[go: up one dir, main page]

RU2141392C1 - Method for making metallic powder and apparatus for performing the same - Google Patents

Method for making metallic powder and apparatus for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2141392C1
RU2141392C1 RU98115863/02A RU98115863A RU2141392C1 RU 2141392 C1 RU2141392 C1 RU 2141392C1 RU 98115863/02 A RU98115863/02 A RU 98115863/02A RU 98115863 A RU98115863 A RU 98115863A RU 2141392 C1 RU2141392 C1 RU 2141392C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
metal
drum
metal receiver
melting furnace
Prior art date
Application number
RU98115863/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.А.(RU) Ганза
Н.А. Ганза
Е.В.(RU) Ильенко
Е.В. Ильенко
А.Ф.(RU) Лосицкий
А.Ф. Лосицкий
В.А.(RU) Лубнин
В.А. Лубнин
сников В.В.(RU) М
В.В. Мясников
Н.В.(RU) Родченков
Н.В. Родченков
Б.А.(RU) Ходырев
Б.А. Ходырев
Стенфорд Р. Овшинский (US)
Стенфорд Р. Овшинский
Роза Ч. Янг (US)
Роза Ч. Янг
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority to RU98115863/02A priority Critical patent/RU2141392C1/en
Priority to US09/237,267 priority patent/US20010037871A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2141392C1 publication Critical patent/RU2141392C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/10Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0888Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid casting construction of the melt process, apparatus, intermediate reservoir, e.g. tundish, devices for temperature control

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: powder metallurgy. SUBSTANCE: method comprises steps of pouring predetermined-content melt metal prepared in melting furnace into liquid metal receiver; sustaining constant temperature and level of liquid bath; supplying melt metal from metal receiver with constant flowrate at least in the form of two streams onto surface of rotary crystallizer cooled by means of cooling agent for forming films with thickness and width values sustained constant in time and intensively cooling them for forming flakes. Method is realized in sealed chamber. Melting furnace with crucible is arranged in said chamber. Crucible has in bottom central opening joined with valve of locking device connected with mechanism for controlling draining of melt into metal receiver. Rotary cooled crystallizer is placed under metal receiver and it is in the form of hollow drum made of high heat conductivity material. Drum has horizontal rotation axis and is joined with system for feeding cooling agent. Metal receiver is provided with heater and it has in bottom at least two calibrated holes spaced by the same distance from cylindrical surface of drum. EFFECT: possibility of making metallic powder in the form of flakes at simultaneous enhanced efficiency of process. 14 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к порошковой металлургии, в частности к получению быстрозакаленных металлических порошков, преимущественно в виде чешуек, из расплава. The invention relates to powder metallurgy, in particular to the production of rapidly quenched metal powders, mainly in the form of flakes, from a melt.

Одним из распространенных способов получения металлических порошков является способ центробежного диспергирования расплава на вращающемся диске (Аморфные металлические сплавы. - М.: Металлургия, 1987). Порошки, полученные таким способом, имеют разброс по размерам частиц в силу самой природы процесса образования капель расплава. Это распределение частиц по размерам приводит к различию по скоростям охлаждения и, следовательно, к неоднородности свойств, что является основным недостатком способа, который наиболее сильно проявляется в таких технологических процессах порошковой металлургии, где к порошкообразному продукту предъявляются повышенные требования по форме и размеру частиц, однородности их состава и свойств. One of the common methods for producing metal powders is the method of centrifugal dispersion of a melt on a rotating disk (Amorphous metal alloys. - M .: Metallurgy, 1987). Powders obtained in this way have a dispersion in particle size due to the very nature of the process of formation of melt droplets. This size distribution of particles leads to a difference in cooling rates and, consequently, to heterogeneity of properties, which is the main disadvantage of the method, which is most pronounced in such technological processes of powder metallurgy, where increased demands are placed on the powder product in terms of particle shape and size, uniformity their composition and properties.

Известен способ получения материала быстрым затвердеванием из расплава, описанный в патенте США N 4 637 967, включающий нагрев материала в тигле до стадии расплава индукционным нагревателем, выдавливание его из тигля через сопло на поверхность вращающегося охлаждающего барабана, где материал немедленно затвердевает. Процесс проводится в контролируемой атмосфере. Для выдавливания расплава из тигля необходимо создать над расплавом давление, а это трудно осуществимо в условиях контролируемой атмосферы и высокой температуры. Недостатком этого способа является также недостаточно высокая производительность. A known method of obtaining material by rapid solidification from the melt described in US patent N 4 637 967, comprising heating the material in the crucible to the stage of the melt induction heater, extruding it from the crucible through the nozzle to the surface of the rotating cooling drum, where the material immediately hardens. The process is conducted in a controlled atmosphere. To squeeze the melt out of the crucible, it is necessary to create pressure over the melt, and this is difficult to achieve in a controlled atmosphere and high temperature. The disadvantage of this method is also not high enough performance.

