Установка для распыления металлов
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам для получения порошков металлов и их сплавов распылением расплавов сжатым газом. Предложенная установка, содержащая плавильную печь, форсунку, распылительную камеру, пылеулавливающую систему, состоящую из циклона, рукавного или жидкостного фильтра, и бункер для сбора крупных фракций порошка, согласно изобретению снабжена сепаратором-классификатором, распылительная камера выполнена водоохлаждаемой в виде трубы переменного сечения с отношением диаметров в начале и в конце трубы 1:(0,7-0,3) при длине трубы от 5 до 10 от ее среднего диаметра. Обеспечивается повышение классифицирующей способности установки и улучшение условий удаления порошка. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к порошковой металлургии и касается получения порошков металлов и их сплавов распылением расплавов сжатым газом, особенно для получения небольших опытных и малотоннажных партий порошков.
Известны промышленные установки для получения порошков распылением расплавов сжатыми газами [Производство и применение алюминиевых порошков и пудр. - М.: Металлургия, 1980, с. 17], представляющие комплекс сложных аппаратов: плавильно-пульверизационные печи, пылеосадительные камеры, пылеулавливающие аппараты (циклоны, мультициклоны, рукавные или жидкостные фильтры), замкнутые системы рециркуляции газа. Недостатком таких установок является их громоздкость и непригодность для получения небольших опытных образцов и даже малотоннажных партий.
Известна установка для получения порошков методом распыления расплавов сжатым газом, содержащая плавильную печь, форсунку, распылительную камеру, пылеулавливающую систему, состоящую из циклона, рукавного или жидкостного фильтра, и бункер для сбора крупных фракций порошка (патент RU 2158659). Эта установка принята за ближайший аналог.
Недостатками этой установки являются низкая эффективность классификации распыленного порошка из-за трудности выноса порошка из распылительной камеры в пылеулавливающую систему и, как следствие, накопление тонких фракций порошка в распылительной камере и необходимость дополнительной классификации крупных фракций порошка.
Технической задачей настоящего изобретения является улучшение условий удаления порошка из распылительной камеры установки и повышение классифицирующей способности установки в целом.
Решение технической задачи заключается в следующем.
Установка для получения металлических порошков распылением расплавов, содержащая плавильную печь, форсунку, распылительную камеру, пылеулавливающую систему, состоящую из циклона, рукавного или жидкостного фильтра, и бункер для сбора крупных фракций порошка, снабжена сепаратором-классификатором, а ее распылительная камера выполнена водоохлаждаемой в виде трубы переменного сечения с отношением диаметров в начале и конце трубы 1:(0,7-0,3) при длине трубы от 5 до 10 от ее среднего диаметра.
Сепаратор-классификатор выполнен в виде вертикальной или наклонной трубы и размещен между распылительной камерой и циклоном.
Установка снабжена нижним отводом в бункер для сбора крупных фракций порошка, размещенным под сепаратором-классификатором.
Диаметр сепаратора-классификатора равен или больше среднего диаметра распылительной камеры.
Наклон трубы сепаратора-классификатора составляет не менее 45° к горизонту.
На фиг.1 показана установка с вертикальным классификатором, на фиг.2 - с наклонным классификатором.
Установка содержит плавильную печь 1, форсунку 2, распылительную водоохлаждаемую камеру в виде трубы переменного сечения 3, сепаратор-классификатор 4, снизу которого имеется отвод в бункер 5 для сбора крупных фракций распыленного порошка, пылеулавливающую систему, состоящую из циклона 6 и рукавного или жидкостного фильтра 7, и вентилятор 8.
Установка работает следующим образом.
В плавильной печи 1 расплавляют металл. Полученный расплав пульверизируют сжатым газом с помощью форсунки 2 в распылительную камеру 3, где жидкий металл диспергируется потоком сжатого газа на частицы, которые охлаждаются в газовой среде непосредственно в распылительной камере 3, сепараторе-классификаторе 4, а затем в пылеулавливающей системе - циклоне 6 и фильтре 7, где происходит отделение частиц порошка от газового потока.
Размещение сепаратора-классификатора непосредственно в технологической цепи аппаратов позволяет повысить эффективность разделения частиц порошка по крупности.
