RU2157298C1 - Method of production of spherical metal granules - Google Patents
Method of production of spherical metal granules Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157298C1 RU2157298C1 RU99110154/02A RU99110154A RU2157298C1 RU 2157298 C1 RU2157298 C1 RU 2157298C1 RU 99110154/02 A RU99110154/02 A RU 99110154/02A RU 99110154 A RU99110154 A RU 99110154A RU 2157298 C1 RU2157298 C1 RU 2157298C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- jets
- granules
- diameter
- holes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве металлических гранул, в том числе из металлов, не создающих на своей поверхности сплошной оксидной пленки (магний, натрий и др.). The invention relates to powder metallurgy and can be used in the production of metal granules, including from metals that do not create a continuous oxide film on its surface (magnesium, sodium, etc.).
Известен способ (заявка Франции N 2505672) получения гранул из расплавленного металла и устройство для его осуществления. Способ заключается в том, что на свободную струю расплавленного металла воздействуют магнитным полем и электрическим током таким образом, что создаваемые электромагнитные силы действуют на расплавленный металл с такой частотой, какая обеспечивает создание однородных по форме и размерам гранул. A known method (application of France N 2505672) for producing granules from molten metal and a device for its implementation. The method consists in the fact that a free stream of molten metal is affected by a magnetic field and electric current in such a way that the generated electromagnetic forces act on the molten metal with such a frequency that it ensures the formation of granules uniform in shape and size.
Основной недостаток способа в том, что он может быть реализован только в инертной атмосфере (аргон, гелий и др.), т.к. на воздухе металл мгновенно покрывается оксидной пленкой, которая легко подавляет малоамплитудные колебания поверхности струи и делает их распад невозможным. Поэтому реализация данного способа требует создания герметичной камеры, откачки из нее воздуха, заполнения инертным газом и проведения постоянного контроля за состоянием инертной атмосферы, которую после каждой технологической операции необходимо корректировать. При этом возникают определенные сложности с охлаждением инертного газа и удалением полученных гранул из герметичной камеры. Таким образом, необходимость создания герметичной камеры снижает эффективность данного способа. The main disadvantage of this method is that it can be implemented only in an inert atmosphere (argon, helium, etc.), because in air, the metal is instantly coated with an oxide film, which easily suppresses small-amplitude oscillations of the jet surface and makes their decay impossible. Therefore, the implementation of this method requires the creation of a sealed chamber, evacuation of air from it, filling with an inert gas and constant monitoring of the inert atmosphere, which must be corrected after each technological operation. In this case, certain difficulties arise with the cooling of the inert gas and the removal of the obtained granules from the sealed chamber. Thus, the need to create a sealed chamber reduces the effectiveness of this method.
Наиболее эффективным и близким к заявленному способу, выбранному в качестве прототипа, является способ получения сферических гранул по патенту N 2117553 (опуб. БИ N 23 от 20.08.98). Суть способа заключается в получении металлических гранул путем диспергирования расплавленного металла при пропускании его через отверстия за счет перепада давления при наложении на металл постоянного магнитного поля и пропускании через него переменного электрического тока с последующим охлаждением гранул в атмосфере воздуха, причем после выхода из отверстий металл пропускают через слой инертного газа. При этом толщину слоя инертного газа (h) задают из условия
h ≥ vD(ρ/σ)1/2(√D+√v/f),
где v - скорость струй металла при выходе из отверстий, м/с;
D - диаметр отверстий, м;
ρ - плотность расплавленного металла, кг/м3;
σ - поверхностное натяжение расплавленного металла, н/м;
f - частота электромагнитных колебаний давления в расплавленном металле, Гц.The most effective and close to the claimed method, selected as a prototype, is a method for producing spherical granules according to patent N 2117553 (publ. BI N 23 from 08.20.98). The essence of the method is to obtain metal granules by dispersing the molten metal by passing it through the holes due to the pressure drop when applying a constant magnetic field to the metal and passing an alternating electric current through it, followed by cooling of the granules in an atmosphere of air, and after leaving the holes, the metal is passed through inert gas layer. The thickness of the inert gas layer (h) is set from the condition
h ≥ vD (ρ / σ) 1/2 (√D + √v / f),
where v is the speed of the jets of metal at the exit from the holes, m / s;
D is the diameter of the holes, m;
ρ is the density of molten metal, kg / m 3 ;
σ is the surface tension of the molten metal, n / m;
f is the frequency of electromagnetic pressure oscillations in the molten metal, Hz.