Известен способ получения быстрозакаленных металлов и сплавов в виде чешуек, ленты, нитей, выбранный в качестве прототипа заявляемого способа (А. с. СССР N 1708502, B 22 D 11/06), который включает приготовление расплава заданного состава и подачу расплава на поверхность вращающегося теплоотводящего элемента. Однако данный способ не удовлетворяет требованиям высокой однородности состава и свойств получаемых частиц. A known method of producing rapidly quenched metals and alloys in the form of scales, ribbons, threads, selected as a prototype of the proposed method (A. S. USSR N 1708502, B 22 D 11/06), which includes the preparation of a melt of a given composition and the supply of the melt to the surface of the rotating heat sink element. However, this method does not meet the requirements of high uniformity of composition and properties of the resulting particles.

Известно устройство для центробежного диспергирования расплава (Патент РФ N 20025 88, B 22 F 9/10), содержащее корпус с расположенным на нем вращающимся диском, охваченным водоохлаждаемым экраном в виде конуса с образованием зазора, средства подачи расплава на диск, узлы сбора и вывода готовой продукции, расположенные в нижней части корпуса. Данное устройство также не обеспечивает требуемую повышенную однородность свойств частиц. A device for centrifugal dispersion of a melt (RF Patent N 20025 88, B 22 F 9/10) is known, comprising a housing with a rotating disk located thereon, covered by a water-cooled screen in the form of a cone with a gap, means for supplying the melt to the disk, collection and output units finished products located at the bottom of the case. This device also does not provide the required increased uniformity of the properties of the particles.

Наиболее близким решением, выбранным в качестве прототипа заявляемого устройства, является устройство для получения металлического порошка (А.с. СССР N 1519851, B 22 F 9/10), содержащее соединенную с вакуумной системой герметичную камеру, в которой размещены плавильная печь, металлоприемник, расположенный под ним приводной охлаждаемый распылитель, кристаллизатор, систему подачи хладагента и сборник порошка. Основной недостаток этого устройства заключается в невозможности в полной мере удовлетворить требование к качеству продукции из-за прямого контакта обрабатываемого материала с хладагентом, поступающим на поверхность кристаллизатора. Кроме того, выполнение распылителя в виде усеченного конуса с вертикальной осью вращения не обеспечивает необходимой однородности размеров и свойств частиц. The closest solution selected as a prototype of the claimed device is a device for producing metal powder (A.S. USSR N 1519851, B 22 F 9/10), containing a sealed chamber connected to a vacuum system, in which a melting furnace, a metal receiver, located below it is a driven cooled atomizer, a crystallizer, a refrigerant supply system and a powder collector. The main disadvantage of this device is the inability to fully satisfy the requirement for product quality due to direct contact of the processed material with the refrigerant entering the mold surface. In addition, the implementation of the atomizer in the form of a truncated cone with a vertical axis of rotation does not provide the necessary uniformity of particle size and properties.

Задачей заявляемых изобретений является повышение качества порошка, а именно повышение однородности размеров и свойств получаемых чешуек, при одновременном увеличении производительности процесса и его управляемости. The objective of the claimed invention is to improve the quality of the powder, namely increasing the uniformity of size and properties of the resulting flakes, while increasing the productivity of the process and its controllability.

Полученный при этом технический результат - обеспечение высокой равномерности скорости охлаждения расплава путем формирования на поверхности кристаллизатора равномерных во времени по толщине и ширине пленок расплава и интенсивное их охлаждение с образованием чешуек порошка. The technical result obtained in this case is to ensure high uniformity of the melt cooling rate by forming melt films uniform in time and thickness along the thickness and width of the melt films and intensive cooling with the formation of powder flakes.