Выполнение конструкции рабочей камеры в виде водоохлаждаемой трубы 3 конической формы, отношение диаметра которой на выводе порошка из трубы составляет (0,7-0,3) от диаметра на вводе струи расплава, позволяет повысить скорость пылегазового потока по длине трубы в 2-10 раз и тем самым улучшить вынос порошка в пылеулавливающую систему. Устройство отвода в бункер 5 под сепаратором-классификатором позволяет удалить из пылегазового потока наиболее крупные фракции порошка. Остальной пылегазовый поток попадает в сепаратор-классификатор 4, где происходит газовая классификация порошка. Благодаря тому что диаметр сепаратора-классификатора больше диаметра выхода пылегазового потока из распылительной камеры, скорость потока уменьшается, из него выделяются крупные фракции порошка, которые падают (или скользят по наклонной поверхности) вниз к отводу в бункер 5 на разгрузку.
Самые тонкие фракции из сепаратора-классификатора уносятся в пылеулавливающую систему - циклон 6 и фильтр 7.
Наклон сепаратора-классификатора более 45 к горизонту обеспечивает осыпание крупных фракций порошка в бункер. При меньшем угле наклона сепаратора-классификатора порошок может задерживаться на его стенках.
Расчеты показали, что эффективность разделения повышается на 15-20% в зависимости от крупности распыленного порошка.
1. Установка для получения металлических порошков распылением расплавов, содержащая плавильную печь, форсунку, распылительную камеру, пылеулавливающую систему, состоящую из циклона, рукавного или жидкостного фильтра, и бункер для сбора крупных фракций порошка, отличающаяся тем, что она снабжена сепаратором-классификатором, распылительная камера выполнена водоохлаждаемой в виде трубы переменного сечения с отношением диаметров в начале и в конце трубы 1:(0,70,3) при длине трубы от 5 до 10 от ее среднего диаметра.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор-классификатор выполнен в виде вертикальной или наклонной трубы и размещен между распылительной камерой и циклоном.
3. Установка по пп.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена нижним отводом в бункер для сбора крупных фракций порошка, размещенным под сепаратором-классификатором.
4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что диаметр трубы сепаратора-классификатора равен или больше среднего диаметра распылительной камеры.
5. Установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что наклон трубы сепаратора-классификатора составляет не менее 45 к горизонту.
6. Установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что вход в сепаратор-классификатор расположен над бункером для крупных фракций порошка.
Установка для распыления жидкого металла
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлической дроби распылением расплава. Предложенная установка, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, согласно изобретению снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды. Обеспечивается повышение производительности, выхода годной дроби и устранение налипания дроби на стенках камеры и днище грануляционного ящика. 4 ил.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлической дроби распылением расплава.
Наиболее близким техническим решением по выполняемым функциям и достигаемому результату является установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом (Ничипоренко О.С. и др. Распыленные металлические порошки. - Киев.: Наук. думка. 1980, с.212-213, рис. 99).
Данное техническое устройство имеет следующие недостатки: - форсунка способна разбивать только одну струю металла; - невозможна регулировка получения фракций дроби; - низкий выход мелкой фракции дроби; - низкий выход годной дроби; - налипание дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика.
Решаемой задачей заявляемого технического решения является повышение производительности, расширение технологических возможностей, повышение выхода годной дроби, устранение налипания дроби на стенках накопительной камеры и на днище грануляционного ящика.
Поставленная задача решается тем, что установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, согласно изобретению снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды.
То, что входное и выходное отверстия расположены перпендикулярно соплу, а выходное отверстие со стороны сопла имеет перегородку, наполовину перегораживающую это отверстие, повышает выход годной дроби, расширяет технологические возможности, так как напор воды равномерно распределяется по всей площади сопла и при регулировке напора регулируется повышение или понижение выхода той или иной фракции дроби.
Сопло выполнено прямоугольной формы с расширением к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия, что повышает выход годной дроби, устраняет налипание дроби на стенках накопительной камеры и днище грануляционного ящика.
Закрепленный над цилиндрически-выпуклой стенкой козырек способствует устранению налипания дроби на днище грануляционного ящика.
На трубопроводе отвода избытка воды установлена задвижка, с помощью которой можно поднять или снизить давление воды в форсунке и таким образом изменить фракцию получаемой дроби.