Такие условия получения сферических гранул металла обусловлены тем, что процесс сфероидезации капли состоит из трех основных этапов. На выходе из отверстий наблюдается отрезок нераспавшейся части струи. Его величина (l1) зависит от скорости струи, ее диаметра, а также плотности и поверхностного натяжения металла. В широком интервале изменения данных параметров длина нераспавшейся части струи, как правило, не превышает 3-5 мм и ее величину можно приблизительно оценить по формуле
I1= v(ρD3/σ)1/2
Затем в месте максимального пережима струи от нее отделяется капля. В инертной по отношению к металлу атмосфере капля поверхностными силами втягивает в себя "хвостик", образующийся в момент ее отрыва от струи. Величину отрезка пути, на котором капля втягивает в себя "хвостнк" (l2) можно определять по формуле
I2= v(ρv/σf)1/2
Следовательно, при h = l1+l2 капля втянет в себя "хвостик" и примет сферическую форму.Such conditions for the production of spherical metal granules are due to the fact that the process of spheroidization of a drop consists of three main stages. At the exit from the holes, a segment of the non-decaying part of the jet is observed. Its value (l 1 ) depends on the speed of the jet, its diameter, as well as the density and surface tension of the metal. In a wide range of variation of these parameters, the length of the non-decaying part of the jet, as a rule, does not exceed 3-5 mm and its value can be approximately estimated by the formula
I 1 = v (ρD 3 / σ) 1/2
Then, in the place of maximum pinch of the jet, a drop separates from it. In an inert atmosphere with respect to the metal, the drop pulls into itself a “tail” that forms at the moment of its separation from the jet. The size of the segment of the path on which the drop draws the tail in itself (l 2 ) can be determined by the formula
I 2 = v (ρv / σf) 1/2
Therefore, for h = l 1 + l 2, the drop will draw in a “tail” and take a spherical shape.
На третьем, заключительном этапе сфероидезации (после этапа втягивания "хвостика") капля совершает еще несколько пульсирующих колебаний. Однако на данном этапе, величина которого обычно намного больше чем h, капля может проходить в окислительной атмосфере, т.е. на воздухе. At the third, final stage of spherodesisation (after the retraction of the “tail”), the drop makes several more pulsating oscillations. However, at this stage, the value of which is usually much larger than h, a drop can pass in an oxidizing atmosphere, i.e. on air.
Рассмотренный способ очень эффективен, экономичен и позволяет получать сферические моногранулы различных цветных металлов в широком диапазоне крупности: от 0,8 мм до 2-3 мм в диаметре. При этом верхний размер гранул ограничен только условиями их охлаждения и кристаллизации, т.к. чем крупнее гранула, тем большее время требуется для ее окончательной кристаллизации и соответственно значительно увеличивается высота расположения установки диспергирования над уровнем падения гранул. The considered method is very effective, economical and allows you to get spherical monogranules of various non-ferrous metals in a wide range of fineness: from 0.8 mm to 2-3 mm in diameter. Moreover, the upper size of the granules is limited only by the conditions of their cooling and crystallization, because the larger the granule, the greater the time required for its final crystallization and, accordingly, the height of the dispersion installation above the level of granule fall significantly increases.
Основной недостаток способа по прототипу заключается в сложности и очень часто в невозможности получения мелких сферических моногранул металла диаметром меньше 0,8 мм. Сложность в получении таких гранул объясняется тем, что резонансная частота вынужденного капиллярного распада струй (ВКРС) обратно пропорциональна диаметру струй и, соответственно, чем меньшего размера требуются гранулы, тем более высокую частоту колебаний давления необходимо создать в металле. В то же время известно, что высокочастотные колебания электромагнитного поля плохо проникают в толщу металла. Это затрудняет практическую реализацию данного способа при получении мелких гранул металла. Так, например, для получения гранул магния диаметром 0,3 мм требуется создать в металле колебания с частотой 7500 Гц. Электромагнитное поле такой частоты проникает в магний только на 3 мм и, в основном, будет сосредоточено в стальных стенках камеры диспергирования, что затрудняет создание колебаний давления требуемой величины (амплитуды) в расплавленном металле. The main disadvantage of the prototype method is the complexity and very often the impossibility of producing small spherical metal monogranules with a diameter of less than 0.8 mm. The difficulty in obtaining such granules is explained by the fact that the resonant frequency of forced capillary decay of the jets (SRS) is inversely proportional to the diameter of the jets and, accordingly, the smaller the granules required, the higher the frequency of pressure fluctuations must be created in the metal. At the same time, it is known that high-frequency oscillations of the electromagnetic field penetrate poorly into the thickness of the metal. This complicates the practical implementation of this method when producing small metal granules. So, for example, to obtain granules of magnesium with a diameter of 0.3 mm, it is required to create oscillations in the metal with a frequency of 7500 Hz. An electromagnetic field of this frequency penetrates magnesium only 3 mm and will mainly be concentrated in the steel walls of the dispersion chamber, which makes it difficult to create pressure fluctuations of the required magnitude (amplitude) in the molten metal.