Технический результат достигается тем, что в способе получения металлического порошка, включающем приготовление расплава заданного состава и подачу расплава на поверхность вращающегося кристаллизатора, приготовленный расплав переливают в металлоприемник, в котором поддерживают постоянные температуру и уровень ванны, а из металлоприемника расплав с постоянным расходом по меньшей мере двумя одинаковыми по длине и диаметру струями подают на поверхность вращающегося кристаллизатора, охлаждаемого изнутри посредством протока хладагента. The technical result is achieved by the fact that in the method for producing a metal powder, which includes preparing a melt of a given composition and feeding the melt to the surface of a rotating crystallizer, the prepared melt is poured into a metal receiver in which the temperature and level of the bath are kept constant, and the melt with a constant flow rate is at least at least two jets of the same length and diameter are fed onto the surface of a rotating mold, cooled from the inside through a refrigerant duct a.

Для предотвращения окисления расплава и обеспечения высокой чистоты способ может быть осуществлен в условиях вакуума или инертной атмосферы. To prevent oxidation of the melt and ensure high purity, the method can be carried out in a vacuum or inert atmosphere.

Для повышения однородности расплава после его приготовления осуществляют электродинамическое перемешивание. To increase the uniformity of the melt after its preparation, electrodynamic mixing is carried out.

Для очищения от посторонних включений расплав переливают в металлоприемник через фильтрующий элемент. To clean from foreign impurities, the melt is poured into the metal receiver through the filter element.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для осуществления способа получения металлического порошка, содержащем соединенную с вакуумной системой герметичную камеру, в которой размещены плавильная печь, металлоприемник, расположенный под ним вращающийся охлаждаемый кристаллизатор и систему подачи хладагента, внесены следующие изменения: в днище размещенного внутри плавильной печи тигля выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с клапаном запорного устройства, соединенного с механизмом управления сливом расплава, кристаллизатор выполнен в виде изготовленного из материала с высокой теплопроводностью полого барабана с горизонтальной осью вращения, соединенного с системой подачи хладагента, а металлоприемник снабжен нагревателем и выполнен с по меньшей мере двумя калиброванными отверстиями в днище, которые расположены на одинаковом расстоянии от цилиндрической поверхности барабана. The technical result is also achieved by the fact that in the device for implementing the method of producing metal powder containing a sealed chamber connected to a vacuum system, in which a melting furnace, a metal receiver, a rotating cooled mold and a refrigerant supply system located underneath are placed, the following changes are made: in the bottom of the placed inside the crucible smelting furnace, a central hole is made, mating with a valve of a locking device connected to the discharge discharge control mechanism lava, the mold is made in the form of a hollow drum made of a material with high thermal conductivity with a horizontal axis of rotation, connected to the refrigerant supply system, and the metal detector is equipped with a heater and is made with at least two calibrated holes in the bottom, which are located at the same distance from the cylindrical surface of the drum .

Отверстия в днище металлоприемника могут быть расположены в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана, или смещены от указанной плоскости на одинаковое расстояние. Благодаря этому можно устанавливать не только длину струй расплава, но и угол их падения на поверхность кристаллизатора, а также продолжительность контакта с этой поверхностью, что позволяет управлять формой и размерами образующихся частиц. The holes in the bottom of the metal detector can be located in a vertical plane passing through the axis of rotation of the drum, or offset from the specified plane by the same distance. Due to this, it is possible to establish not only the length of the jets of the melt, but also the angle of their incidence on the surface of the mold, as well as the duration of contact with this surface, which allows you to control the shape and size of the particles formed.

Плавильная печь и металлоприемник могут быть снабжены индукционными нагревателями. The melting furnace and the metal receiver can be equipped with induction heaters.

К днищу тигля может быть пристыкован тепловой экран, расположенный в зоне действия индукционного нагревателя плавильной печи и служащий для стабилизации скорости истечения расплава при переливе его в металлоприемник. A heat shield can be docked to the bottom of the crucible, located in the zone of operation of the induction heater of the melting furnace and serving to stabilize the rate of flow of the melt when it is overflowed into the metal receiver.

Для очищения расплава от посторонних включений металлоприемник может быть оснащен фильтрующим элементом. To clean the melt from foreign impurities, the metal detector can be equipped with a filter element.

Устройство может быть снабжено загрузочным контейнером, который расположен снаружи камеры над плавильной печью и соединен с внутренним пространством камеры через вакуумный затвор. The device can be equipped with a loading container, which is located outside the chamber above the melting furnace and is connected to the interior of the chamber through a vacuum shutter.

