до такого, який може забезпечувати навіть частково протилежний напрям відносно підготовленого плаского струменя розплаву, і, маючи високу швидкість, забезпечує розпилення струменя розплаву на дрібні краплини (Р), яким потім дають затвердіти 3 Спосіб згідно з пп 1 або 2, який відрізняється тим, що струмінь розплаву (S) діаметром (S1) від 2,0мм до 15,0мм за допомогою принаймні одного першого газового струменя (1) відхиляють на кут ( а ) в межах від 5° до 85°, переважно від 15° до 30°, і розширюють, утворюючи плаский струмінь розплаву (FS) у формі сектора 4 Спосіб згідно з одним із пп 1-3, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що сектороподібний плаский струмінь розплаву (FS) після досягнення під впливом першого газового струменя (1) ширини (S2), яка перевищує не менше ніж у 5 разів, переважно не менш ніж у 10 разів, ширину і, ВІДПОВІДНО, товщину (Si) вільно падаючого початкового струменя розплаву, за допомогою принаймні одного третього газового струменя (3), який являє собою газовий струмінь високої швидкості, відхиляють на кут ( у ) в межах від 25° до 150°, переважно від 60° до 90°, і розпилюють або роздрібнюють з утворенням потоку краплин (Р) 5 Спосіб згідно з одним із пп 1-4, який відрізняється тим, що на плаский струмінь розплаву (FS) перед зоною (31) зміни напряму або розпилення третім газовим струменем високої швидкості (3) діють другим газовим струменем (2), що має ту ж складову напряму, але спрямований під кутом (5) в межах від 5° до 85°, переважно від 15° до 30°, до струменя розплаву, чим запобігають дії підсмоктуючого вихору від газового струменя високої швидкості (3), який захоплює краплини розплаву 6 Пристрій для виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, що складається, в основному, з розпилювальної камери, до якої струмінь (S) розплавленого металу з металургійного резервуара (G) може бути введений або внесений за допомогою соплового пристрою (D), розпилювального пристрою, що розташований у розпилювальній камері зі сторони входу, з газовими соплами для дії на струмінь розплаву (S) газовими струменями з метою роздрібнення його на краплини, розташованого зі сторони виходу камери охолоджувального О ю (О 61959 простору для охолодження цих крапель і утворення зерен порошку, а також розташованих за камерою пристроїв для переробки порошку, призначений, зокрема, для використання способу згідно з попередніми пунктами, який відрізняється тим, що розпилювальний пристрій обладнаний принаймні трьома газовими соплами (А, В, С), що дають газові струмені (1, 2, 3), які послідовно спрямовані на введений струмінь розплаву і на струмінь розплаву, формата напрям якого визначені дією попереднього газового струменя, під кутами від 5° до 170° 7 Пристрій згідно з п 6, який відрізняється тим, що перше газове сопло (А) розташовано так, що перший газовий струмінь (1), маючи ту ж складову напряму, спрямований на струмінь розплаву (S) під кутом ( а ' ) в межах від 5° до 85°, переважно під кутом (а") від 15° до 30°, і що довжина (Ц) вільно падаючого струменя розплаву (S) дорівнює відстані (LA) ВІД газового сопла (А) до точки (11) стикання газового струменя (1) зі струменем розплаву (S), збільшеній або зменшеній на величину, яка не перевищує 10-кратне значення діаметра (S1) струменя розплаву 8 Пристрій згідно з пп 6 або 7, який відрізняється тим, що друге газове сопло (В) розташовано таким чином, що другий за чергою дії газовий струмінь (2) спрямований на розширений і потоншений під впливом першого газового струменя (1) плаский струмінь розплаву (FS), маючи ту ж складову напряму, під кутом (5) від 5° до 85°, переважно під кутом (5) від 15° до 30°, і що точка (21) падіння цього другого газового струменя (2) на струмінь розплаву (FS) розташована в зоні (31), де має місце зміна напряму струменя розплаву (FS), зустріч його з третім газовим струменем (3) або розпилення під впливом цього третього струменя (3), або ж перед цією зоною (31) Винахід