Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Режими одержання порошків розпиленням




  Одержаний порошок   Вихідна сировина   Вид розпилення   Температура розплаву, ºС Діаметр струменя металу, мм Параметри енергоносія
Температура,°С Тиск, МПа Витрата, м3/кг
Заліза Синтетичний чавун Повітрям у воду 1450…1800 9…11 20…600 0,4…0,8 0,5…0,6
Заліза Скрап, конверторна сталь Водою у воду   1650…1700   14…16,5     6,0…10,0   6…10 кг/кг
Неіржавійної та легованої сталей   Скрап, шихта Газом у газ (аргон, гелій)     8…10     0,6…2,0   0,6…0,8
Бронзи ОФ-10-01   Скрап Повітрям (азотом) у повітря або воду   1100…1200   7…10     0,15…0,3   0,5…0,8
Алюмінію   Скрап Сумішшю повітря з азотом (О2 ≈ 5%) в повітря   750…800   6…9     0,8…1,0   0,5…0,7

Переваги цього методу полягають у тому, що розпилення можна проводити в інертному газовому середовищі чи вакуумі, забезпечуючи тим самим високу чистоту отриманих порошків за високої економічності процесу. Але головним є те, що цим методом можна отримувати порошки з матеріалів, які мають високу температуру плавлення і розглянутими методами порошки з них отримати неможливо. Це можуть бути порошки чи гранули з тугоплавких металів чи сполук, наприклад карбіду вольфраму, який широко використовується для створення зносостійких композиційних матеріалів.

Перспективний також метод отримання порошків металів та сплавів механічним диспергуванням розплавів за допомогою «полет» – бил на установці конструкції Ю. І. Найди, А. Ю. Найди та А.Н.Степанчука (рис. 3.12).

Принцип дії установки полягає у тому, що розплав металу чи сплаву, підготовлений тим чи іншим методом, виливається в металоприймач, який підігрівається. Звідти розплав витікає через отвір в нижній частині металоприймача. Цівка розплаву подрібнюється за рахунок ударних лопаток (полет), які обертаються зі швидкістю від 2000 до 3500 об./хв залежно від типу сплаву та властивостей порошків, які необхідно отримати. Змінюючи швидкість обертання лопаток можна змінювати гранулометричний склад порошків (табл. 3.10) і, тим самим, їх технологічні властивості – насипну щільність, текучість та інші.

Рис. 3.12. Схема установки для механічного диспергування розплавів за допомогою «Полетів»: 1 – корпус; 2 – металоприймач; 3 – клинопасова передача;

4 – електродвигун; 5 – полети; 6 – трубопровід; 7 – насос; 8 – приймальний бак

Таблиця 3.10

Залежність гранулометричного складу від швидкості

обертання ударних лопаток

Швидкість обертання лопаток, об/хв   Вміст фракції порошку (%) з розміром частинок, мкм   Вихід придат- ного
175... 147... 74... 44... 37... 25... <25
Порошок бронзи 55n-52n-5Pb
      37,5 21,5       90,6
                91,7
      33,5 23,5       92,5
Порошок бронзи БРО-10
    12,5 33,5         90,3
                91,5

 

Частинки розплаву після подрібнення охолоджуються, попадаючи у воду (або в іншу рідину), якою заповнена камера розпилення.

Після циклу розпилювання порошок обезводнюється, стабілізується, сушиться та, в разі потреби, відпалюється у середовищі водню.

Розробки авторів, які переважно відносяться до вдосконалення геометрії ударних кромок лопаток, дозволили збільшити вихід придатної фракції порошків до 90…92% на противагу існуючим установкам такого типу, де цей показник не перевищує 70…75%.

До переваг методу отримання порошків механічним диспергуванням розплавів за допомогою “полетів” також слід віднести те, що витрати енергії на процес диспергування відносно невисокі і складають 4...8 Вт на 1 кг розплаву. Наприклад, потужність електродвигуна, який забезпечує ударне диспергування 2,5 т розплаву сплавів міді за годину, становить 7,5...12,5 кВт залежно від типу сплаву та вимог до отримуваних порошків.

До переваг також слід віднести малі габарити установки (рис.3.12), вони не потребують ємкостей для води (рідини), відстійників, а також фільтрів для її очищення, необхідних для отримання порошків на установках диспергування розплавів водою високого тиску.

Крім того, розглянутий метод одержання порошків дозволяє регулювати властивості отримуваних порошків за рахунок зміни умов охолодження продуктів диспергування в зоні подрібнення.

Ці переваги роблять перспективним розглянутий метод для заміни методу розпилення сталі водою високого тиску в разі багатотоннажного виробництва порошків заліза. При цьому знижуються витрати електроенергії у 5 _ 7 разів за значного спрощення технологічного процесу.

Цей метод можна використовувати для виготовлення порошків сплавів на нікелевій та залізній основі у невеликих кількостях (наприклад, самофлюсівних сплавів для напилювання покриттів газотермічними методами). При цьому витрати азоту, який зазвичай використовується як енергоносій у процесі отримання порошків таких сплавів розпилюванням розплавів газами, значно менші.

У зв’язку з тим, що метод ударного диспергування розплавів забезпечує пряму передачу всієї енергії руху ударних лопаток матеріалу, який подрібнюється, перспективним є використання цієї системи для отримання порошків з переважним розміром частинок, меншим від 20 мкм.

Для отримання порошків різноманітних металів та сплавів можливе використання малогабаритних установок марки «МУРР» конструкції НТУУ “КПІ” та ІПМ НАНУ, принципову схему якої показано на рис. 3.13.

 

Рис.3.13. Принципова схема універсальної малогабаритної установки для

оримання порошків металів та сплавів розпилюванням розплавів рідинами високого тиску та газами: 1 – циклон; 2 – металоприймач (піч плавлення); 3 – вузол розпилювання (форсунка); 4 – камера розпилювання; 5 – колони високого тиску; 6 – ресівер;

7 – рампа; 8 – компресор; 9 – фільтр; 10 – проміжний бак; 11 – збірник порошку

 

 

Особливістю таких установок є те, що в них можна розпилювати розплави з використанням як енергоносія і рідину і гази. При цьому завдяки замкнутій системі можливе багаторазове використання енергоносіїв. Це значно знижує їх витрати і таким чином досягається висока ефективність методу навіть у випадку використання енергоносіїв високої вартості – рідин, які вміщують інгібітори корозії, інертні гази, азот. Останнє у свою чергу розширює номенклатуру порошків, які можна отримувати на установці. Це можуть бути порошки з різноманітних металів та сплавів на основі міді та заліза, високолегованих сталей, срібла, золота та інших.

Розглянуту установку доцільно використовувати для одержання невеликих партій порошку, що особливо ефективно за невеликих масштабів виробництва або в разі отримання порошків для напилювання покриттів газотермічними методами.

Для розпилення заготівки вихідного матеріалу безпосередньо плавлять в металоприймачі ємністю 4 л, який являє собою індукційну піч, або розплав готують окремо. В металоприймачі вихідний розплав перегрівають до необхідної температури і подають в зону розпилювання. Цикл одного розпилення складає 60...90 хв.

Продуктивність установок може становити 20...50 кг/год.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 848; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.