Для хорошего механического и теплового контакта барабана со струями расплава образующая поверхность барабана выполнена отполированной. For good mechanical and thermal contact of the drum with the melt jets, the forming surface of the drum is polished.

Перелив расплава из плавильной печи сначала в металлоприемник, в котором поддерживают постоянные температуру и уровень ванны расплава, обеспечивает постоянный расход истечения струй расплава на поверхность вращающегося кристаллизатора, охлаждаемого посредством протока хладагента, что приводит к формированию на последней тонких пленок расплава с равномерными во времени толщиной и шириной, а следовательно, обеспечивается высокая равномерность скорости охлаждения расплава. Это дает возможность стабилизировать размеры и свойства получаемых частиц порошка, преимущественно в виде чешуек, однородных по размерам и свойствам. Подача расплава по меньшей мере двумя одинаковыми по длине и диаметру струями на поверхность кристаллизатора обеспечивает повышение производительности процесса, обеспечивая при этом равномерные скорости их охлаждения. First, the melt is poured from the melting furnace into the metal receiver, in which the temperature and level of the melt bath are kept constant, which ensures a constant flow rate of the melt jets to the surface of the rotating crystallizer cooled by the flow of refrigerant, which leads to the formation of thin melt films with the thickness and thickness uniform over time width, and therefore, provides a high uniformity of the cooling rate of the melt. This makes it possible to stabilize the size and properties of the obtained powder particles, mainly in the form of flakes, uniform in size and properties. The supply of the melt with at least two jets of the same length and diameter on the surface of the mold provides an increase in the productivity of the process, while ensuring uniform cooling rates.

Расплав заданного химического состава готовили в индукционной печи, нагреваемой до температуры 1550oC, осуществляли его электродинамическое перемешивание, переливали в металлоприемник до достижения уровня ванны расплава ~ 200 мм, в металлоприемнике поддерживали постоянными температуру ~1500oC и уровень ванны расплава ~200 мм. Из металлоприемника расплав с постоянным расходом 0,15 ... 0,32 л/мин (1 ... 2,5 кг/мин) десятью одинаковыми по длине (не более 150 мм) и диаметрам (d~ 1,0 ... 2,5 мм) струями подавали на поверхность вращающегося с линейной скоростью на поверхности 5 ... 25 м/с кристаллизатора. Кристаллизатор постоянно охлаждался изнутри протоком хладагента. Струи расплава, попадая на поверхность кристаллизатора, формировались в постоянные во времени по ширине и толщине пленки расплава, которые интенсивно охлаждались с образованием чешуек порошка.A melt of a given chemical composition was prepared in an induction furnace heated to a temperature of 1550 ° C, electrodynamic mixing was carried out, it was poured into a metal receiver until the melt bath level reached ~ 200 mm, the temperature in the metal receiver was kept constant at ~ 1500 ° C and the melt bath level was ~ 200 mm. From a metal receiver, a melt with a constant flow rate of 0.15 ... 0.32 l / min (1 ... 2.5 kg / min) is ten of the same length (no more than 150 mm) and diameters (d ~ 1.0 .. 2.5 mm) were applied by jets to the surface of a mold rotating with linear velocity on the surface of 5 ... 25 m / s. The mold was constantly cooled from the inside by a coolant duct. The jets of the melt, falling on the surface of the crystallizer, were formed at constant in time over the width and thickness of the melt film, which were intensively cooled with the formation of powder flakes.

Изобретения поясняются чертежом, где на фиг. 1 изображен вариант устройства для осуществления способа получения металлического порошка в разрезе: на фиг. 2 показано расположение калиброванных отверстий со смещением относительно оси вращения кристаллизатора, а на фиг. 3 - разрез по A-A фиг. 2. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows an embodiment of a device for implementing a method for producing metal powder in a section: in FIG. 2 shows the location of calibrated holes with an offset relative to the axis of rotation of the mold, and in FIG. 3 is a section along A-A of FIG. 2.

