Установка для получения металлических порошков

Установка для получения металлических порошков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистммеских

Респу6лин (6!) Д9полнительное к IbT. свил-ву (22) Заявлено 28.12.76(2 )2437662/222 с присоединением заявки № (2З) ПриоритетОпубликовано25. 03.79.Бюллетень N

9/00

19/14

Гееударатевнный наннтвт

СССР

IN данам нзабрвтвннй н атнритнй

1. 762.

8.8) Дата опубликования описаний 28.0

Б. А. Борноволоков, Н. И. Ватутин, И. В. Гончарова,, С. В. Грибовский, В. H. Задорожный, В. В. Карпенко, Ь. И. Карманский, Л. И; Кватер, В. Н, Климов, Б. П. Кузьмин, B. A.. Ларин и И. В. Фришберг (72) Авторм изобретения (71) Заявитель (54) CTAHOBKA ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОРОШКОВ

1!

Изобретение относится к области получения металлических порошков газо-. фазным методом и может использоваться, например, в производстве цинкового металлического пигмента.

Известно устройство для получения З ультратонких металлических порошков, состоящее из вакуумной камеры, в которой установлена плавильная печь и движущаяся над печью охлаждаемая лента, на которой кристаллизуются пары метал-. та ла. Установка работает при глубоком вакууме (3 10Аам рт.ст). Размер частиц порошка регулируют скоростью движения. ленты и расстоянием между поверхностью ленты и расплавленным металлом. Размер частиц получаемого порошка 0,03 мкм и меньше. Порошок снимается с ленты специальным скребком (1).

Недостатками устройства япляются сложность эксплуатации, связанная с применением глубокого вакуума; получение только ультратонких порошков (они

2 не отвечают требованиям, предъявляемым, например, к цинковому металлическому пигменту); трудность снятия порошка с йоверхности ленты вследствие протекания процесса кристаллизации на поверхности, а не в объеме газа и возможности спрессовывания порошка при удалении его с поверхности съемным устройством. Спрессованные частицы, попадая в готовый продукт, изменяют его гранулометрический состав и делают его неоднородным.

Известно также устройство для попучения металлических порошков, включаю« щее герметичный корпус, цилиндрическую камеру и установленный над ней вращающийся барабанный кристаллизатор с приспособлением для снятия готового продукта, помещенные в герметичный корпус $2j.

В герметичном корпусе поддерживае ся остаточное давление 10-100 ммрт. ст.

Такое устройство имеет простую конст рукцию, вместо глубокого вакуума применяется небольшое разрежение, 65302

Рег»упироввние степени дисперсности получаемого порошка в устройстве осуществляется режимом процесса (температурой испарения, остаточным давпением, температурой кристаппизатора и скоростью его вращения/.

Данное устройство является наибопее близким к изобретений по"техйическо»й сущности и достигаемому резупьтату.

Недостаток его заключается в сложности метода регулирования степени дисперсности порошка, поскольку этот метод сопряжен с изменением производитеп ности процесса и дпя его испопьзования требуется знание степени впияния каждого из технологических параметров на дисперсность и производительность, а также оценка совместного воздействия изменения нескопьких параметров на оба показатепя, которое на практике невоз.можно предвидеть.

Бепью изобретения явпяется упрощение регулирования степени дисперсности получаемого порошка.

Это достигается тем, что цилиндрическая камера выпопнена из отдельных секций, при атом отношение общей их высоты к диаметру составляет 0,5-4, а отношение расстояния от краи верхней секции ципиидрической камеры до кристаппизатора к общей высоте ципиндричеСкой камеры состввпяет 0,01-0,10.

Кроме того, камера снабжена патрубком дпя подачи газа-носителя, расположенным по ее центру, при этом отношение высоты патрубка к общей высоте секций камеры составпяет 0,5-0,05, а отношение дйаматра патрубка к диаметру камеры составпяет 0,15-0;01.

На чертеже дана принципиальная схема предпагаемого устройства:

Установка содержит ципиндрическую обогреваемую камеру 1, состояшую иэ отдепьных секций, барометрическую трубу 2 дня ввода расппавпенного метапла в камеру 1, имеющую патрубок 3 дпя подачи в нее газа-носитепя. Над камерой 1 расположен барабанный кристаппизатор 4 охнаждаемый, изнутри водой, с приспособпением дпя снятия готового продукта 5. Указанные эпементы конструкции закпючены в герметичный корпус 6.

Установка работает следующим об разом., В корпусе 6 создают остаточное давпение 10-100 мм рт. ст. Через бароме р»ическую трубу 2 в нижнюю часть камеры 1 подают расппаввпенный металл. Высота слоя металла .составляет порядка

10% от общей высоты секций камеры (1,).

Температуру верха камеры 1 поддержи3 вают нв уровне 400 С, температу,у поверхности кристалпиэвтора 4 — не бопее

ЗОО С.

Установка может работать в двух гидродинамических режимах: статичесfO ком и динамическом с подачей нейтрапьного. газа через патрубок 3.

