Устройство для металлизации порошка из газовой фазы

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к устройствам для нанесения покрытий из газовой фазы на порошок. Цель изобретения - повышение производительности и качества металлизации. Устройство работает следующим образом. В реакционную камеру загружают порцию шихты и порошка. Камеру нагревают до требуемой температуры и продувают газом. Включают вибропривод. Порошок по лотку, установленному внутри камеры, поднимается наверх. Благодаря предложенной конструкции лотка и соотношению его размеров порошок находится в основном во взвешенном состоянии. При подъеме порошка он металлизируется. Из отверстия в верхнем лотке порошок ссыпается в трубопровод и выводится из камеры. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

uu e В 22 F 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4376665/3) -02 (22) 02,)2,87 (46) 23.08,89, Бюп. № 31 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) Н,В,Манукян, А,Н.Казарян, Б.С,Баласанян и С.Ш, Христафорян (53) 62).762.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 18)945, кл. В 22 F 1/02, )964.

Патент ФРГ № 1295956, кл, С 23 С 13/00, опублик.

1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТА:)ЛИЗАЦИИ

ПОРОШКА ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ (5 7) Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к уст—

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к конструкции устройств для нанесения покрытий из газовой фазы на металлический и неметаллический порошок.

Цель изобретения — повышение производительности и качества металлизации.

На фиг, 1 показано устройство, общий вид; на фиг, 2 — поперечное сечение винтового лотка и приведена схема сил, действующих на частицу порошка при колебании винтового лотка", на фиг. 3 — траектория движения частиц порошка.

Устройство для металлизации порошка из газовой фазы содержит (фиг, 1) реакционную камеру 1, внутри которой

„„SU„„3502190 А 1

poAcTнам для нанесеHllR попpt>!òèÉ Hs газовой фазы на порошок, Цель изобретения — понышенис производительностии и качества металлиз анин. Устройство работает следующим образом. В реакционную камеру загружают порпию шихты и порошка, Камеру нагревают до требуемой температуры и продувают газом. Включают нибропринод. Порошок по лотку, установленному внутри камеры, поднимается наверх. Благодаря предложенной конструкции лотка и сооòношению его размерон порошок находится н основном но взвешенном состоянии. При подъеме порошкз он металлизуется, Из отверстия н верхнем лотке порошок ссыплется н трубопровод и нынодится из камеры. 3 ил. установлен винтовой лоток 2. Верхний ниток винтового лотка 2 закреплен по оси реакционной камеры с трубопроводом 3, нижний конец которого жестко закреплен н нижней части реакционной камеры 1, Коническое отнерстие на верхнем витке нинтоного лотка 2 расположено соосно с отверстием трубопровода 3, выход которого соединен с гибким трубопроводом 4. Реакционная камера сверху закрыта крышкой 5 с жестко закрепленным на нем трубопроводом 6, предназначенным для непрерывной загрузки металлизируемого порошка (не показан), а гакже для выхода отработанных продуктов реакции, Реакционная камера 1 жестко закреплена на платформе вибробунксрл 7. Гиб1502190 кий трубопровод 3 через шлюзовое устройство 8 соединен с холодильником 9, Винтовой лоток в поперечном сечении (фиг. 2) представляет собой нижний линейный участок длиной 1, плавно переходящий в дугу окружности радиусом r и затем в верхний линейный участок. Нижний линейный участок лотка наклонен относительно оси реакци- lp о онной камеры на угол С.= 70 — 90 верхний линейный участок составляет угол 45 с осью реакционной камеры.

Устройство работает следующим образом. (фиг. 1). 15

В реакционную камеру засыпают порцию шихты, состоящую из металлиэируемого порошка и порошка металла, которым покрывают металлизируемый лорошок. Реакционную камеру нагревают до 20 требуемой температуры, ее полость продувают инертным газом иэ магистрали, подключенной к гибкому трубопроводу 4, затем включают вибробункер 7.

Металлиэируемый порошок во взвешенном 25 состоянии перемещает ся вверх по винтовому лотку 2 реакционной камеры 1 и через отверстие в верхнем витке и трубопровод 3 непрерывно выводится иэ реакционной камеры, Одновременно 30 с транспортированием порошка происходит его металлизация, Применение предложенной формы лотка и соотношений его элементов позволяет при незначительном перемещении h 1 вдоль нап- 35 равления винтового отка (фиг. 3) исключить процесс спекания частиц, На каждую частицу действуют (фиг. 2): сила тяжести mg; нормальная реакция N; сила инерции F, направлен- 40 ная под углом Р относительно плоскости винтового лотка; силы трения Fyp и Г,р, центробежная сила F . При первом полупериоде колебаний (опускании платформы вибробункера) частицы порошка под действием силы инерции и центробежной силы перемещаются по линейному участку винтового лотка (фиг, 3, участок АД), далее эа счет кинетической энергии, приобретенной в процессе движения, частицы порошка перемещаются по дуге ДВ окружности радиуса r. В течение второг" полупериода колебаний в точке В происходит отрыв частиц от плоскости лотка и она летит до точки Е и скатывается ! до точки А „, Таким образом, за один период колебаний частица порошка перемещается вдоль винтового лотка всего на величину А1, имея сложную траекторию движения (фиг. 3), которая исключает спекание частиц порошка при металлиэации даже в случае относительного покоя частиц, т.е. при з1 = 0, Величина А 1 характеризует скорость транспортирования порошка, Соотношения размеров реакционной камеры и поперечного сечения лотка получены исходя из условия движения частиц порошка по наклонному линейному участку винтового лотка и из условия полета частицы от точки В и составляют

1/r = 4-20; 1/R 0,1-0,8, где R — внутренний радиус лотка.

Шаг винта равен t > (0,2-1)1 +

+ (5-7), а высота бурта в 2-4 раза превышает диаметр металлизируемого порошка °

Пример, Наносят титановое покрытие на часгицы алмазного порошка марки АСК зернистостью 400/3!5. Технологическое время металлизации

45 мин, Внутренний диаметр трубопровода 6 принят 20 мм, толщина стенок трубопровода и лотка 4 мм, расстояние от боковой поверхности трубопровода до внутренней поверхности винтового лотка 6 мм. Внутренний радиус лотка

24 мм, Радиус переходной окружности

1,8 мм, длина нижнего линейного участка лотка 7,2 мм, шаг винта 11,7мм.

Режим работы вибробункера устанавливают экспериментально. Амплитуду колебаний плавно увеличивают до обеспечения воэможности поднятия частиц порошка до точки В за первый полупериод и их дальнейшего полета от точки В за второй полупериод колебаний, Устройство с укаэанными размерами винтового лотка при колебаниях с амплитудой 0,12 мм обеспечивает относительную скорость движения частиц порошка вдоль винтового лотка 0,1 мм/с.

Время металлизации 30-35 мин при обеспечении равномерного покрытия на порошке.

Применение предлагаемой конструкции позволяет sa счет перемещения частиц во взвешенном состоянии, а также равномерного распределения частиц в объеме реакционной камеры повысить производительность и качесTHo металлиэации.

15021

Формул а изобретения

Устрой ство для металлиз ации порошка из газовой фазы, содержащее вибропривод с винтовым лотком, реакционную камеру, нагреватель, холодильник, трубопровод и систему газовых коммуникаций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества металлиэации, винто- 10 вой лоток установлен внутри реакционной камеры и выполнен в сечении в виде нижнего линейного участка, плавно переходящего в дугу окружности и верхний линейныйучасток, при этом нижний линейный участок лотка составляет с осью реакционной камеры угол 70-90 а верхний линейный участок расположен

d под углом 45 к оси реакционной камеры, отношение длины нижнего линейного 20

6 участка лотка 1 к внутреннему радиусу лотка составляет l: (0,1-0,8), а отношение длины нижнего линейного участка лотка к радиусу переходной окружности составляет 1: (4-20) высота бурта лотка превышает диаметр метаплизируемого порошка в 2-4 раза, а шаг винта

t Ф (О, 2-1 ) 1 + (5-7), верхний виток лотка выполнен по криволинейной образующей с начальной точкой, расположенной на оси реакционной камеры, и закреплен на трубопроводе вдоль оси реакционной камеры, а его нижний виток жестко закреплен на корпусе камеры, верхний виток лотка выполнен с. коническим отверстием, расположенным вдоль оси трубопровода, а нижняя часть трубопровода жестко соединена с нижней частью реакционной камеры.

Составитель А,Чуканов

Редактор С.Патрушева Техред Л.Олийнык Корректор Н, Борисова

Заказ 5005/13 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101