УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ МЕТАЛЛОВ

Установка для получения порошков металлов относится к технике и технологиям, предназначенным для образования порошков металлов или других веществ путем распыления расплавов газовым потоком.
Известно устройство центробежного распыления металла, включающее цилиндрическую камеру распыления, плазменную горелку, центробежный диск-распылитель, охладитель и гранулосборник. Устройство снабжено приводом горизонтального и вертикального перемещения плазменной горелки и приводом возвратного перемещения прутка заготовки, а также сменным контейнером - накопителем гранул [патент РФ №2171160, МПК 7 B 22 F 9/10]. Недостатком устройства является низкая скорость центробежного распылителя и сложность всей конструкции.
Известно устройство для получения порошков металлов и сплавов, содержащее плавильную камеру, электрододержатель, емкость для гомогенезации и очистки расплава и камеру распыления с вращающимся распылителем. Кроме того, емкость для гомогенизации снабжена дополнительным плазмотроном, размещенным в камере распыления [патент РФ №2173609, МПК 7 B 22 F 9/10]. Недостаток устройства - высокая стоимость получаемых порошков и конструктивная сложность устройства.
Известно устройство для получения ультрадисперсных (УДП) порошков, составными частями которого являются корпус испарителя с верхним и нижним фланцами, установленные в испарителе анод и катод, узел подачи газа и порошка, закалочный узел и конденсатор. Устройство снабжено сборниками неиспарившегося сырья и УДП, холодильником и фильтрами, во фланцах корпуса испарителя выполнены встречно по периферии тангенциальные отверстия, а узел подачи газа и порошка, закалочный узел, конденсатор и холодильник
снабжены проточной системой охлаждения от городского водоснабжения [патент РФ №2238174, МПК 7 B 22 F 9/10]. Недостатком этого устройства является обеспечение интенсивного водяного охлаждения с помощью раздельных водяных контуров составных частей устройства, что усложняет обслуживание процесса.
Известна установка для получения порошков металлов, содержащая испаритель, выполненный в виде электродуговой камеры с электродами, узел подачи металла, узел подачи газа для образования вихревого потока, камеру конденсации (распыления), узел улавливания порошков металлов [патент РФ №2207933, МПК 7 B 22 F 9/12]. Недостаток известного устройства заключается в том, что оно снабжено вторым узлом подачи газа для образования встречного вихревого потока, что усложняет процесс регулирования потоков газа с точки зрения получения высокотемпературной газовой струи с необходимым расходом и требуемой температурой для получения заданного режима распыла металла. Кроме того, в установке отсутствует возможность автоматического управления процессом.
В основу полезной модели положена задача создания установки для получения порошков металла, которая обеспечит при автоматическом режиме регулирования процесса требуемую степень распыления металла.
Поставленная задача решается тем, что в установке получения порошков металлов, содержащей камеру распыления с устройством создания вихревого потока, узлы подачи металла и газа, емкость улавливания полученных порошков металла, согласно предложению, узел подачи газа выполнен в виде регулируемого сверхзвукового генератора горячего газа, устройство создания вихревого потока выполнено в виде сопловой форсунки, внутри которой по оси размещен канал подвода жидкого металла, а в боковой поверхности корпуса перпендикулярно оси форсунки выполнено отверстие для соединения с каналом подвода горячего газа из генератора, кроме того, установка снабжена блоком управления, осуществляющим запуск и остановку установки и соединенным с расположенными в генераторе и камере распыления датчиками
температуры и с блоком автоматики, осуществляющим регулирование подачи, температуры, давления воздуха и газа в генераторе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 дана общая схема установки; на фиг.2 - узел подачи газа; на фиг.3 - сопловая форсунка в разрезе.
Установка для получения порошков металлов содержит узел подачи газа 1 в виде регулируемого сверхзвукового генератора горячего газа (РГГ), соединенного с устройством создания вихревого потока, выполненным в виде сопловой форсунки 2. Сопловая форсунка расположена в камере распыления 3, которая соединена с узлом подачи металла (на чертеже не показан), РГГ, блоком управления 4 генератором горячего газа, соединенным в свою очередь с блоком автоматики 5 и РГГ. Сопловая форсунка 2 содержит корпус 6, внутри которого размещены сопло 7 и канал подачи жидкого металла, выполненный в виде кварцевой трубки 8, установленной в кольцевом держателе-регуляторе 9 ее положения, закрепленном в корпусе 6 на втулке 10, на которой размещен также конусообразный насадок 11. Корпус 6 форсунки 2 соединен с корпусом РГГ 1 каналом подвода 12 горячего газа. Блок автоматики 5 соединен с РГГ 1 трубопроводами 13, предназначенными для подачи воздуха и газа. Блок управления 4 снабжен соединительными кабелями 14, 15, 16, предназначенными для подвода питающего напряжения от блока управления к блоку автоматики и для питания системы зажигания РГГ. В РГГ и камере распыления установлены датчики температуры 17 и 18, соединенные с блоком управления.
Блок управления 4 представляет собой корпус с собранной внутри электронной схемой, которая осуществляет запуск и останов установки, а также отключение РГГ при нештатной и аварийной ситуациях. Схема работает по сигналам с пульта управления и по сигналам с датчиков, установленных в блоке автоматики. На лицевой панели расположены индикаторы состояния рабочего процесса РГГ и элементы управления. К блоку подводится напряжение питания 220 В, 50 Гц.
Блок автоматики 5 представляет собой корпус, внутри которого расположены элементы регулирования и автоматики РГГ (клапаны, регуляторы давления, реле давления и т.д.). На передней панели корпуса расположены три манометра, индикаторы наличия кабельного соединения, индикаторы наличия давления газа и воздуха. На крышке расположены ручки регуляторов давления газа и воздуха. На левой боковой стенке корпуса расположены краны подачи газа и воздуха, кабельный разъем соединения с блоком управления 4 и кабельный разъем соединения с РГГ 1 (питание системы зажигания и подключение датчика пламени).
Установка работает следующим образом.
Осуществляют запуск регулируемого сверхзвукового генератора горячего газа (РГГ). Порядок запуска следующий. В установку подают питающее напряжение, сжатый воздух, пропан-бутановую смесь. По сигналу с блока управления 4 блок автоматики 5 включает подачу сжатого воздуха и пропан-бутановой смеси в определенном соотношении расходов в газогенератор. При помощи системы зажигания происходит воспламенение смеси и продукты сгорания смешиваются с определенным количеством воздуха для получения необходимой температуры, давления и расхода горячего газа. Из РГГ горячий газ через канал подвода поступает в форсунку 2. Под действием разряжения, создаваемого горячим газом, либо под действием массовых сил, жидкий металл подается в канал подачи жидкого металла 8 и распыляется в камере 3. Нормальная работа установки осуществляется по сигналам датчиков в блоке автоматики и в РГГ. Регулирование температуры и расхода горячего газа осуществляется по сигналам термопар при помощи изменения массового расхода и соотношения воздуха и пропан-бутановой смеси.