Устройство состоит из соединенной с вакуумной системой герметичной камеры 1, в которой размещены плавильная печь 2 с индукционным нагревателем 3, обогреваемый индукционным нагревателем 4 металлоприемник 5 с десятью калиброванными отверстиями 6 в днище диаметрами ~ 1,0 ... 2,5 мм, расположенный под ним кристаллизатор 7, изготовленный из материала с высокой теплопроводностью, например из меди, в виде полого барабана с горизонтальной осью вращения, систему подачи хладагента (не показана) и сборник порошка 8. По варианту, представленному на фиг. 2, отверстия 6 в днище металлоприемника 5 смещены на одинаковое расстояние ~15 мм от вертикальной плоскости Б, проходящей через ось вращения барабана и отстоят от его поверхности на одинаковое расстояние ~ 150 мм. Плавильная печь 2 снабжена тиглем 9 с отверстием 10 в днище, которое закрывается запорным устройством 11, соединенным с механизмом управления сливом расплава 12. К днищу тигля 9 пристыкован соосно отверстию 10 тепловой экран 13, расположенный в зоне действия индукционного нагревателя плавильной печи 2. По варианту на фиг. 2 металлоприемник 5 оснащен фильтрующим элементом 14, например в виде графитового диска. Снаружи камеры 1 над плавильной печью 2 расположен загрузочный контейнер 15, соединенный с внутренним пространством камеры 1 через вакуумный затвор (не показан). The device consists of a sealed chamber 1 connected to a vacuum system, in which a melting furnace 2 with an induction heater 3, a metal detector 5 with ten calibrated holes 6 in the bottom with diameters of ~ 1.0 ... 2.5 mm, located under a mold 7 made of a material with high thermal conductivity, for example, copper, in the form of a hollow drum with a horizontal axis of rotation, a refrigerant supply system (not shown) and a powder collector 8. In the embodiment shown in FIG. 2, the openings 6 in the bottom of the metal detector 5 are offset by an equal distance of ~ 15 mm from the vertical plane B passing through the axis of rotation of the drum and are separated from its surface by the same distance of ~ 150 mm. The melting furnace 2 is equipped with a crucible 9 with an opening 10 in the bottom, which is closed by a locking device 11 connected to the melt discharge control mechanism 12. A heat shield 13 is located coaxially to the bottom of the crucible 9 and is located in the zone of operation of the induction heater of the melting furnace 2. Alternatively in FIG. 2, the metal receiver 5 is equipped with a filter element 14, for example in the form of a graphite disk. Outside the chamber 1 above the melting furnace 2 is a loading container 15 connected to the interior of the chamber 1 through a vacuum shutter (not shown).

Устройство работает следующим образом. В плавильную печь через загрузочный контейнер 15 загружают исходные компоненты сплава или сам сплав. После приготовления расплава для повышения его однородности осуществляют электродинамическое перемешивание. Для этого снижают частоту индукционного нагревателя 3 печи 2. После этого запорное устройство 11 выводят с помощью механизма управления сливом 12 из отверстия 10 в днище тигля и переливают расплав через фильтрующий элемент 14 в металлоприемник 5. При этом тепловой экран 13 стабилизирует температуру расплава в области отверстия 10 для того, чтобы избежать застывания расплава. В металлоприемнике постоянная температура поддерживается с помощью индукционного нагревателя 4. При достижении в металлоприемнике уровня ванны расплава ~ 200 мм запорное устройство 11 прикрывает отверстие 10 с образованием зазора, который при помощи механизма управления сливом расплава 12 регулируется таким образом, чтобы обеспечить постоянный уровень расплава ~ 200 мм. Расплав поступает в калиброванные отверстия 6 металлоприемника, а затем на поверхность вращающегося барабана 7. За счет того, что отверстия 6 в днище металлоприемника 5 расположены в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана и отстоят от его поверхности на одинаковое расстояние ~ 150 мм, струи вытекающего из металлоприемника расплава одинаковы по длине и диаметру. Поэтому при вращении барабана 7, охлаждаемого изнутри с помощью системы подачи хладагента, струи расплава формируются на его поверхности в постоянные во времени по ширине и толщине пленки. При этом образовавшиеся после интенсивного охлаждения чешуйки порошка, сбрасываемые в сборник 8, имеют высокую однородность свойств и размеров частиц при одновременном увеличении производительности процесса. The device operates as follows. In the melting furnace through the loading container 15 load the initial components of the alloy or the alloy itself. After the preparation of the melt to increase its homogeneity carry out electrodynamic mixing. To do this, reduce the frequency of the induction heater 3 of the furnace 2. After this, the locking device 11 is removed using the drain control mechanism 12 from the hole 10 in the bottom of the crucible and the melt is poured through the filter element 14 into the metal receiver 5. In this case, the heat shield 13 stabilizes the temperature of the melt in the region of the hole 10 in order to avoid solidification of the melt. In the metal receiver, a constant temperature is maintained using an induction heater 4. When the melt bath reaches ~ 200 mm in the metal receiver, the shut-off device 11 closes the hole 10 with the formation of a gap, which is controlled by the melt discharge control mechanism 12 so as to ensure a constant melt level of ~ 200 mm The melt enters the calibrated holes 6 of the metal receiver, and then onto the surface of the rotating drum 7. Due to the fact that the holes 6 in the bottom of the metal receiver 5 are located in a vertical plane passing through the axis of rotation of the drum and spaced from its surface by the same distance of ~ 150 mm, the jets the melt flowing from the metal receiver is the same in length and diameter. Therefore, during the rotation of the drum 7, which is cooled from the inside using the refrigerant supply system, the melt jets are formed on its surface at constant in time across the width and thickness of the film. In this case, the powder flakes formed after intensive cooling and discharged into the collection 8 have a high uniformity of properties and particle sizes while increasing the productivity of the process.

Изменением скорости вращения и диаметра барабана 7, а также расстояния от барабана до металлоприемника можно регулировать размеры и форму чешуек. By changing the speed of rotation and the diameter of the drum 7, as well as the distance from the drum to the metal receiver, you can adjust the size and shape of the scales.

Заявляемые способ получения порошка и устройство для его осуществления при определенном соотношении параметров или при использовании определенных материалов может быть применен и для получения лент, нитей, пленок и т.п. The inventive method of producing powder and a device for its implementation with a certain ratio of parameters or when using certain materials can be applied to obtain tapes, threads, films, etc.

Изобретения могут найти применение в технологических процессах порошковой металлургии при получении кристаллических и аморфизированных материалов, например при производстве электродного материала для металл-гидридных аккумуляторных батарей. The invention can be used in technological processes of powder metallurgy in the preparation of crystalline and amorphized materials, for example, in the production of electrode material for metal hydride batteries.

В настоящее время на ОАО "ЧМЗ" заявляемое устройство изготовлено и прошли успешные испытания способа. В результате получено 3000 кг порошка чешуйчатой формы из сплава на основе Ni-Zr. Currently, OAO "ChMZ" the inventive device is manufactured and successfully tested the method. As a result, 3000 kg of powder of a flake form from an alloy based on Ni-Zr were obtained.

Claims (14)