стосується способу виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, в якому струмінь розплаву, який виходить із соплового пристрою металургійного резервуара, у розпилювальній камері роздрібнюють на краплини за допомогою струменів газу, і цим краплинам дають затвердіти у зерна порошку, що мають переважно кулеподібну форму Крім того, цей винахід стосується пристрою для виготовлення металічного порошку з розплаву того ж металу, який складається, в основному, з розпилювальної камери, до якої струмінь розплавленого металу з металургійного резервуара може бути введений або внесений за допомогою соплового пристрою, розпилювального пристрою, що розташований у розпилювальній камері зі сторони входу, з газовими соплами для дії на струмінь розплаву газовими струменями з метою роздрібнення його на краплини, розташованого зі сторони виходу камери 4 9 Пристрій згідно з одним із пп 6-8, який відрізняється тим, що третє газове сопло (С) розташовано таким чином, що третій, ВІДПОВІДНО, останній за чергою дії, газовий струмінь (3), утворюваний як газовий струмінь високої швидкості, спрямований на плаский струмінь розплаву (FS) під кутом (у') від 25° до 150°, переважно під кутом (у') більше 60°, а відстань (І_с) від цього сопла (сопел) до точки (31) зміни напряму струменя розплаву, зустрічі його з третім газовим струменем (3) або розпилення під впливом цього струменя (3) менша від 20-кратного діаметра газового сопла 10 Пристрій згідно з одним із пп 6-8, який відрізняється тим, що принаймні третє, тобто останнє за чергою дії, газове сопло (С) виконано таким чином, щоб формувати принаймні один газовий струмінь (3) надзвукової швидкості 11 Пристрій згідно з одним із пп 6-10, який відрізняється тим, що перед останнім газовим соплом (С), яке використовується для створення газового струменя (3) високої швидкості, встановлено більше двох газових сопел для утворення спрямованих на струмінь розплаву (S, FS) газових струменів 12 Пристрій згідно з одним із пп 6-11, який відрізняється тим, що напрям та інтенсивність газових струменів можна регулювати 13 Пристрій згідно з одним із пп 6-12, який відрізняється тим, що принаймні один газовий струмінь сформовано як плаский струмінь або групу струменів за допомогою кількох сопел, розташованих поруч одне з одним та/або, зокрема, у шаховому порядку 14 Пристрій згідно з одним із пп 6-13, який відрізняється тим, що площина, визначена газовими струменями, не є вертикальною охолоджувального простору для охолодження цих крапель і утворення зерен порошку, а також розташованих за камерою пристроїв для переробки порошку Металічні порошки, виготовлені способом розпилення розплаву газом, застосовують у виробництві конструкційних матеріалів та при нанесенні покриттів у постійно зростаючих кількостях При цьому конкретний спосіб застосування визначає сприятливий розмір зерен порошку і розподіл зерен за розмірами, тобто певну частку зерен певного діаметру в межах діапазону діаметрів Наприклад, для вогневого напилення при нанесенні покриттів на предмети з технологічної та економічної точок зору сприятливим є застосування так званого "монозернистого" (однорідно-зернистого) порошку Навпаки, для виготовлення виробів з металічного порошку способом гарячого ізостатичного пресування доцільно, щоб цей порошок мав 61959 високу насипну густину і, отже, ВІДПОВІДНИЙ його дія у напрямку середини струменя розподіл зерен за розмірами послаблюється, утворюється надзвичайно широка Процес виготовлення металічного порошку фракція металічного порошку, що містить як грубі, способом розпилення розплаву газом полягає, у так і дрібні зерна ' загальних рисах, у тому, що на струмінь рідкого З метою уникнення вищезазначеної вади у металу діють газом, переважно інертним газом патенті США №2,968,062 запропоновано пристрій або благородним газом, струмінь якого має високу з соплом для розплаву, що розширюється назовні, швидкість і, ВІДПОВІДНО, велику кінетичну енергію і