При установпении заданной темпераьтуры расплава начинается процесс испа33 рения,металлв. Образующийся пар кристаллизуется в объеме камеры 1. Диспергироввнный таким образом метвпп вместе со свободно-конвективным потоком (статический режим) ипи вынужденным

29 потоком подаваемого в камеру газа (динамический режим) достигает холод;. --. ной поверхности кристаппиэатора 4. Под действием сил термо-и диффуэиофореэа взвешенные в газе твердые частицы осаждаются на поверхности кристаппизатора 4 и вращением его выводятся иэ зонй соприкосновения с объемом камеры

1, а затем удаляются с поверхности кристаппизатора 4 съемным устройством., Изменяя количество секций в пределах соотношения L / Ф = 0,5»4 можно регулировать степень дисперсности попучаемого порошка в пределах от 0,03 до 30 мкм. В табпице приведены данные, 33 иппюстрирующие влияние отношения L/Q на размер попучаемых частиц металпв о (температурв испарения 650-700 С, температура кристаппизатора окопо 250 С,, 6 Щ остаточное давпение 20-30 мм рт. ст.

° ° p скорость вращения барабана 2 об/мин, размер одной секции: диаметр 120 мм, высота ЗО мм).

Из данных таблицы спедует, что оп43 тимапьным соотношением L/ D дпя попучения цинкового метаппического пигмента является 1-1,5 в статическом режиме кристаллизации. Испопьзование газаноситепя увеличивает интервал соотноше .. ний t, f В, где получают цин оаый металЭ. пический пигмент, удовпетворяюший требованиям, и депает его равным 0,5-4.

Соответственно дисперсности изменяется и насыпной вес порошка цинка. Еспи

l,gal)(D,5, наряду с образованием пороЪка . в объеме происходит и образова. ние ппеночного покрытия поверхности т- криствппиэатора, снимаемого в виде стружки и загрязняющего пигмент. Еспи. »-,.-.»», »»,»»»».

653028

Устройство для удапения пигмента с кристаллизатора выпопнено так, что снимает порошок, не деформируя частицы и не спрессовывая их на поверхности

5 кристаплизатора. Этим обеспечивается сохранение повышенной однородности порошка.

Использование предпоженного устройства позволяет попучать высокодисперс1п ные металлические порошки, причем степень дисперсности попучаемого продукта можно регулировать. В частности, устройство обеспечивает получение порошка цинка с размером частиц только менее

30 мкм. Порошок такого качества необ- ходим.для производства цинкового метаппического пигмента как,нового продукта для отечественной промышленности, составпяющего основу нротекторных грунтов.

Насыпной вес, г/см

Размер частиц. цинка, мкм

КоличестДинамический режим, подача, Газа-носитепя

Динамический режим

Статический режим

Содержание частиц цинка, %

Содержание частиц нинка, %

Статический режим без подачи газайосйтеля во секций

Порошок менее

1 и ппенка

Порошок менее

0,1 и ппенка

0,25

0,50

0,08

Порошок менее

1 и пленка

100

Менее 0,1

1,00 Менее 1

1-30

0,3-0,03

Менее 1

Менее 1

1,50

Менее 1

20-30

Менее 1

1-5

Менее 5

60-100

97

2,00

3,1 025

3,00

Менее 10

60«200

Менее 1

5-10

2,0

3,5

Менее 10

10-30

4, 00 60-500

2,50

4,0

4,50 . 100-500

3,70

100 4,0

10-50

100 мещенные в герметичный корпус, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения регупирования степени дисперсности получаемого порошка; пипиндрическая камера выпопнена из отдельных секций, при этом отношение обшей их высоты к диаметру составляет 0,5-4, а отношение расстояния от края верхней секцИи

t,/Dp4, в пигменте присутствуют частиць размером более 30 мкм, что не отвечает требованиям к его качеству.

Поверхность кристаппизатора распопожена по отношению к верхнему краю камеры так, что выпопняется соотношение

HI 4 0,01 — 0,1. Это способствует бопее полному осаждению пигмента на поверхности.

Удаление барабана на H/L более чем

0,100 связано с тем, что 15% порошка рассеивается по объему корпуса печи, попадая в фильтры и насосную систему.

Поспедняя выходит из строя за короткий срок, уменьшается непрерывный цикп ведения процесса." При Н/Ь менее 0,010 цикл также сокращается изза остановки кристаплизатора в результате закпинивания его наростами металла на верхнем крае камеры.

Формула изобретения

1. Установка дня попучения метании ческих порошков, включающая герметич° ный корпус, ципиндрическую камеру иустановленный над ней вращаюшийся барабанный кристаллизатор с приспособлением дпя снятия готового продукта, по95

5 05 010

100 25 015

2, Установка по п.1, о т л и ч а ю - 5 щ а я с я тем, что камера снабжена патрубком для подачи газа-носителя, распопоженным по ее центру, при этом отношение высоты патрубка к общей высоте секций камеры составпяет 0,5-0,05, >О.;р .-»,, с ,,7

° 49,фф Ф ф" ципиндрической камеры дО кристаппизатора к общей высоте цйпиндрической камеры составпяет 0,01 — 0,10.

653028 8 а отношение диаметра патрубка к диаметру камеры составпяет 0,15-0,01.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 435, кл. 12 С 24, 1965., 2. Труды Всесоюзной научно-технической конференции по метаплокерамическим материалам и издепиям, Ереван, 1973, с. 26-31.

Составитепь Г. Загорская

Редактор Т. фадеева Техред И. Асталощ КорректорМ, Демчик

Заказ 1186/7 Тираж 944 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4