Помимо этого, процесс монодиспергирования невозможно реализовать в той области, где длина нераспавшейся части струи металла меньше длины волны регулярных колебаний давления резонансной частоты. В данной области изменения технологических параметров вводить в металл вынужденные колебания давления нецелесообразно, т. к. дробление струй на капли здесь будет основываться на их самораспаде. In addition, the monodispersion process cannot be implemented in the region where the length of the non-decaying part of the metal jet is less than the wavelength of the regular pressure oscillations of the resonant frequency. In this area, changes in technological parameters to introduce forced pressure fluctuations into the metal is impractical, since crushing the jets into drops here will be based on their self-decay.
Задачей изобретения является разработка эффективного способа получения сферических гранул металла диаметром меньше 0,8 мм. The objective of the invention is to develop an effective method for producing spherical granules of metal with a diameter of less than 0.8 mm
Данная задача решается так, что в способе получения сферических гранул металла, включающем диспергирование расплавленного металла при пропускании его через отверстия за счет перепада давления, прохождение металла через слой инертного газа с последующим охлаждением гранул в атмосфере воздуха, новым является то, что оптимальный диаметр струй металла и их скорость при выходе из отверстий определяют из соотношения
8σ/ρ<dV2<2π2σ/ρ,
где d - диаметр струй металла, м;
V - скорость струй металла при выходе из отверстий, м/с;
ρ - поверхностное натяжение расплавленного металла, н/м;
σ - плотность расплавленного металла, кг/м3
Выбор данных условий получения сферических гранул металла обусловлен следующим.This problem is solved in such a way that in the method of producing spherical metal granules, including the dispersion of molten metal by passing it through the holes due to pressure drop, the passage of metal through a layer of inert gas, followed by cooling of the granules in an atmosphere of air, it is new that the optimal diameter of the metal jets and their speed when leaving the holes is determined from the ratio
8σ / ρ <dV 2 <2π 2 σ / ρ,
where d is the diameter of the jets of metal, m;
V is the speed of the jets of metal at the exit from the holes, m / s;
ρ is the surface tension of the molten metal, n / m;
σ is the density of molten metal, kg / m 3
The selection of these conditions for producing spherical metal granules is due to the following.
На основании анализа экспериментальных данных установлено, что процесс монодиспергирования расплавленных струй металла успешно реализуется только в той области, где длина нераспавшейся части струи металла (l1) превосходит длину волны (λ) вносимых в металл регулярных колебаний давления резонансной частоты
I1/λ≥1
В этом случае на вытекающей из отверстий струе укладывается как минимум одна длина волны резонансных колебаний давления и монораспад успешно реализуется. В противном случае, т.е. когда
I1/λ<1 (1)
распад струи происходит под действием множества неуправляемых факторов (вибрация установки, неровности отверстий и т.д.), т.е. реализуются условия самораспада струй. В этой области создание в металле знакопеременных колебаний электромагнитной силы не только не целесообразно, но и вредно. Так, например, внешнее магнитное поле приводит к возникновению в металле индукционной составляющей электромагнитной силы, оказывающей тормозящий эффект на вытекающие из отверстий струи, что снижает производительность процесса диспергирования.Based on the analysis of experimental data, it was found that the process of monodispersion of molten jets of metal is successfully realized only in the region where the length of the non-decaying part of the jets of metal (l 1 ) exceeds the wavelength (λ) of regular resonance pressure oscillations introduced into the metal
I 1 / λ≥1
In this case, at least one wavelength of the resonant pressure oscillations is laid on the jet flowing out of the holes and the monodisintegration is successfully realized. Otherwise, i.e. when
I 1 / λ <1 (1)
the decay of the jet occurs under the influence of many uncontrollable factors (vibration of the installation, roughness of the holes, etc.), i.e. self-decay conditions are realized. In this area, the creation of alternating oscillations of electromagnetic force in a metal is not only not advisable, but also harmful. For example, an external magnetic field leads to the appearance of an induction component of electromagnetic force in the metal, which has a braking effect on the jets flowing from the holes, which reduces the performance of the dispersion process.