газовивідним каналом конусного перерізу, Під ДІЄЮ газу струмінь металу роздрібнюється на розташованого концентрично навкруги сопла для дрібні краплини, які потім застигають у металу При цьому газовий струмінь спричиняє у сфероїдальні зерна Окрім температури, центральній зоні зниження тиску, під впливом поверхневого натягу та в'язкості рідкого металу, якого розплав розтікається по краях вихідного величина зерен порошку та розподіл зерен за отвору, що розширюється, там тонка плівка розмірами значною мірою залежать від розплаву захоплюється газовим струменем і прискорення розплаву під впливом газового ефективно подрібнюється та прискорюється струменю і, ВІДПОВІДНО, від величини діючих при Пристрої такого типу забезпечують одержання цьому сил (див публікацію Кпаеса Торнберга дуже дрібнозернистого порошку, проте вони "Прогнозування розміру частинок у нестійкі до порушень процесу і здатні переробляти розпилювальній системі" у збірнику "Виробництво лише невеликі КІЛЬКОСТІ розплаву порошків і струменеве формування" (Powder Для підвищення функціональної надійності production and Spray Forming, Advances in Powder розпилювального пристрою, згідно з патентом Metallurgy & Particulate matenals-1992, Volume 1, з США №4,272,563, запропоновано застосовувати Metal Powder Industries Federation, Princeton, N J , вільне витікання струменя розплаву з соплового pp 137-150, Particle size prediction in an atomization пристрою для розплаву і після проходження цим system, Claes Tornberg)) струменем певної відстані піддавати його дії газових струменів Незважаючи на застосування Якщо на вільно падаючий струмінь металу в сопел, які надають газовим струменям надзвукової розпилювальній камері подіяти, принаймні, одним швидкості, цей спосіб не забезпечує досягнення струменем газу, в чому може полягати прискорення розплаву, достатнього для технологічно надійний спосіб, то нижня розміру формування зерен порошку малого діаметра зерна порошку, що стосується головної частки фракції, обмежується певним розміром, оскільки у ВІДОМІ спроби застосування малих відстаней проміжку між газовим соплом і струменем металу між соплами з метою підвищення велика частка енергії газового струменю прискорювального впливу газових струменів на розсіюється Хоча шляхом відсівання грубої вільно падаючий струмінь металу Однак у цьому фракції можна досягти розміру зерен, випадку поблизу сопел, внаслідок ефекту сприятливого для підвищення якості виробу, з цією підсмоктування газового струменя і, ВІДПОВІДНО, операцією пов'язане зниження виходу і, ежекторного ефекту, збуджуються вихрові потоки ВІДПОВІДНО, погіршення економічності процесу газу, які при незначній відстані сопла від місця роздрібнення струменя металу можуть Метою досліджень, спрямованих на захоплювати і, ВІДПОВІДНО, переносити назад підвищення якості виробів, виготовлюваних з краплини, що, в кінцевому підсумку, осідають на металічного порошку або з його застосуванням і, сопловому пристрої і спричиняють нестабільність зокрема, на підвищення економічності, протягом процесу 3 цієї причини слід передбачати певну довгого часу було розроблення способу, який мінімальну відстань між соплами, що, однак, забезпечував би виготовлення металічного спричиняє непропорційне послаблення порошку зі сфероїдальними зернами, з високим ефективності газового струменя з точки зору вмістом дрібних зерен і з високим виходом роздрібнення розплаву на дрібні краплини Якщо роздрібнення порівняно товстого Наприклад, ефективність газового струменя, який струменя розплаву провадити не безпосередньо, а виходить із сопла Лаваля з надзвуковою спочатку надавати йому сплощеного перерізу, то швидкістю, на відстані ЗО діаметрів сопла вплив газового струменя, яким діють на рідкий зменшується приблизно вдвоє метал, стає більш інтенсивним, і утворюються дрібніші краплини, які до застигання набувають кулеподібної форми під впливом поверхневого натягу Зменшення діаметра зерна порошку, як згадано