SU1652030A1

SU1652030A1 - Устройство дл получени металлических гранул

Info

Publication number: SU1652030A1
Application number: SU884621331A
Authority: SU
Inventors: Юрий Исакович Найда; Эдуард Яковлевич Попиченко; Владимир Львович Рупчев; Анатолий Иванович Карасев; Павел Михайлович Копершевич; Марк Ильич Милославский; Борис Петрович Титомир; Григорий Иванович Силаков; Александр Иванович Еременко; Григорий Григорьевич Осауленко
Original assignee: Институт проблем материаловедения АН УССР
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1991-05-30

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к устройствам дл получени металлических гранул . Цель изобретени - повышение качества гранул и увеличение их выхода заданного размера. Дл этого расплав из металло- приемника 1 подают струей на основную форсунку 2 с Г-образным соплом. Металл растекаетс по наклонной поверхности вод ного потока и гранулируетс . Окончательное охлаждение гранул провод т потоком воды от охлаждающей форсунки 3 с пр моугольным или дуговым соплом, установленной соосно с основной форсункой. В результате исключени пр мого удара струи металла о вод ной поток происходит контролируемое гранулирование материала , обеспечиваетс округла форма частиц, выход годного повышен на 15- 20%. 1 табл., 3 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к металлургическому производству, в частности к гранулированию металлических расплавов.

Цель изобретени - повышение качества гранул за счет улучшени их сферичности и увеличение выхода гранул заданного размера .

На фиг. 1 и 2 изображено устройство дл получени металлических гранул (показано расположение основной и охлаждающей форсунок, форма и расположение сопл по отношению к оси сливного устройства ме- таллоприемника).

Устройство состоит из металлопри- емника 1 с отверстием дл слива металла, основной форсунки-гранул тора 2 с Г-образ- ным соплом и охлаждающей форсунки 3 с пр моугольным или дуговым соплом.

На фиг. 3 изображена схема взаимодействи струи металла с вод ным гранулирующим потоком.

Устройство работает следующим образом .

Стру металла падает из металлоприем- ника на вод ной поток, истекающий из основного сопла, и гранулируетс с образованием гранул металла.

Дл окончательного охлаждени гранул подаетс дополнительный поток воды, формируемый охлаждающей форсункой на 700-900 мм ниже зоны дроблени . Количество воды при этом рассчитываетс дл по л- ного охлаждени гранул до 40-50°С по известной методике. С учетом гранулирующего потока воды массовое соотношение металл-вода должно быть не ниже 1:10.

Угол наклона охлаждающего сопла к горизонту выбираетс таким образом, чтобы

О 01

го о со о

встреча вод ного потока с распыленными гранулами металла произошла на рассто нии 2,0 - 2,5 м от зоны дроблени основной форсункой.

Дробление струи металла осуществл ют плоским Г-образным потоком воды, общее направление которого по оси форсунки составл ет 0-45° к горизонту (фиг, 1). Больша сторона потока наклонена к струе металла под углом 45-30° (фиг. 3). В результате, при контакте струи металла с водой, металл растекаетс по наклонной поверхности вод ного потока, а не пробивает ее, что наблюдаетс при его ударе о поток воды, расположенный под углом 90° к струе.

Это обеспечивает возможность увеличени выхода гранул заданного размера. Така схема дроблени особенно эффективна при производстве крупных гранул, размером 5-10 мм, так как требуема скорость распылиеающего потока воды при этом очень невелика - 7-11 м/с.

Сущность технического решени и достижение цели изобретени иллюстрируютс примерами.

Гранулировали расплав стали с содержанием углерода 1,5% при 1540°С, слив металла выполн ли через отверстие в днище металлоприемника. На рассто нии 300 мм от днища располагалась гранулирующа форсунка, общий угол наклона оси которой к горизонту составл ет 25°. Сопло форсунки Г-образной формы находилось на рассто нии 50 мм от оси отверсти дл слива металла , В процессе экспериментов измен ли угол поворота большей стороны сопла а (фиг. 3), ширину щели сопла, длину короткой стороны сопла (при неизменной длине большей стороны сопла 120 мм), диаметр отверсти дл слива металла. Давление воды в камере форсунки выдерживали посто нно в пределах 1,2 ат.

Пример 1, Угол поворота большей стороны сопла 70°, ширина щели сопла д 1,5 мм, диаметр отверсти дл слива металла d 9 мм, отношение д /d 1 /6, длина меньшей стороны сопла 24 мм, соотношение сторон 1/5 (табл. п, 1).

Пример 2. Угол поворота большей стороны сопла 45°, ширина щели сопла 2,5 мм, диаметр отверсти дл слива металла 12,5 мм, отношение д /d 1/5, длина меньшей стороны сопла 30 мм, соотношение сторон 1 /4 (табл. п. 2).

Пример 3. Угол поворота большей стороны сопла 35°, ширина щели сопла д 4,0 мм, диаметр отверсти дл слива металла d 12;5 мм, отношение 6 /d 1/3,

длина меньшей стороны сопла 40 мм, соотношение сторон 1 /3 (табл. п, 3).

Пример 4. Угол поворота большей стороны сопла 30°, ширина щели сопла д

4,5 мм, диаметр отверсти дл слива металла d 17,5 мм, отношение д /d 1 /4, длина меньшей стороны сопла 40 мм, соотношение сторон 1/3 (табл. п. 4).

Пример 5. Угол поворота большей

стороны сопла 20°, ширина щели сопла д 8 мм, диаметр отверсти дл слива металла d 17,5 мм, отношение д /d 1/2, длина меньшей стороны сопла 60 мм, соотношение сторон 1/2 (табл. п. 5).

Примерб (по прототипу).

Гранулирование стали выполн лось воздухом с помощью основного и дополнительного сопла. Диаметр отверсти дл слива металла составл л 12 мм, температура

нагрева стали 1550°С. Давление дуть в основном и дополнительном сопле составл ло 1,5 атм,

Дополнительное сопло располагалось на рассто нии 35,0 мм от сгруи металла под

углом к ней 75°, а основное на рассто нии 50 мм под углом 90°, Размеры дополнительного сопла (1,5 х 70 ) мм, основного (3,0 х 90) мм, отношение д /d 1/4. Результаты гранулировани представлены в

таблице (п. 6).

Результаты серии таких экспериментов с изменением диаметра струи металла от 9 до 21 мм и шириной сопла от 1,5 до 10 мм представлены в таблице. Видно, что выход

гранул размером 10-5 или 5-1,6 мм на 15- 20% выше, чем по прототипу и достигает 60%. Все гранулы имеют сферическую форму .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл получени металлических гранул распылением струи расплава, содержащее металлоприемник с отверстием дл слива металла, основное и дополнительное сопла, расположенные вертикально друг над другом по одну сторону от оси струи металла, отличающеес тем, что, с целью увеличени выхода гранул заданного размера и улучшени их сферичности , основное сопло выполнено Г-образным с соотношением меньшей и большей сторон, равным (1:3)-(1:4), шириной , составл ющей 1/3-1/5 диаметра отверсти дл слива металла, и наклонено под

углом 30-45° к вертикальной оси, а дополнительное сопло имеет пр моугольную или дугообразную форму и установлено под основным соплом соосно ему.