Анализ области, где возможно реализовать только условия самораспада струй показал, что неравенство (1) равносильно условию
dV2<2σπ2/ρ (2)
При этом произведение диаметра струй на их скорость должно удовлетворять неравенству
dV2>8σ/ρ (3)
Так как в противном случае кинетической энергии струй будет недостаточно для того, чтобы образующиеся в результате их самораспада капли смогли отделится от еще нераспавшейся части струи.An analysis of the region where it is possible to realize only the conditions of self-decay of the jets showed that inequality (1) is equivalent to the condition
dV 2 <2σπ 2 / ρ (2)
In this case, the product of the diameter of the jets and their speed must satisfy the inequality
dV 2 > 8σ / ρ (3)
Since otherwise the kinetic energy of the jets will not be enough so that the droplets formed as a result of their self-decay can separate from the still undecayed part of the jet.
Таким образом, экспериментально установлено, что область, где технически возможен и, с точки зрения получения гранул, экономически целесообразен самораспад струй на капли, зависит в первую очередь от кинетических характеристик струй металла и ограничена следующими параметрами:
8σ/ρ<dV2<2σπ2/ρ (4)
Фактически неравенство (4) в терминологии механики двухфазных систем характеризует область изменения безразмерного числа Вебера (We = ρV2d/σ)
8<We<2π2,
которое обычно и используется для оценки граничных значений областей дробления струй и капель.Thus, it has been experimentally established that the region where it is technically possible and, from the point of view of obtaining granules, the self-decay of jets into drops is economically feasible, depends primarily on the kinetic characteristics of the metal jets and is limited by the following parameters:
8σ / ρ <dV 2 <2σπ 2 / ρ (4)
In fact, inequality (4) in the terminology of the mechanics of two-phase systems characterizes the region of variation of the dimensionless Weber number (We = ρV 2 d / σ)
8 <We <2π 2 ,
which is usually used to estimate the boundary values of the areas of crushing jets and drops.
Практически использовать неравенство (4) для реализации процесса диспергирования струй металла в области самораспада можно следующим образом. С помощью неравенства (4) оценивается область изменения величин d и V. При этом необходимо дополнительно учесть начальную скорость охлаждения струй металла, которая в начальный момент составляет обычно несколько тысяч градусов в секунду, и планируемую толщину слоя инертного газа с тем, чтобы процесс каплеобразования (распад струи, втягивание "хвостика", пульсация капли) успел завершится до начала кристаллизации металла и в слое инертного газа. Такие условия, как правило, реализуются для струй диаметром не более 0.4 мм. Затем из условий производительности процесса определяют количество отверстий и их диаметр, который для тонких капиллярных струй металла практически равен диаметру струй. Для известного диаметра по (4) находят пределы изменения скорости струй и определяют необходимый перепад давления. Средняя величина получаемых гранул приблизительно равна удвоенному диаметру струй. In practice, inequality (4) can be used to implement the process of dispersion of metal jets in the region of self-decay as follows. Using inequality (4), we estimate the range of variation of the values of d and V. In this case, it is necessary to take into account the initial cooling rate of the metal jets, which at the initial moment is usually several thousand degrees per second, and the planned thickness of the inert gas layer so that the droplet formation process ( the decay of the jet, the retraction of the “tail”, the pulsation of the droplet) had completed before the crystallization of the metal and in the inert gas layer began. Such conditions, as a rule, are realized for jets with a diameter of not more than 0.4 mm. Then, the number of holes and their diameter, which is almost equal to the diameter of the jets for thin capillary jets of metal, are determined from the process performance conditions. For a known diameter according to (4), the limits of the jets speed change are found and the necessary pressure drop is determined. The average size of the obtained granules is approximately equal to twice the diameter of the jets.