На фиг. 1 показана установка для распыления жидкого металла.
На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
На фиг.3 показана форсунка в разрезе по соплу.
На фиг.4 - вид Б на фиг.3.
Установка для распыления жидкого металла содержит накопительную камеру 1 с расположенным в ее верхней части грануляционным ящиком 2, трубопровод подвода воды 3, трубопровод отвода воды 4, задвижку 5 и установленную в накопительной камере форсунку 6. Форсунка 6 имеет корпус 7, с одной стороны которого расположено отверстие для ввода воды 8, а с другой стороны - отверстие 9 для отвода избытков воды. Отверстие 9 имеет перегородку 10 со стороны сопла 11. Сопло 11 расположено перпендикулярно отверстиям 8 и 9 и расширено к выходу, где установлена цилиндрически-выпуклая стенка 12 с отверстиями 13, расположенными напротив струи металла из грануляционного ящика и с отверстиями 14 меньшего диаметра, расположенными в зонах между струями металла и по их краям. Суммарная площадь отверстий меньше площади отверстия для ввода воды 8. Над цилиндрически-выпуклой стенкой 12 закреплен козырек 15.
Установка для распыления жидкого металла работает при регулируемом давлении воды от 1,1 до 1,9 кг/см 2 следующим образом: вода с необходимым давлением, отрегулированным задвижкой 5, подается по трубопроводу 3 во входное отверстие 8 и с целью поддержания необходимого давления в форсунке выходит из отверстия 9 мимо перегородки 10 в трубопровод 4, задвижку 5 и попадает в накопительную камеру 1, а основной поток поступает в сопло 11 к цилиндрически-выпуклой стенке 12, где благодаря перегородке 10 в отверстии 9, равномерно распределяется по всей площади цилиндрически выпуклой стенки 12, через которую выходит наружу через отверстия 13, 14 и разделяется на отдельные струйки, устремляющиеся к двум струям металла, которые вытекают из грануляционного ящика 2 через два отверстия, расположенные на расстоянии 250-400 мм от цилиндрически-выпуклой стенки 12 форсунки 6 и на расстоянии 120 мм друг от друга. Благодаря козырьку 15 струи воды двигаются параллельно оси сопла 11, что устраняет налипание дроби на днище грануляционного ящика. Струи воды, достигая поверхности струй металла, разбивают их и позволяют получить большую удельную поверхность контакта воды с металлом, что способствует образованию большого количества перегретого пара, который является активным реагентом разрушения струи жидкого металла, сфероидизации и быстрой кристаллизации полученных дробинок. Таким образом создаются условия, при которых скорость кристаллизации меньше скорости сфероидизации, что позволяет повысить выход годной дроби. Цилиндрически-выпуклая конструкция стенки 12 позволяет развести в разные стороны потоки летящих дробинок, чем предотвращается их слипание в потоке, налипание на стенки накопительной камеры 1 и днище грануляционного ящика 2.
Установка для распыления жидкого металла, содержащая накопительную камеру с расположенным вверху ее грануляционным ящиком, трубопровод для подвода воды, форсунку, имеющую корпус с отверстием для ввода воды и соплом, отличающаяся тем, что она снабжена трубопроводом для отвода избытка воды с задвижкой, форсунка размещена в накопительной камере сбоку, ее корпус имеет отверстие для отвода избытка воды, на котором расположена перегородка, наполовину закрывающая отверстие со стороны сопла, сопло на выходе выполнено расширяющимся, снабжено цилиндрически-выпуклой стенкой с отверстиями, суммарная площадь которых меньше площади входного отверстия форсунки, и козырьком, размещенным снаружи над цилиндрически-выпуклой стенкой, и размещено перпендикулярно отверстиям подачи и отвода воды.
Вакуумный атомизатор с плавкой 15 кг железоникелевых сплавов для 3D принтеров, с газовым распыление металла (Атомизаторы - Атомайзеры)
Комплект оборудования для производства металлических порошков для 3d-принтеров работающих по технологии SLM, EBM и LMD.
Назначение Атомайзера:
Оборудование для вакуумной плавки и газового распыления металла в порошок на 10-15 кг за одну плавку.
1. Применение и принцип работы.
