RU2137574C1

RU2137574C1 - Apparatus for making metallic pellets

Info

Publication number: RU2137574C1
Application number: RU98113433A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Цикарев; А.А. Филиппенков; Л.А. Смирнов; В.А. Коломиец; К.В. Казак; С.И. Диденко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН"; Открытое акционерное общество "Уральский институт металлов"
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: manufacture of pellets of easy-to-melt metals and alloys. SUBSTANCE: apparatus includes vessel having rectangular horizontal section and bottom in the form of changeable plate with opening. Vessel has housing provided with heater and protrusion arranged in level consisting 0.25-0.5 of height of heater. Changeable plate with opening adjoining from downwards to said protrusion is rigidly fixed to it. Width of changeable plate with openings, length of opening duct and distance between two openings consist respectively 10-30, 1-2 and 5-15 diameters of said opening. Vessel is mounted over bath with cooling liquid. EFFECT: reduced time period for changing imperfect members, lowered labor consumption and cost of apparatus exploitation. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению гранул из легкоплавких металлов и сплавов путем разливки расплава через емкость с отверстиями в охлаждающую жидкость. The invention relates to powder metallurgy, in particular to the production of granules from fusible metals and alloys by pouring melt through a container with holes in the coolant.

Известны установки для получения металлических гранул методом центрифугирования [1] . Расплав подается во вращающийся стакан и под действием центробежных сил истекает в виде дискретных струй из отверстий в его стенках. Струйки делятся на капли, которые попадают в охлаждающую жидкость и затвердевают в виде сферических частиц. Known installations for producing metal granules by centrifugation [1]. The melt is fed into a rotating cup and, under the action of centrifugal forces, flows in the form of discrete jets from holes in its walls. The streams are divided into droplets that enter the coolant and solidify in the form of spherical particles.

Указанные установки преимущественно применяются для получения мелкодисперсных гранул (порошков). Их недостатком является повышенная энергоемкость и сложность в эксплуатации. These installations are mainly used to obtain fine granules (powders). Their disadvantage is increased energy intensity and complexity in operation.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для гранулирования металлических расплавов, включающее емкость с отверстиями в дне и ванны с охлаждающей жидкостью [2]. Устройство позволяет получать гранулы размерами 5-20 мм, малоэнергоемко и просто в эксплуатации. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for granulating metal melts, including a container with holes in the bottom and bathtubs with coolant [2]. The device allows to obtain granules with sizes of 5-20 mm, low-energy and easy to use.

Недостатком устройства является невозможность продолжительного и стабильного осуществления процесса из-за образования настылей на стенках и дне емкости с отверстиями. Кроме того, отверстия в дне под воздействием истекающего из них расплава увеличиваются и приходится заменять целиком емкость с отверстиями. The disadvantage of this device is the impossibility of a long and stable implementation of the process due to the formation of accretions on the walls and bottom of the tank with holes. In addition, the holes in the bottom under the influence of the melt flowing out of them increase and it is necessary to replace the entire container with holes.

Задачей заявленного изобретения является предотвращение образования настылей на стенках и дне емкости и возможность замены дна с отверстиями. The objective of the claimed invention is to prevent the formation of accretions on the walls and bottom of the tank and the possibility of replacing the bottom with holes.

Поставленная задача решается благодаря тому, что емкость выполнена прямоугольной в горизонтальном сечении, а ее дно в виде сменной пластины с отверстиями, корпус емкости снаружи оснащен нагревателем и снабжен на уровне 0,25 - 0,50 высоты последнего выступом, к которому примыкает снизу и жестко фиксируется сменная пластина с отверстиями, при этом ширина сменной пластины с отверстиями, длина канала отверстия и расстояние между двумя отверстиями соответственно равны 10-30, 1-2 и 5-15 диаметров отверстия. The problem is solved due to the fact that the tank is made rectangular in horizontal section, and its bottom is in the form of a replaceable plate with holes, the tank body is equipped with a heater from the outside and is equipped at the level of 0.25 - 0.50 of the height of the latter with a protrusion that is adjacent to the bottom and rigidly a removable plate with holes is fixed, while the width of the replaceable plate with holes, the channel length of the hole and the distance between the two holes are respectively 10-30, 1-2 and 5-15 hole diameters.

Предложенная конструкция, обеспечивающая примыкание к выступу внутри емкости сменной пластины с отверстиями снизу, позволяет легко ее заменять, так как этому не препятствуют настыли, остающиеся за пределами сопряжения пластины с выступом. The proposed design, which provides adjacency to the protrusion inside the capacity of the removable plate with holes at the bottom, makes it easy to replace, since this is not prevented by the accretions remaining beyond the interface between the plate and the protrusion.