вище, значною мірою залежить від величини прискорення розплаву ВІДОМІ способи газового розпилення розплавленого металу, згідно з якими рідкий метал безпосередньо після його виходу з соплового пристрою металургійного резервуара роздрібнюють за допомогою одного або кількох газових струменів із сопел, розташованих безпосередньо біля виходу металу Оскільки в цьому випадку газ, з одного боку, має на виході з сопла високу швидкість, а з другого боку, швидко розширюється під впливом високої температури, і У заявці SE-AS-421758 розкрито пристрій для виготовлення металічного порошку, в якому для роздрібнення струменя розплаву в розпилювальній камері застосовано два газових струмені При цьому перший газовий струмінь діє на вільно падаючий струмінь розплаву під кутом приблизно 20° і спричиняє розрив і відхилення потоку металу, після чого останній розбивається на дрібні краплини під впливом другого вертикального газового струменя високої інтенсивності Хоч при такому способі осадження краплин металу на газових соплах вдається уникнути, значна відстань другого сопла від місця роздрібнення розплаву призводить до широкого розподілу розмірів зерен з незначною часткою 61959 8 частковій дії, принаймні, трьох газових струменів, що мають різні напрями У пристрої вищеназваного типу поставлена задача - вирішується тим, що розпилювальний пристрій обладнаний, принаймні, трьома газовими соплами, що дають газові струмені, які послідовно спрямовані на введений струмінь розплаву і на струмінь розплаву, форма та напрям якого визначені дією попереднього газового струменя, під кутами від 5° до 170° Переваги, які досягаються за допомогою цього винаходу, полягають, головним чином, у тому, що рідкий метал при його роздрібненні на краплини зазнає значного прискорення, оскільки, з одного боку, його маса на одиницю поверхні, на яку діє газовий струмінь, невелика, і, з другого боку, Ще один спосіб виготовлення металічного газовий струмінь діє з великою силою, що порошку шляхом дії горизонтального газового зумовлено малою відстанню від сопла При цьому, струменя на струмінь розплаву розкрито в однак, важливою особливістю винаходу є той документі WO 89/05197 Згідно з цим способом, факт, що струмінь розплаву перед два газових струмені плаского перерізу, причому високоенергетичним роздрібненням на краплини вузькі сторони перерізу лежать практично у малого розміру зазнає попередньої дії, принаймні, вертикальних площинах, спрямовують під гострим двох газових струменів різних напрямів, причому кутом назустріч один одному, а струмінь розплаву на першому етапі відбувається збільшення вводять в £ОР£> зустрічі газових струменів таким оброблюваної поверхні, а на другому — чином, що газові струмені діють спочатку на кондицюнування розплаву, що рухається Оскільки поверхневий шар струменя розплаву, а потім на маса розплаву на одиницю оброблюваної поверхні ІНШІ його частини Внаслідок збільшення зони мала, а сила газового струменю велика, то роздрібнення і, ВІДПОВІДНО, внаслідок подовження внаслідок синергічного ефекту досягається значне зони, де відбувається роздрібнення розплавленого прискорення і, ВІДПОВІДНО, утворюються частинки металу, питома дія сили на рідкий метал є малого діаметру Цей взаємозв'язок можна значною, однак енергія газових струменів описати такою залежністю розмір частинок обмежується швидкістю звуку Виготовлений таким приблизно дорівнює квадратному кореню із певної чином металічний порошок характеризується сталої величини, поділеному на прискорення вузьким діапазоном діаметрів зерен, надто дрібні й надто великі частинки присутні лише в У варіанті здійснення винаходу, якому незначних кількостях, так що цей порошок, який віддається перевага, передбачено, що струмінь наближається до однорідно-зернистого, мало розплаву, який виходить із соплового пристрою, за придатний для деяких застосувань через низьку допомогою, принаймні, одного першого газового насипну густину струменя відхиляють