Экспериментальную проверку предложенного способа проводили на установке, которая включает электромагнит постоянного тока, диспергатор, соединенный металлопроводом с герметичным тиглем, помещенным в электропечь сопротивления, систему подвода инертного газа (аргона) в тигель, трансформатор для прогрева металлопровода и диспергатора, систему подачи в диспергатор переменного тока регулируемой частоты, состоящую из генератора звуковых колебаний, усилителя проводного вещания и понижающего трансформатора, и систему подачи инертного газа (гелия) в зону диспергирования. В магнитопроводе электромагнита постоянного тока выполнен зазор, в котором закреплен диспергатор. Диспергатор, выполненный из немагнитного материала (нержавеющая сталь для магния и алюмосиликаты для алюминия), имеет форму прямоугольного параллелепипеда, в двух узких сторонах которого вмонтированы электроды для подвода к расплавленному металлу переменного электрического тока заданной частоты, а перфорированные отверстия размещены на нижней стороне диспергатора. Диспергатор в зазоре электромагнита закреплен таким образом, чтобы магнитный поток был направлен перпендикулярно плоскости прохождения переменного электрического тока, а перфорированная сторона диспергатора выступала из рабочего зазора электромагнита. Диспергатор вместе с электромагнитом помещен в шахту с герметичным верхом, снабженным патрубком для подачи инертного газа - гелия. Конструкция шахты позволила создать на выходе из диспергатора требуемую толщину слоя инертного газа. Магнитопровод электромагнита в месте зазора (ширина зазора 3•10-2 м) имеет диффузорную форму, позволяющую рассеивать магнитный поток в окружающее пространство таким образом, чтобы магнитное поле сохраняло свое направление вдоль всей траектории полета капель. Опыты проводили как с использованием внешних электромагнитных сил, так и без них. В первом случае порядок проведения опытов был следующим. Включали электропечь, нагревали металл в емкости до требуемой температуры, затем подавали напряжение с трансформатора на металлопровод с диспергатором и прогревали их до 700-750oC, включали подачу гелия в шахту. Так как плотность гелия на порядок меньше плотности воздуха, то он вытеснял из шахты воздух и создавал ниже отверстий диспергатора слой инертного газа заданной толщины (≈2 м). Перед подачей металла в диспергатор включали электромагнит и создавали в рабочем зазоре магнитное поле напряженностью свыше 1,6•105 А/м, а на электроды камеры диспергирования подавали напряжение от источника переменного тока. Частоту оптимальных колебаний давления в камере диспергирования определяли по известной "релеевской" зависимости vопт= V/π√2d.
Величину электромагнитной силы задавали из условия, чтобы амплитуда регулярных колебаний давления превышала по величине алгебраическую сумму других составляющих давления, а общая величина давления в камере диспергирования обеспечивала истечение струй металла с заданной скоростью. При проведении опытов без внесения внешних колебаний давления в камеру диспергирования порядок проведения опытов был аналогичен вышеописанному, только без создания внешнего магнитного поля и подачи высокочастотных колебании электрического тока в камеру диспергирования. После проведения опытов определяли пределы изменения размеров гранул (Dmin - Dmax), их средний диаметр (Dср) и по результатам измерений оценивали режим диспергирования, достигнутый в опыте. Полученные результаты представлены в таблице. Анализ таблицы показывает, что в случае, когда величина dV2 превышает верхнюю границу области самораспада 2π2σ/ρ внесение внешних колебаний давления в камеру диспергирования позволяет получить режим монораспада струй на капли, равной величины (опыты N 1 и 7). В случае, когда величина dV2 находится в области самораспада (8σ/ρ<dV2<2π2σ/ρ) внесение внешних колебаний давления в камеру диспергирования не дает положительного эффекта - в опытах наблюдался самораспад струй на капли с достаточно широким интервалом изменения их гранулометрического состава (опыты N 2, 4, 8). Полностью аналогичный результат достигается в области самораспада и в случае простого передавливания металла через отверстия (опыты N 3, 5, 10), что свидетельствует о целесообразности такого ведения процесса в данной области. В случае, когда величина dV2 меньше нижней границы области самораспада (8σ/ρ), дробление струй на капли не происходит и они падают в емкость для сбора гранул в виде закристаллизовавшихся металлических нитей (опыты 6, 9).An experimental verification of the proposed method was carried out on a facility that includes