Выполнение емкости прямоугольной в горизонтальном сечении и оснащение ее корпуса снаружи нагревателем позволяет эффективно прогреть стенки и дно с отверстиями, предотвратив образование на них настылей. Этому также способствует помещение сменной пластины с отверстиями в зоне наибольшего нагрева благодаря расположению выступа для ее фиксирования на уровне 0,25 - 0,50 высоты нагревателя и ширине сменной пластины с отверстиями равной 10-30 их диаметрам. Выбор расстояния между двумя отверстиями и длины их каналов соответственно в пределах 5-15 и 1-2 диаметра отверстия в первом случае предотвращает возможность спекания гранул металла, при охлаждении во втором - создает благоприятные условия для распада струйки металла на капли и формирования гранул. The implementation of the rectangular capacity in horizontal section and equipping its body with a heater from the outside allows you to efficiently warm the walls and bottom with holes, preventing the formation of accretions on them. This is also facilitated by the placement of a removable plate with holes in the zone of greatest heating due to the location of the protrusion for fixing it at a level of 0.25 - 0.50 of the height of the heater and the width of the replaceable plate with holes equal to 10-30 their diameters. The choice of the distance between two holes and the length of their channels, respectively, in the range of 5-15 and 1-2 hole diameters in the first case prevents the possibility of sintering of metal granules, while cooling in the second, it creates favorable conditions for the metal stream to decay into droplets and the formation of granules.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

При анализе на соответствие критерию "изобретательский уровень" не обнаружено источников информации, указывающих известность предложенных конструктивных решений по функциональному назначению и поставленной в изобретении задаче. When analyzing the compliance with the criterion of "inventive step", no sources of information were found indicating the popularity of the proposed design solutions for their functional purpose and the task of the invention.

Заявляемые конструктивные решения могут быть реализованы в промышленности, а ожидаемый технический результат вытекает из совокупности существенных признаков изобретения, что свидетельствует о соответствии критерию "промышленная применимость". The claimed design solutions can be implemented in industry, and the expected technical result follows from the combination of essential features of the invention, which indicates compliance with the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемое устройство для получения металлических гранул представлено в поперечном разрезе на чертеже. The proposed device for producing metal granules is presented in cross section in the drawing.

Устройство включает корпус емкости 1, который снабжен изнутри выступом 2. Выступ 2 расположен на уровне 0,25 - 0,50 высоты нагревателя. К выступу 2 снизу примыкает сменная пластина с отверстиями 3. The device includes a container body 1, which is equipped with a protrusion 2. The protrusion 2 is located at a level of 0.25 - 0.50 of the height of the heater. An interchangeable plate with holes 3 is adjacent to the protrusion 2 from below.

Ширина сменной пластины с отверстиями 3, расстояние между двумя отверстиями и длина канала отверстия соответственно равны 10-30, 5-15 и 1-2 диаметров отверстия. The width of the interchangeable plate with holes 3, the distance between the two holes and the length of the channel of the hole, respectively, are 10-30, 5-15 and 1-2 diameters of the hole.

Пластина с отверстиями 3 жестко фиксируется посредством фиксаторов 4. Корпус емкости 1 снаружи оснащен нагревателем 5. Нагреватель 5 может быть электрическим, как это показано на рисунке, или с применением газовых горелок. Корпус емкости 1 устанавливается над ванной с охлаждающей жидкостью (не показано). The plate with holes 3 is rigidly fixed by means of latches 4. The container body 1 is equipped with a heater 5 from the outside. Heater 5 can be electric, as shown in the figure, or using gas burners. The container body 1 is installed above the bath with coolant (not shown).

Устройство работает следующим образом. Вначале включают нагреватель. Затем в корпус емкости 1 подают расплавленный метал или сплав, который истекает через отверстия в пластине 3 и в виде капель попадает в ванну с охлаждающей жидкостью, где застывает в виде гранул. The device operates as follows. First turn on the heater. Then molten metal or alloy is fed into the container body 1, which flows out through the holes in the plate 3 and drops into the bath with coolant in the form of drops, where it solidifies in the form of granules.

При необходимости замены пластины с отверстиями 3 подачу расплава в корпус емкости 1 прекращают, нагреватель 5 отключают, освобождают фиксаторы 4 и извлекают вышедшую из строя сменную пластину с отверстиями 3. Затем в корпус емкости 1 снизу вводят новую сменную пластину с отверстиями 3 до соприкосновения с выступом 2 и закрепляют ее фиксаторами 4. If it is necessary to replace the plate with holes 3, the melt supply to the container body 1 is stopped, the heater 5 is turned off, the latches 4 are released and the failed replacement plate with holes 3 is removed. Then, a new replacement plate with holes 3 is introduced from below into the container body 1 until the protrusion comes into contact with the protrusion 2 and fix it with clamps 4.

Применение заявленного устройства позволяет сократить технологическое время на замену вышедших из строя элементов и сэкономить трудовые и материальные затраты на его эксплуатацию. The use of the claimed device can reduce the technological time for the replacement of failed elements and save labor and material costs for its operation.

Источники информации:
1. Степаненко А.В., Исаевич Л.А. Непрерывное формирование металлических порошков. "Наука и техника", Минск 1980 г., с.41-45.Sources of information:
1. Stepanenko A.V., Isaevich L.A. Continuous formation of metal powders. "Science and Technology", Minsk 1980, pp. 41-45.

2. Авторское свидетельство N1109264т 2. Copyright certificate N1109264t

Claims

A device for producing metal granules, including a container with holes in the bottom, placed above the bath with coolant, characterized in that the container is rectangular in horizontal section, and its bottom is in the form of a removable plate with holes, the container body is equipped with a heater on the outside and is equipped with 0.25-0.50 of the height of the latter by a protrusion, which is adjacent to the bottom and fixedly removable plate with holes, the width of the replaceable plate with holes, the channel length of the hole and the distance between two holes Voith respectively equal to 10-30, 1-2 and 5-15 hole diameters.