1. Способ получения металлического порошка, преимущественно в виде чешуек, включающий приготовление расплава заданного состава и подачу расплава на поверхность вращающегося кристаллизатора, охлаждаемого изнутри протоком хладагента, отличающийся тем, что приготовленный расплав переливают в металлоприемник и поддерживают в нем постоянные температуру и уровень расплава, а подачу расплава на поверхность вращающегося кристаллизатора осуществляют с постоянным расходом, по меньшей мере, двумя одинаковыми по длине и диаметру струями. 1. A method of producing a metal powder, mainly in the form of flakes, comprising preparing a melt of a predetermined composition and supplying the melt to the surface of a rotating crystallizer, cooled from the inside by a refrigerant flow, characterized in that the prepared melt is poured into the metal receiver and the temperature and level of the melt are kept constant, and the melt is fed to the surface of a rotating mold with a constant flow rate of at least two jets of the same length and diameter. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют в условиях вакуума. 2. The method according to claim 1, characterized in that it is carried out in a vacuum. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют в условиях инертной атмосферы. 3. The method according to claim 1, characterized in that it is carried out in an inert atmosphere. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после приготовления расплава заданного состава производят его электродинамическое перемешивание. 4. The method according to p. 1, characterized in that after the preparation of the melt of a given composition produce its electrodynamic mixing. 5. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что приготовленный расплав переливают в металлоприемник через фильтрующий элемент. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the prepared melt is poured into the metal receiver through a filter element. 6. Устройство для получения металлического порошка, содержащее герметичную камеру, соединенную с вакуумной системой, размещенные в камере плавильную печь, металлоприемник, охлаждаемый кристаллизатор, выполненный с возможностью вращения и установленный под металлоприемником, и систему подачи хладагента, отличающееся тем, что оно снабжено тиглем, размещенным внутри плавильной печи, запорным устройством с клапаном, механизмом управления сливом расплава, соединенным с запорным устройством, при этом тигель выполнен с центральным отверстием, сопрягаемым с клапаном запорного устройства, кристаллизатор выполнен в виде полого барабана с горизонтальной осью вращения, соединен с системой подачи хладагента и изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, а металлоприемник снабжен нагревателем и выполнен с, по меньшей мере, двумя калиброванными отверстиями в днище, расположенными на одинаковом расстоянии от цилиндрической поверхности барабана. 6. A device for producing a metal powder, comprising a sealed chamber connected to a vacuum system, a melting furnace, a metal receiver, a rotatable mold mounted under the metal receiver, and a refrigerant supply system, characterized in that it is provided with a crucible, placed inside the melting furnace, a locking device with a valve, a melt drain control mechanism connected to the locking device, while the crucible is made with a Central hole m, mating with the valve of the locking device, the mold is made in the form of a hollow drum with a horizontal axis of rotation, connected to the refrigerant supply system and made of material with high thermal conductivity, and the metal detector is equipped with a heater and is made with at least two calibrated holes in the bottom, located at the same distance from the cylindrical surface of the drum. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что отверстия в днище металлоприемника расположены в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана. 7. The device according to claim 6, characterized in that the holes in the bottom of the metal receiver are located in a vertical plane passing through the axis of rotation of the drum. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что отверстия в днище металлоприемника смещены на одинаковое расстояние от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана. 8. The device according to claim 6, characterized in that the holes in the bottom of the metal detector are offset by the same distance from the vertical plane passing through the axis of rotation of the drum. 9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что плавильная печь снабжена индукционным нагревателем. 9. The device according to p. 6, characterized in that the melting furnace is equipped with an induction heater. 10. Устройство по любому из пп.6 и 9, отличающееся тем, что к днищу тигля пристыкован тепловой экран, расположенный в зоне действия индукционного нагревателя плавильной печи. 10. The device according to any one of paragraphs.6 and 9, characterized in that a heat shield is attached to the bottom of the crucible located in the range of the induction heater of the melting furnace. 11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нагреватель металлоприемника выполнен индукционным. 11. The device according to claim 6, characterized in that the heater of the metal detector is made induction. 12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено фильтрующим элементом, размещенным в верхней части металлоприемника. 12. The device according to claim 6, characterized in that it is equipped with a filter element located in the upper part of the metal receiver. 13. Устройство по любому из пп.6 - 12, отличающееся тем, что оно снабжено загрузочным контейнером, установленным снаружи камеры над плавильной печью и соединенным с внутренним пространством камеры через вакуумный затвор. 13. The device according to any one of paragraphs.6 to 12, characterized in that it is equipped with a loading container mounted outside the chamber above the melting furnace and connected to the interior of the chamber through a vacuum shutter. 14. Устройство по п.6, отличающееся тем, что образующая поверхность барабана выполнена отполированной. 14. The device according to claim 6, characterized in that the forming surface of the drum is polished.
RU98115863/02A 1998-08-18 1998-08-18 Method for making metallic powder and apparatus for performing the same RU2141392C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115863/02A RU2141392C1 (en) 1998-08-18 1998-08-18 Method for making metallic powder and apparatus for performing the same
US09/237,267 US20010037871A1 (en) 1998-08-18 1999-01-25 Apparatus for the production of metal ribbons and method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115863/02A RU2141392C1 (en) 1998-08-18 1998-08-18 Method for making metallic powder and apparatus for performing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2141392C1 true RU2141392C1 (en) 1999-11-20

Family

ID=20209761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98115863/02A RU2141392C1 (en) 1998-08-18 1998-08-18 Method for making metallic powder and apparatus for performing the same

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20010037871A1 (en)
RU (1) RU2141392C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1165273A4 (en) * 1999-02-09 2003-08-27 Energy Conversion Devices Inc Continuous spin melt casting of materials
RU2258579C1 (en) * 2004-05-24 2005-08-20 Жульев Сергей Иванович Method of granulation of molten metal and device for realization of this method
RU2296113C1 (en) * 2005-12-27 2007-03-27 Борис Александрович Куцемелов Method of production of solid rocket propellants for spacecraft on moon