Оборудование для распыления металла в порошок работает так:
Сначала плавят металл или сплав металла в индукционной вакуумной печи. После достижения необходимой температуры, тигель переворачивается и расплавленный жидкий металл сливается в подогреваемое устье, от куда стекает вниз тонкой струей.
Жидкий металл на сверхзвуковой скорости с помощью инертного газа высокого давления, подаваемого через сопло "Лаваля", дробится на большое количество мелких капель. Капли в полете застывают в сферические частицы и превращаются в порошок.
Коэффициент выхода порошка годного для SLM принтеров, например фракции 16-50 мкм достигает 32-35%. Использование более крупных фракций порошка для EBM и LMD принтеров (фракции до 150 мкм) позволяет существенно поднять коэффициент выхода годного порошка.
Весь порошок просеивается, не используемые фракции идут на повторную переплавку и снова на распыление. Порошок можно закладывать в тигель в пропорции не более 50-60%. Остальная садка должно быть кусковым материалом. Это делается для обеспечения высокоэффективного индукционного нагрева в вакуумной печи.
Выхлопной инертный газ фильтруется тремя фильтрами и выбрасывается на улицу. В цех он не попадает.
Полный комплект оборудования по газовой атомизации разрабатывается и изготавливается в соответствии с требованиями заказчика.
2. Технические характеристики Атомайзера
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Вес одной плавки плавки | 10-15 кг |
| Мощность оборудования | 70-75 кВт |
| Распыление на порошки | Железо, кобальт, никелевый сплав |
| Метод распыления | С помощью инертного газа |
| Температура плавления | До 1700°C |
| Частота ТВЧ генератора | 1000 Гц |
| Защита во время плавки | Вакуумный индукционный тип печи |
| Размер частиц порошка | 0-120 мкм (160 мкм) |
| Содержание кислорода в инертном газе | 0,02% (200 ppm) |
| Размеры | 5 метров на 6 метров, высота 6,5 – 8 метров |
| Вес оборудования | Около 15 тонн |
3. Состав оборудования
| № | Оборудование | Количество |
|---|---|---|
| 1 | Вакуумная плавильная печь | 1 |
| 2 | Подогреваемое устье | 1 |
| 3 | Камера распыления | 1 |
| 4 | Коллектор порошка | 4 |
| 5 | Очиститель пыли | 1 |
| 6 | Распыляющая система | 1 |
| 7 | Система контроля | 1 |
| 8 | Стальная рама | 1 |
| 9 | Система контроля температуры | 1 |
| 10 | Водяные и газовые трубы | 1 |
Оборудование поставляется заказчику в полностью комплектном и разобранном виде. Монтаж производится на подходящих площадях у заказчика силами 2-х китайских инженеров и 2-х инженеров заказчика. Время монтажа, наладки и сдачи в эксплуатацию 2-3 недели. Заказчик самостоятельно оплачивает питание и проживание китайских инженеров. Цех должен быть оборудован кран балкой или мостовым краном для обеспечения монтажа крупного оборудования атомайзера. И иметь запас по высоте.
Гарантийные обязательства.
12 месяцев с момента запуска оборудования в эксплуатацию, но не более 18 месяцев с момента отгрузки оборудования покупателю.
Установка газового распыления расплавов металлов для производства металлических порошков
Установка газового распыления расплавов металлов для производства металлических порошков, применяемых в аддитивных технологиях.
Установка газового распыления расплавов металлов предназначена для производства металлических порошковых материалов, применяемых в аддитивных технологиях.
Описание:
Установка газового распыления расплавов металлов предназначена для производства металлических порошковых материалов, применяемых в аддитивных технологиях. Металлический порошок, используемый в технологии селективного лазерного сплавления должен отвечать определенным требованиям: форма частиц порошка должна быть сферической, распределение по размерам основной фракции металлического порошка – нормальное, от 10 до 50 мкм.
Отличительной особенностью установки является использование в конструкции распылительной форсунки сверхзвукового сопла Лаваля. Данная форсунка позволяет получать металлические порошки с медианным диаметром d50=25 мкм (диаметр 50-ти % частиц порошка не превышает 25 мкм). В качестве плавильного агрегата в установке используется индукционная печь с тиглем емкостью 30-60 кг.