від початкового напряму руху і розширюють, ВІДПОВІДНО, потоншують та/або Усі промислові способи виготовлення роздрібнюють на частини, після чого за металічних порошків з розплавів і пристрої, що допомогою, принаймні, одного другого газового використовуються для цієї мети, мають СПІЛЬНІ струменя, який має ту ж складову напряму і падає недоліки, а саме, надто малу частку дрібного на розширений і/або роздрібнений струмінь порошку та/або розподіл зерен за розмірами, розплаву під кутом, виконують підготовку форми несприятливий для подальшої економічної сплощеного струменя розплаву, а також переробки у ВИСОКОЯКІСНІ вироби створюють бар'єр, який запобігає підсмоктуванню Цей винахід спрямований на усунення сопла (сопел), принаймні, одного третього вказаних недоліків і має за мету створення газового струменя, котрий падає на підготовлений способу виготовлення металічного порошку з плаский струмінь розплаву під кутом від гострого розплаву, який забезпечує досягнення бажаного до такого, який може забезпечувати навіть широкого розподілу зерен порошку за розміром частково протилежний напрям відносно при високому значенні частки дрібнозернистої підготовленого плаского струменя розплаву, і, фракції і уникненні небажаних грубих частинок маючи високу швидкість, забезпечує розпилення Крім того, завданням цього винаходу є створення струменя розплаву на дрібні краплини, яким потім пристрою, який забезпечує виготовлення у дають затвердіти При ЗМІНІ напряму та сприятливий спосіб металічного порошку такої розширенні компактного струменя розплаву під фракції і, ВІДПОВІДНО, з таким розподілом зерен за впливом першого газового струменя можна розміром, які забезпечують можливість забезпечити практично пласку форму струменя подальшого перероблення порошку (який має, металу, при цьому швидкість падіння газового наприклад, високу насипну густину), наприклад, за струменя на струмінь металу та кут цього падіння допомогою пресів для гарячого ізостатичного залежать від товщини та стабільності, ВІДПОВІДНО, пресування, у вироби особливо високої якості ВІД довжини вільно падаючого струменя розплаву, Ця задача досягається у способі згідно з а також від бажаного ступеня його потоншення і, винаходом тим, що практично вертикальний ВІДПОВІДНО, розширення На стороні, протилежній струмінь розплаву, який витікає з соплового місцю падіння газового струменя, часто виникає пристрою, піддають послідовно, принаймні, дрібного порошку У патенті США №4,282,903 запропоновано діяти на вертикальний струмінь металу горизонтальним газовим струменем, при цьому досягається незначна відстань від сопла, що є сприятливим фактором 3 метою запобігання осадженню краплин металу на корпусі газового сопла застосовано допоміжний газовий струмінь поблизу сопла, спрямований похило на місце роздрібнення струменя металу Роздрібнення суцільного потоку розплаву в цьому випадку відбувається під впливом майже виключно горизонтально спрямованого головного газового струменя, отже, вихід дрібного порошку невеликий 61959 10 ширини, що перевищує більш ніж у 10 разів несприятлива для кінцевого розпилення плаского початковий діаметр струменя, створює особливо струменя металу форма його поверхні з відривом сприятливі передумови для розпилення з великою частинок металу Згідно з цим винаходом, на цю часткою дрібних краплин, зокрема, якщо газовий зону плаского струменя з небажаною формою струмінь високої швидкості забезпечує відхилення поверхні діють наступним другим газовим плаского струменя розплаву на кут в межах від 60° струменем, що надходить до неї під кутом, і тим до 90° При більших кутах відхилення, до 150°, самим підготовляють струмінь до ефективного підвищується вміст дрібнозернистої фракції і роздрібнення на краплини металу Цей газовий виникає тенденція до утворення одноріднострумінь може створювати також бар'єр, котрий зернистого порошку запобігає підсмоктуванню, завдяки чому частинки рідкого металу не досягають останнього