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500038A (en) * 2012-03-08 2013-09-11 Siemens Plc Rotary slag atomising granulator with metal disk and cooling system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059607A1 (en) * 1981-03-02 1982-09-08 Dow Corning Corporation Method and apparatus for rapidly freezing molten metals and metalloids in particulate form
GB2111536A (en) * 1981-12-17 1983-07-06 Gen Electric Fine liquid metal droplets from liquid or molten metal
DE3341184A1 (en) * 1981-11-04 1985-05-30 Joseph M. Remsen N.Y. Wentzell Process for the production of ultrafine solid metal particles
EP0148032A2 (en) * 1983-12-29 1985-07-10 Hitachi, Ltd. Method of producing material for a superconductor
SU1519851A1 (en) * 1987-11-17 1989-11-07 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Device for producing metal powder
SU1708526A1 (en) * 1988-11-28 1992-01-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им.А.И.Целикова Installation for production of metal powders
SU1708502A1 (en) * 1989-01-06 1992-01-30 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Method of producing rapidly solidified metals and alloys
RU2002588C1 (en) * 1991-06-13 1993-11-15 Анатолий Васильевич Вачаев Apparatus for centrifugal dispersing of melt
RU2015858C1 (en) * 1990-12-03 1994-07-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения Plant for producing metal powders
US5332198A (en) * 1992-03-05 1994-07-26 National Science Council Method for producing rapidly-solidified flake-like metal powder and apparatus for producing the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059607A1 (en) * 1981-03-02 1982-09-08 Dow Corning Corporation Method and apparatus for rapidly freezing molten metals and metalloids in particulate form
DE3341184A1 (en) * 1981-11-04 1985-05-30 Joseph M. Remsen N.Y. Wentzell Process for the production of ultrafine solid metal particles
GB2111536A (en) * 1981-12-17 1983-07-06 Gen Electric Fine liquid metal droplets from liquid or molten metal
EP0148032A2 (en) * 1983-12-29 1985-07-10 Hitachi, Ltd. Method of producing material for a superconductor
SU1519851A1 (en) * 1987-11-17 1989-11-07 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Device for producing metal powder
SU1708526A1 (en) * 1988-11-28 1992-01-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им.А.И.Целикова Installation for production of metal powders
SU1708502A1 (en) * 1989-01-06 1992-01-30 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Method of producing rapidly solidified metals and alloys
RU2015858C1 (en) * 1990-12-03 1994-07-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения Plant for producing metal powders
RU2002588C1 (en) * 1991-06-13 1993-11-15 Анатолий Васильевич Вачаев Apparatus for centrifugal dispersing of melt
US5332198A (en) * 1992-03-05 1994-07-26 National Science Council Method for producing rapidly-solidified flake-like metal powder and apparatus for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1165273A4 (en) * 1999-02-09 2003-08-27 Energy Conversion Devices Inc Continuous spin melt casting of materials
RU2258579C1 (en) * 2004-05-24 2005-08-20 Жульев Сергей Иванович Method of granulation of molten metal and device for realization of this method
RU2296113C1 (en) * 2005-12-27 2007-03-27 Борис Александрович Куцемелов Method of production of solid rocket propellants for spacecraft on moon

Also Published As

Publication number Publication date
US20010037871A1 (en) 2001-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4789022A (en) Process for continuous casting of metal ribbon
US4386896A (en) Apparatus for making metallic glass powder
US3829538A (en) Control method and apparatus for the production of powder metal
EP2168699B1 (en) Apparatus for preparing alloy flakes
DK168592B1 (en) Process and apparatus for making powder of amorphous particles of a metallic or ceramic substance
EP0471798B1 (en) Induction skull melt spinning of reactive metal alloys
US4523621A (en) Method for making metallic glass powder
CN112584950A (en) Granulation method and apparatus
RU2141392C1 (en) Method for making metallic powder and apparatus for performing the same
US5427173A (en) Induction skull melt spinning of reactive metal alloys
US20110193273A1 (en) Process and apparatus for producing semi-solidified slurry of iron alloy
JPS58177403A (en) Method and device for manufacturing ceramic-free high purity metal powder
JPS60255906A (en) Method and equipment for manufacturing active metallic powder
JP3281019B2 (en) Method and apparatus for producing zinc particles
JP5047491B2 (en) Rare earth-iron-boron magnet alloy, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JP2002536185A (en) Method and apparatus for continuous casting of rotary melt material
JP7256385B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for titanium alloy ingot
JP2914776B2 (en) Continuous dissolution and outflow control method for materials
JP2938215B2 (en) Continuous dissolution and outflow of materials
JP2942644B2 (en) Control method for continuous outflow of molten material
JPS5891101A (en) Centrifugal spray method
JPS6283407A (en) Production of fine metallic powder
JPS60162703A (en) Production of metallic powder
RU2092283C1 (en) Method of production of power amorphous material
RU2095428C1 (en) Apparatus for producing superfine-grain ingots in high vacuum

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060819