Установка газового распыления расплавов металлов позволяет распылять и получать достаточно широкий спектр материалов : алюминиевые сплавы (АК9, АК9пч, АК12 и др.), нержавеющие и высоколегированные стали (03Х17Н14М3, 08Х18Н10Т, 12Х25Н16Г7АР и др.), медные сплавы .
Свойства порошков, получаемых на установке газового распыления:
– основной (50 % и более) гранулометрический состав порошка от 10 до 50 мкм;
– медианный диаметр – d50=25 мкм;
– стандартное отклонение – 2,1-2,2;
– форма частиц – сферическая;
– содержание кислорода в порошке – не более 0,1%;
– влажность – не более 0,05%.
Основные технические характеристики установки:
| Характеристики: | Значение: |
| Производительность установки, кг/час | 30-60 |
| Плавильный узел | тигельная индукционная печь |
| Распыление в инертных газах | азот, аргон |
| Камера распыления в герметичном исполнении | |
| Газоснабжение установки, м3/час | до 1500 |
| Водоснабжение установки, м3/час | до 10 м3/час |
установка газового оборудования котла счетчика бесплатно в квартире стоимость на автомобиль в частном доме цена в квартире на автомобиль цена
установка настенного газового котла в частном доме требования отопления конвектора дымохода оборудования 4 поколения в квартире закон цена своими руками
установка двухконтурного газового котла счетчика в доме шкафа оборудования 5 поколения редуктора в частном лифта на автомобиль 4 5 поколения духового шкафа
установка газового оборудования 5 поколения цена котла в доме своими руками бытового газового счетчика в частном доме крана счетчика украина оборудования екатеринбург ваз уаз фильтра клапана на газель инжектора
ремонт и автоматическая установка газового пожаротушения оборудования документы спб челябинск котла в деревянном доме в многоквартирном доме
Оборудование для производства металлических порошков для 3D принтеров с помощью индукционной вакуумной плавки и газовой атомизации
Наше динамичное время диктует свой жесткий ритм. Если раньше время от разработки до внедрения могло занимать долгие годы, то сейчас ведущие мировые производители сократили это время до месяцев и даже недель. В конкурентной борьбе выигрывает тот, кто быстрее изготовит комплектующие и произведет товарный образец. Все большую роль в процессе быстрого моделирования и прототипирования играют 3D принтеры по металлу. Мы предлагаем вам поставку оборудования для производства различных тонкодисперсных металлических порошков для 3D печати. Этот минизавод отлично подойдет для современного научно исследовательского института или для организации собственного производства металлических порошков для крупного центра 3D печати. Данное высококлассное оборудование позволит вам экспериментировать с разнообразными по компонентному составу тонкодисперсными порошками собственного производства.
Принцип работы атомайзера:
В вакуумной индукционной плавильной печи, установленной на крыше распылительной колонки, производится плавка необходимых металлов и их композиций. В процессе вакуумной плавки происходит очистка металла от газовых примесей и предохранение его от окисления. По окончании плавки тигель переворачивается и металл попадает в разогреваемый тигель откуда стекает через устье тонкой струей. Затем металл с помощью инертного газа, подаваемого под высоким давлением через форсунку специальной формы, разбивается на мелкодисперсные капли близкие к сферической форме.
Долетая до дна распылительной колонки, жидкие металлические капли кристаллизуются, превращаясь в металлический порошок требуемого фракционного состава. Диаметр сферических металлических частиц можно регулировать с помощью расположения форсунок и давления инертного газа.
Получаемые на предлагаемом оборудовании металлические порошки, обладают всеми необходимыми для 3D печати свойствами. Такими как: высокая сферичность, узкое распределение частиц по размерам, высокая чистота, низкое содержание кислорода, хорошая текучесть, высокая насыпная плотность.
Технические характеристики
Вес плавки: 10-15 кг
Потребляемая мощность: 70-75 кВт (Фактическая рабочая мощность может быть регулируемой).
Металлы распыляемые на порошки: железо, кобальт, никелевый сплав.
Температура плавления: 1700°С
Размер частиц: 0-120 мкм (160 мкм)
Содержание кислорода: 0,02%
Производительность до 50 кг порошка в день.
Гарантия на оборудование - 1 год.
Состав оборудования
Полный комплект оборудования по газовой атомизации разрабатывается и изготавливается в соответствии с вашими требованиями.
Читайте также: