Аппаратурная схема производства порошков распылением инертным газом
1 – плавильная печь,
2 – металлоприемник,
3 – разливочные сопла,
4 – распылительные форсунки,
5 – камера распыления,
6 – циклон,
7 – компрессор,
8 – система регенерации аргона,
9 – ресивер для хранения аргона.
Плавильные агрегаты
Многообразие видов, источников энергии, емкостей, средств механизации и автоматизации современных плавильных печей, применяемых большой и малой металлургии, позволяет найти оптимальное решение в выборе типа печи и технологического процесса приготовления расплава и его диспергирования газом или водой высоких энергий при получении порошков Основными требованиями представляемыми к плавильному агрегату, являются :
· обеспечение высокого перегрева расплавов
· их чистоты по неметаллическим примесям
· необходимая маневренность при сливе расплава в несколько приемов синхронно с работой установки по диспергированию;
· экономичность выплавки расплавов и обслуживания плавильного агрегата
Для создания оптимальной схемы производства при высоком качестве получаемого продукта необходимо весьма тщательно подходить к вопросу о выборе плавильного агрегата, определяющего производительность и планировку цеха. В качестве плавильных агрегатов могут универсальными печами установки быть приняты индукционные, электродуговые, пламенные печи, вагранка, конвертер и т.д.
Универсальными печами для приготовления расплавов на основе Fe, Ni, Cr, Cu, Al являются индукционные и дуговые электропечи вместимостью до 10 т Чаще всего применяют печи вместимостью до 3 т. Для приготовления расплавов на основе Al , Zn , Sn , Pb и других металлов применяют пламенные газовые печи различных конструкций . Для приготовления расплавов Zn , Pb , Sn , Sb типа баббита и других имеющих температуру ликвидуса до 700 ℃ успешно применяют тигельную плавку с обогревом тигля спиралью сопротивления.
|
|
|
Индукционный метод приготовления расплавов для диспергирования отличается точным регулированием температуры расплава, возможностью его перегрева на заданную температуру, меньшей загрязненностью расплава нежелательными и вредными примесями, более равномерным температурным полем, возможностью слива расплава порциями и подогрева оставшегося в печи расплава. Индукционные печи применяют для выплавки расплавов под защитной атмосферой или под вакуумом. В этом случае процесс диспергирования расплавов и сбор порошка осуществляется в камере с защитной средой или вакуумной камере.
Промежуточные устройства
Металлоприемник является емкостью для порционного или непрерывного приема расплава из плавильного агрегата и предназначен для поддержания постоянного расхода расплава в зону распыления при минимальных тепловых потерях. Емкость металлоприемника определяют в зависимости от производительности установки, режима ее работы и природы расплава. Обычно емкость металлоприемника по массе расплава плотностью (6-10) * 
кг / мз не превьшает 200 кг. Металлоприемники выполняют прямоугольной формы, в виде цилиндра или с небольшой конусностью и отношением высоты Н кожуха к его ширине В или диаметру D менее трех. Футеровку металлоприемника выбирают в зависимости от температуры расплава, его состава, режима работы установки. Она может быть выполнена из шамотного, динасового, хромомагнезитового или специального материала. В металлоприемник устанавливают сливной стакан с калиброванным отверстием. Для уменьшения потерь тепла расплавом металлоприемник предварительно подогревают газовой горелкой или форсункой до температуры 900-1000 ℃, также используют индукционный подогрев металлоприемника.
|
|
|
В зависимости от природы диспергируемого расплава (температуры, состава, физических и химических свойств) сливные стаканы изготавливают из алунда, плотного или пиролизного графита, шамота, магнезита, хромомагнезита и специальных огнеупорных материалов.
|
|
|
Технологическая схема производства порошков методом диспергирования расплава инертным газом
| Подготовка шихты |
| Плавление |
| Распыление |
| Рассев |
| Усреднение |
| Затаривание |
| Отправка потребителю |
Сплав ПР-08ХН53БМТЮ широко применяется в атомной промышленности, авиадвигателестроении (в двигателях, турбинах, реакторах).
Химический состав порошка сплава ПР-08ХН53БМТЮ ,%
Расчет установки для диспергирования расплава
1) Производительность в сутки до 300кг (готового порошка)
2) Марка порошка ПР-08ХН53БМТЮ
3) Фракционный состав … 40 – 100 мкм
4) Форма частиц – сферическая
1
Установка для диспергирования расплава инертным газом
1) Необходима индукционная плавильная печь вместительностью 50 кг
2) Скорость потока газа на выходе из форсунки 300 м/c
3) Температура расплава =1450-1500 ℃
4) Диаметр струи расплава 6 мм
Индукционная тигельная печь ИПП-100
Технические характеристики индукционной плавильной печи
| Модель | Мощность, кВт | Максимальная загрузка по стали, кг | Максимальная загрузка по цветным металлам, кг |
| ИПП-100 | 100 | 50 | 100 |
|
|
|
ПРЕИМУЩЕСТВА ТРАНЗИСТОРНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
· Экономичность
· Скорость нагрева
· Простота в установке и настройке
· Скромные габариты и небольшой вес
· На оборудовании может работать персонал любой квалификации
· Доступная цена
Определим характеристики компрессора
Нам необходима скорость потока газа на форсуночном устройстве примерно 300 м/с при этом используется форсунка по окружности с углом атаки 30°
Площадь сопла составит: (может регулироваться для изменения потока)
Следовательно, для достижения скорости потока 300 м/ c необходим компрессор с расходом газа 7.63 
при площади сечения щели 7.1 
Заключение
В данной курсовой были затронуты основные методы производства порошков:
· Механическое измельчение дроблением;
· Методом распыления порошка жидкостями или газами;
· Методом электролиза водных растворов;
· Методом диссоциации карбонильных соединений;
· Методом гидрогенизации.
В нашем случае был использован метод диспергирования расплавов инертным газом с производительностью 300 кг готового продукта в смену или 90 т в год.
Данный метод имеет преимущество в получение высококачественных порошков сферичной формы на никелевой, кобальтовой, железной основах, благодаря инертной среде порошки имеют низкое содержание кислорода и водорода в сравнении с распылением воздухом или водой.
Список литературы
1) А.Ф. Силаев, Б.Д. Фишман; «Диспергирование жидких металлов и сплавов» «Металлургия», 1983. 144с.
2) Ю.А. Грацианов, Б.Н. Путимцев, А.Ф. Силаев. «Металлические порошки из расплавов» 1970, 248с.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1009; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!