a direct current electromagnet, a dispersant connected by a metal wire to a sealed crucible placed in a resistance electric furnace, an inert gas (argon) supply system to the crucible, a transformer for heating the metal wire and dispersant, and an AC current disperser supply system adjustable frequency, consisting of a sound oscillation generator, wire broadcast amplifier and step-down transformer, and an inert gas supply system (helium) to the dispersion zone. A gap is made in the magnetic circuit of the DC electromagnet in which the dispersant is fixed. The dispersant, made of non-magnetic material (stainless steel for magnesium and aluminosilicates for aluminum), has the shape of a rectangular parallelepiped, in two narrow sides of which electrodes are mounted to supply alternating electric current of a given frequency to the molten metal, and perforated holes are placed on the lower side of the dispersant. The dispersant in the gap of the electromagnet is fixed so that the magnetic flux is directed perpendicular to the plane of passage of alternating electric current, and the perforated side of the dispersant protrudes from the working gap of the electromagnet. The dispersant together with the electromagnet is placed in a shaft with a sealed top equipped with a nozzle for supplying an inert gas - helium. The design of the mine allowed us to create the required thickness of the inert gas layer at the outlet of the dispersant. The magnetic core of the electromagnet in the gap (the gap width is 3 • 10 -2 m) has a diffuser shape, which allows the magnetic flux to be scattered into the surrounding space so that the magnetic field maintains its direction along the entire path of the droplets. The experiments were carried out both with the use of external electromagnetic forces and without them. In the first case, the order of the experiments was as follows. They turned on the electric furnace, heated the metal in the tank to the required temperature, then applied voltage from the transformer to the metal wire with a dispersant and heated them to 700-750 o C, turned on the helium supply to the mine. Since the density of helium is an order of magnitude lower than the density of air, it displaced air from the mine and created a layer of inert gas of a given thickness (≈2 m) below the dispersant openings. Before the metal was fed into the dispersant, an electromagnet was turned on and a magnetic field was created in the working gap with a voltage of more than 1.6 • 10 5 A / m, and voltage was supplied to the electrodes of the dispersion chamber from an alternating current source. The frequency of optimal pressure fluctuations in the dispersion chamber was determined by the well-known "Rayleigh" dependence v opt = V / π√2d.
The magnitude of the electromagnetic force was set so that the amplitude of the regular pressure fluctuations exceeded the algebraic sum of the other pressure components in magnitude, and the total pressure in the dispersion chamber ensured the outflow of metal jets at a given speed. When conducting experiments without introducing external pressure fluctuations into the dispersion chamber, the order of the experiments was similar to that described above, only without creating an external magnetic field and supplying high-frequency electric current oscillations to the dispersion chamber. After the experiments, the limits of the change in the size of the granules (D min - D max ), their average diameter (D cf ) were determined, and the dispersion regime achieved in the experiment was estimated from the measurement results. The results are presented in the table. An analysis of the table shows that in the case when the value of dV 2 exceeds the upper boundary of the self-decay region 2π 2 σ / ρ, the introduction of external pressure fluctuations into the dispersion chamber allows one to obtain a mono-decay mode of jets into droplets of equal magnitude (
Таким образом, заявляемый способ позволяет в сравнении с прототипом в области изменения основных параметров процесса диспергирования (d и V), ограниченных критическими значениями 8σ/ρ и 2π2σ/ρ (8σ/ρ<dV2<2π2σ/ρ) получать сферические гранулы различных металлов значительно более простым и экономичным способом.Thus, the claimed method allows in comparison with the prototype in the field of changing the main parameters of the dispersion process (d and V), limited by the critical values of 8σ / ρ and 2π 2 σ / ρ (8σ / ρ <dV 2 <2π 2 σ / ρ) spherical granules of various metals in a much simpler and more economical way.
Claims (1)
8σ/ρ<dV2<2π2σ/ρ,
где d - диаметр струй металла, м;
V - скорость струй металла при выходе из отверстий, м/с;
ρ - плотность расплавленного металла, кг/м3;
σ - поверхностное натяжение расплавленного металла, н/м.A method for producing spherical metal granules, including dispersing molten metal while passing it through openings due to pressure drop, passing metal through an inert gas layer, followed by cooling the granules in an air atmosphere, characterized in that the optimum diameter of the metal jets and their speed when exiting the openings are determined from the ratio:
8σ / ρ <dV 2 <2π 2 σ / ρ,
where d is the diameter of the jets of metal, m;
V is the speed of the jets of metal at the exit from the holes, m / s;
ρ is the density of molten metal, kg / m 3 ;
σ is the surface tension of the molten metal, n / m.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99110154/02A RU2157298C1 (en) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Method of production of spherical metal granules |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99110154/02A RU2157298C1 (en) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Method of production of spherical metal granules |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2157298C1 true RU2157298C1 (en) | 2000-10-10 |
Family
ID=20219832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99110154/02A RU2157298C1 (en) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Method of production of spherical metal granules |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2157298C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2590360C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of producing monodisperse spherical granules |
| RU2704191C1 (en) * | 2019-05-17 | 2019-10-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Zinc selenide pastillizing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762553A (en) * | 1987-04-24 | 1988-08-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making rapidly solidified powder |
| DE4242645A1 (en) * | 1992-12-17 | 1994-06-23 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Method and device for producing metal balls of approximately the same diameter |
| RU2087260C1 (en) * | 1996-01-09 | 1997-08-20 | Акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Method of production of spherical granules of magnesium and its alloys |
| RU2115514C1 (en) * | 1997-07-15 | 1998-07-20 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Method for production of monodisperse spherical pellets |
| RU2117553C1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-08-20 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Method for producing metal spherical granules |
-
1999
- 1999-05-11 RU RU99110154/02A patent/RU2157298C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762553A (en) * | 1987-04-24 | 1988-08-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making rapidly solidified powder |
| DE4242645A1 (en) * | 1992-12-17 | 1994-06-23 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Method and device for producing metal balls of approximately the same diameter |
| RU2087260C1 (en) * | 1996-01-09 | 1997-08-20 | Акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Method of production of spherical granules of magnesium and its alloys |
| RU2117553C1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-08-20 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Method for producing metal spherical granules |
| RU2115514C1 (en) * | 1997-07-15 | 1998-07-20 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Method for production of monodisperse spherical pellets |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2590360C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of producing monodisperse spherical granules |
| RU2704191C1 (en) * | 2019-05-17 | 2019-10-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Zinc selenide pastillizing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5935461A (en) | Pulsed high energy synthesis of fine metal powders | |
| KR102351919B1 (en) | Process and apparatus for producing powder particles by atomization of a feed material in the form of an elongated member | |
| US4762553A (en) | Method for making rapidly solidified powder | |
| CN100374212C (en) | Method and device for atomizing a liquid medium | |
| JPS6242704B2 (en) | ||
| JPS62110738A (en) | Method and apparatus for producing globular fine particles | |
| WO1999062641A2 (en) | Improved atomizing nozzle and method | |
| US4071588A (en) | Process for production of magnetite spheres with an arc heater | |
| US4238427A (en) | Atomization of molten metals | |
| JP7701344B2 (en) | Method and apparatus for dividing a conductive liquid - Patents.com | |
| TW434074B (en) | Controlled plasma arc cutting | |
| RU2157298C1 (en) | Method of production of spherical metal granules | |
| WO2001081032A1 (en) | Method and apparatus for producing amorphous metal | |
| KR102306828B1 (en) | Metal Powder and Overhead Equipment and Overhead Method Thereof | |
| US5656061A (en) | Methods of close-coupled atomization of metals utilizing non-axisymmetric fluid flow | |
| JP3270118B2 (en) | Method and apparatus for producing spheroidized particles by high-frequency plasma | |
| RU2117553C1 (en) | Method for producing metal spherical granules | |
| JPH038739A (en) | Treatment of liquid material | |
| JP2703378B2 (en) | Method and apparatus for atomizing a liquid, preferably a melt | |
| RU2002587C1 (en) | Process of production of metal granules | |
| GB2155049A (en) | Method of atomization of melt from a closely coupled nozzle, apparatus and product formed | |
| CA1236711A (en) | Method for making ultrafine metal powder | |
| JP2024520231A (en) | Apparatus and method for producing metal powder using induction coils and intermediate coils | |
| Wang et al. | Research on the droplets formation of gallium based eutectic alloys based on the mode of pulse electromagnetic force | |
| RU2087260C1 (en) | Method of production of spherical granules of magnesium and its alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050512 |