діючого Для підготовки струменя металу до сопла Лаваля, отже, це явище не порушує розпилення, а також для створення ефективного стабільності й надійності роботи пристрою, що є бар'єру проти підсмоктування, доцільно, коли на додатковою перевагою Крім того, важливе плаский струмінь розплаву перед зоною зміну значення має те, що газовий струмінь високої напряму або розпилення третім газовим швидкості спрямований під кутом до плаского струменем високої швидкості діють другим струменя розплаву, оскільки це забезпечує газовим струменем, що має ту ж складову ефективну дію сили газового струменя з точки напряму, але спрямований під кутом 5 в межах від зору розпилення металу на дрібні краплини Чим 5° до 85°, переважно від 15° до 30°, до цього більше кут нахилу газового струменя до плаского струменя розплаву, чим досягається запобігання струменя металу, котрий (кут) може досягати дії підсмоктуючого вихору від газового струменя величини, що відповідає частково протилежному високої швидкості, який захоплює краплини напряму газового струменя, тим більше розплаву Якщо кут 5 менше 5°, то повністю прискорення металу і, в кінцевому підсумку, тим уникнути впливу підсмоктуючого вихору від вище вміст дрібнозернистої фракції в металічному газового струменя високої швидкості не вдається, порошку внаслідок чого виникає загроза відкладання металу на корпусі сопла і порушення стабільності Як з точки зору досягнення високого вмісту процесу При куті напряму другого газового дрібнозернистої фракції у порошку, так і для струменя більше 85° може виникати несприятлива запобігання утворенню грубих частинок, які слід деформація струменя металу перед його ВІДДІЛЯТИ, особливо доцільно, якщо струмінь розпиленням і зменшення швидкості струменя розплаву діаметром від 2,0 мм до 15,0 мм за металу відносно третього газового струменя, що допомогою, принаймні, одного першого струменя викликає несприятливе зменшення прискорення газу відхиляють на кут а в межах від 5° до 85°, металу переважно від 15° до 30°, і розширюють, утворюючи плаский струмінь розплаву у формі сектора Відхилення струменя розплаву на кут менше 5° несприятливе, оскільки в цьому випадку різко збільшується довжина шляху утворення плаского струменя, яка обмежена внаслідок втрат температури Особливо ефективно формування плаского струменя рідкого металу з утворенням сприятливої форми сектора досягається при відхиленні струменя на кут від 15° до 30°, тоді як відхилення більш ніж на 45° може спричинити небажане роздрібнення струменя металу газовим струменем З точки зору високого вмісту дрібнозернистої фракції в металічному порошку, але також одночасного сприятливого розподілу зерен за розміром, доцільно, коли сектороподібний плаский струмінь розплаву після досягнення під впливом першого газового струменя ширини, яка перевищує не менше ніж у 5 разів, переважно не менш ніж у 10 разів, ширину і, ВІДПОВІДНО, товщину вільно падаючого початкового струменя розплаву, за допомогою, принаймні, одного третього газового струменя, який являє собою газовий струмінь високої швидкості, відхиляють на кут у в межах від 25° до 150°, переважно від 60° до 90°, і розпилюють або роздрібнюють з утворенням потоку краплин Якщо струмінь розплаву розширюють менше, ніж у 5 разів порівняно з початковим діаметром струменя, то він залишається надто компактним, і досягається порівняно низький вміст дрібнозернистої фракції у порошку Розширення струменя розплаву до Переваги, що досягаються при використанні пристрою згідно з винаходом, полягають, головним чином, у тому, що розташування, принаймні, трьох газових сопел у розпилювальному пристрої забезпечує можливість дії на струмінь металу утрьох зонах з метою зміни форми і переробки цього струменя, при цьому досягаються сприятливі значення кутів нахилу газових струменів до струменя розплаву в межах від 5° до 170° У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, перше газове сопло розташовано так, що утворюваний