способ получения металлических гранул

Формула изобретения

Способ получения металлических гранул, включающий разливку жидкого металла в металлоприемник, формирование струи жидкого металла, распыление струи металла жидкостным энергоносителем, подаваемым через распылитель, охлаждение полученных гранул, отличающийся тем, что распылитель перемещают относительно выходного отверстия металлоприемника вдоль оси струи в вертикальном и/или в горизонтальном направлении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения металлических гранул путем распыления жидкого металла.

Известны способы распыления металлических гранул, заключающиеся в распылении струи жидкого металла потоком газа или воздуха с последующим охлаждением гранул водой в бассейне - охладителе (1,2).

Недостатком указанных способов является необходимость для их реализации установки большой высоты, что необходимо для обеспечения затвердевания гранул.

Известен способ получения металлических гранул за счет действия центробежных сил, согласно которому струя жидкого металла попадает на вращающийся диспергатор, выполненный в виде чаши из огнеупорного материала, где под действием центробежных сил она разбивается на гранулы, которые затем попадают в охлаждающий бассейн (3).

Недостатком данного способа является низкая стойкость диспергатора и сложная конструкция его узла вращения, что в целом снижает надежность конструкции и эффективность способа.

Ближайшим аналогом является способ получения металлических гранул, включающий разливку жидкого металла в металлоприемник, формирование струи жидкого металла, распыление струи металла жидкостным энергоносителем, подаваемым через распылитель, охлаждение полученных гранул(4).

Недостаток данного способа заключается в том, что в процессе разливки изменение температуры остывающего металла достигает 100^oС и более, в результате чего повышается его вязкость, происходит увеличение размера гранул по сравнению с исходными и формирование неправильной их формы, т.е. нарушается гранулометрический состав, что в целом снижает качество гранул.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение эффективности способа гранулирования путем увеличения процентного содержания высококачественных металлических гранул.

Для решения поставленной задачи по известному способу получения металлических гранул, включающему разливку жидкого металла в металлоприемник, формирование струи жидкого металла, распыление струи металла жидкостным энергоносителем, подаваемым через распылитель, охлаждение полученных гранул, распылитель перемещают относительно выходного отверстия металлоприемника вдоль оси струи в вертикальном и/или в горизонтальном направлениях.

Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается:

- перемещение распылителя вдоль оси струи в вертикальном направлении позволяет компенсировать процесс остывания металла, и тем самым, обеспечивает независимость гранулообразования от свойств остывающего металла;

- перемещение распылителя в горизонтальном направлении обеспечивает повышение энергоемкости распыляющей жидкости и компенсирует вязкость остывающего металла. При этом процесс гранулообразования не зависит от свойств остывающего металла;

- одновременное перемещение распылителя в вертикальном и горизонтальном направлениях комплексно обеспечивает независимость процесса гранулообразования от свойств остывающего металла.

Предлагаемый способ реализуется с помощью установки, изображенной на чертеже.

Установка содержит ковш 1, в который заливается жидкий металл из печи (не показана), металлоприемник 2 с выходным отверстием 3, при этом металлоприемник установлен на разливочной площадке 4. Через выходное отверстие 3 истекает струя 5 жидкого металла. Установка содержит также распылитель 6, через который подается струя 7 жидкостного энергоносителя, и охлаждающий бассейн 8.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом.

Жидкий металл из ковша 1 подается в металлоприемник 2, установленный на разливочной площадке 4, откуда через выходное отверстие 3 формируется струя 5 жидкого металла. Струя 5 под воздействием струи жидкостного энергоносителя 7, поступающей из распылителя 6, разбрызгивается. Распылитель 6 перемещают в направлении выходного отверстия 3 металлоприемника 2. Образовавшиеся при этом металлические гранулы падают в бассейн 8, где происходит их дальнейшее охлаждение.

Пример осуществления способа.

Производили выплавку стали по химическому составу, соответствующему стали 10, в индукционной печи. Перед выпуском в ковш температура стали равнялась 1700^oС. Жидкая сталь транспортировалась чайниковым ковшом на позицию разливки и сливалась в металлоприемник, при этом уровень расплава в нем поддерживался на уровне 2/3 его высоты. При выходе из металлоприемника формировалась струя металла диаметром 16 мм, которая разбивалась струей воды, выходящей из распылителя прямоугольной формы размером сечения 20х80 мм, который в процессе разливки перемещался вдоль оси струи в вертикальном направлении в пределах 200 мм и в горизонтальном направлении в пределах 50 мм.

Применение предлагаемого способа позволило повысить выход годного по гранулометрическому составу продукта до 85%; размер гранул 0,3 - 3,5 мм ; форма гранул - шаровидная.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого способа позволяет решить поставленную задачу.

Источники информации

1. Получение и применение металлической дроби/ Затуловский С.С., Музрук Л.А. - М.: Металлургия, 1988 - 183 с.

2. А.с. СССР 1161248, МПК B 22 F 9/08.

3. А.с. СССР 1284699, МПК В 22 F 9/06.

4. Распыленные металлические порошки. Ничипоренко О.С. и др., Киев, Наукова Думка, 1960, с. 49-53.