ним газовий струмінь, маючи ту ж складову напряму, спрямований на струмінь розплаву під кутом а' в межах від 5° до 85°, переважно під кутом а' від 15° до 30°, і що довжина вільно падаючого струменя розплаву дорівнює відстані від газового сопла до точки стикання газового струменя зі струменем розплаву, збільшеній або зменшеній на величину, яка не перевищує 10-кратне значення діаметру струменя розплаву При цьому кут падіння газового струменя на струмінь розплаву має важливе значення для потоншення струменя розплаву та надання йому розширеної сектороподібної форми, в той час як довжина вільно падаючого струменя розплаву має важливе значення для відхилення напряму плаского струменя та зміни його форми, а також для форми, яка досягається таким способом Для забезпечення особливо сприятливих умов розпилення рідкого металу важливо, щоб друге 12 11 61959 газове сопло було розташовано таким чином, щоб більша ефективна ширина газового струменя для другий за чергою дії газовий струмінь був дії на струмінь розплаву спрямований на розширений і потоншений під Нарешті, доцільно, щоб площина, визначена впливом першого газового струменя плаский газовими струменями, не була вертикальною струмінь розплаву, маючи ту ж складову напряму, Нижче винахід описаний більш детально на під кутом 5 від 5° до 85°, переважно під кутом 5 від основі малюнків ілюструють лише один варіант 15° до 30°, і щоб точка падіння цього другого його здійснення газового струменя на струмінь розплаву була Фіг 1 являє собою схематичне зображення розташована в зоні, де має місце зміна напряму розпилювального пристрою струменя розплаву, зустріч його з третім газовим На Фіг 2а схематично зображено траєкторію струменем або розпилення під впливом цього струменя розплаву під впливом газових струменів третього струменя, або ж перед цією зоною Кут На Фіг 2Ь зображено траєкторію струменя між напрямами другого газового струменя і розплаву, показану на Фіг 2а, але з точки зору, плаского струменя розплаву, а також повернутої на 90° розташування точки їх зустрічі має подвійне На Фіг 1 схематично представлено значення 3 одного боку, він повинен розпилювальний пристрій з трьома соплами у забезпечувати сприятливі параметри плаского ВХІДНІЙ зоні розпилювальної камери Метал із потоку розплаву, який безпосередньо після цього металургійного резервуара G за допомогою піддається розпиленню, а з другого боку, має соплового пристрою D надходить у камеру, забезпечувати ефективну протидію утворенню утворюючи струмінь розплаву S, який на відрізку підсмоктуючих вихорів під впливом ежекторного Ls траєкторії вільно падає практично вертикально ефекту газового струменя високої швидкості Ці Перше газове сопло А утворює перший газовий вимоги забезпечуються добором згаданого кута в струмінь 1, який діє на струмінь розплаву S на межах діапазону значень згідно з винаходом, відстані LA В ЗОНІ 11 этою ж складовою напряму, зокрема, в межах діапазону, якому віддається але під кутом а' Під впливом першого газового перевага струменя 1 в зоні 11 точки зустрічі починається відхилення, тобто, зміна напряму компактного Якщо, згідно з варіантом здійснення винаходу, струменя розплаву S і його потоншення й якому віддається особлива перевага, третє газове розширення, внаслідок чого виникає плаский сопло розташовано таким чином, що третій, струмінь розплаву FS ВІДПОВІДНО, останній за чергою дії, газовий струмінь, утворюваний як газовий струмінь високої За допомогою другого газового сопла В швидкості, спрямований на плаский струмінь формують другий газовий струмінь 2, який діє на розплаву під кутом у' від 25° до 150°, переважно плаский струмінь розплаву FS після відрізку, на під кутом більше 60°, а відстань від цього сопла якому цей останній розширюється, в зоні точки (сопел) до точки зміни напряму струменя зустрічі 21 з тою ж складовою напряму, але під розплаву, зустрічі його з третім газовим струменем кутом 5 або розпилення під впливом цього струменя Газове сопло С, яке виконано переважно у менше 20-кратного діаметра газового сопла, то вигляді сопла Лаваля, утворює газовий струмінь З, досягається висока продуктивність пристрою при який діє на плаский струмінь розплаву FS на сприятливій якості порошку, оскільки в цьому відстані І_с від сопла С в зоні точки 31 зміни випадку досягається ефективний вплив сили напряму, зустрічі або розпилення під кутом у' і газового струменя і, ВІДПОВІДНО, високе спричиняє розпилення струменя FS на потік Р прискорення металу, необхідне для розпилення частинок Дія газового струменя 3 на плаский потік металу на дрібні краплини При цьому вплив сили розплаву FS може бути спрямована під кутом, струменя і, ВІДПОВІДНО, прискорення посилюється який може забезпечувати навіть часткове зі збільшенням згаданого кута, що сприяє обернення напряму утворенню щораз дрібніших фракцій порошку Згідно З винаходом, може бути використано Встановлено, що доцільно, коли, принаймні, більше трьох газових струменів та/або кілька третє, тобто, останнє за чергою дії, газове сопло газових струменів, що діють у кожному з виконано таким чином, щоб формувати, передбачених напрямів принаймні, один газовий струмінь надзвукової На Фіг 2а і 2Ь схематично показано струмінь швидкості розплаву з двох напрямів, між якими кут складає При подальшому розвитку винаходу можна 90° (вид спереду та збоку) Струмінь розплаву S забезпечити сприятливі умови для розпилення надходить у розпилювальну камеру плаского струменя розплаву, якщо перед останнім розпилювального пристрою із соплового пристрою газовим соплом, яке використовується для D практично у вертикальному напрямі Струмінь створення газового струменя високої швидкості, розплаву S діаметром Si після вільного падіння на встановлено більш двох газових сопел для певному відрізку довжини зазнає в точці зустрічі 11 утворення спрямованих на струмінь розплаву впливу газового струменя 1 і внаслідок цього газових струменів впливу, як показано на Фіг2Ь, відхиляється на кут а і потоншується, а також, як видно з Фіг 2а, Якщо, згідно зі ще одним варіантом, якому розширюється з утворенням плаского струменя віддається перевага, принаймні, один газовий FS Після досягнення ширини S2 на плаский струмінь сформовано як плаский струмінь або струмінь розплаву FS в точці 31 зміни напряму, групу струменів за допомогою кількох сопел, зустрічі або розпилення діє газовий струмінь З розташованих поруч одне з одним та/або, високої швидкості, під впливом якого утворюється зокрема, у шаховому порядку, то досягається 14 13 61959 потік Р металевих частинок В зоні точки напряму струменя металу розпилення 31 або перед нею на плаский струмінь Згідно З винаходом можливо також, щоб на розплаву FS діє газовий струмінь 2, який струмінь металу послідовно діяли, принаймні, три зустрічається з пласким струменем FS в точці 21, газових струмені, що мають одну і ту ж складову спричинюючи зміну форми цього струменя, при напряму, і тим забезпечували його розпилення у чому може мати місце певний вплив на зміну потік частинок металу Комп'ютерна верстка О Кураєв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and device for production of metal powder
Назва патенту російськоюСпособ и устройство для производства металлического порошка
МПК / Мітки
МПК: B22F 9/08
Мітки: виготовлення, металічного, пристрій, порошку, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-61959-sposib-ta-pristrijj-dlya-vigotovlennya-metalichnogo-poroshku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб та пристрій для виготовлення металічного порошку</a>
Попередній патент: Тверда суміш на базі сульфонілкарбамідів та допоміжних агентів, спосіб одержання твердої суміші та спосіб боротьби з небажаною рослинністю
Наступний патент: Аналізатор якості нафтопродуктів
Випадковий патент: Спосіб трансциліарного видалення внутрішньоочних сторонніх тіл при травмі ока, що зв'язана з ризиком розвитку післяопераційного відшарування сітківки