SU966117A1 - Устройство дл нанесени покрытий на порошок - Google Patents

Description

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПОРОШОК

.1 Изобретение относитс  к порошковой металлургии и может быть использовано в устройствах Дл  нанесени  покрытий на высокодисперсные порошки . Известно устройство дл  нанесени  покрытий на порошок, содержащее корпус , в верхней масти которого располо жена камера конденсации, в нижней испаритель с наносимым на Частицы материалом покрыти , а между ними решетка , на которой располагаетс  обрабатываемый материал. Камера конденсации снабжена вод ной рубашкой, а в нижнем и верхнем торцах корпуса расположены патрубки дл  подачи и отвода газа-носител  t11. Недостатками этого устройства  вл ютс  невозможность регулировани  ве личины равномерности покрыти , а также невозможность вести процесс непрерывно . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устроиство дл  нанесени  покрытий на порошок, содержащее герметичную камеру , в которой расположены камеры конденсации , испаритель, выполненный в виде соосйо установленных тарелей с центральным отверстием, бункер дл  подачи порошка в камеру конденсации и шлюзовой механизм с приемным бункером . Устройство .работает следующим образом . Порошок загружают в вибробункер подачи порошка, в вакуумном корпусе создают давление 1 1-10 мм рт,ст и испар ют материал дл  покрыти  до тех пор, пока весь порошок не ссыплетс  из верхнего кольцевого вибробункера в нижнее кольцевое разгрузочное устройство. При этом вследствие высокого вакуума в- объеме корпуса практически отсутствуют конвективные потоки остаточного газа и пар материала покрыти  в виде молекул рного пучка распростран етс  из тигл  по 3 закону распространени  света. При это падающие частицы порошка  вл ютс мишен миг. на которые напыл етс  материал покрыти . В случае создани  в объеме корпуса давлений, при которых возможно возникновение конвекции остаточного газа, поток парогазовой смеси будет восход щим в центральной, более гор  чей зоне корпуса и нисход щим в зоне падени  порошка, где температура су щественно ниже, вследствие чего направление потоком парогазовой смеси и порошка совпадут 2. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительность. Цель изобретени  - повышение производитеЯьности . Поставленна  цель достигаетс  ,тем что в устройстве дл  нанесени  покрытий на порошок, содержащем гермети ную камеру, в. которой расположены ка мера конденсации, испаритель, бункер дл  подачи порошка в камеру конден .сации и шлюзовой механизм с прием ным бункером, испаритель выполнен в виде соосно установленных тарелей с центральным отверстием, камера конденсации выполнена в форме усеченного полого конуса и установлена ма лым основанием на испаритель, причем диаметр большого основани  камеры конденсации в 3-5 раз больше диаметра малого основани , высота равна 2диаметрам малого основани , а диаметр малого основани  камеры конденсации равен 0,8-1 диаметра центрального отверсти  тарели испарител  На фиг. 1 схематц иески показано устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - вариант приспособлени  дл  нагрева тигл . В герметичном корпусе 1 расположен тигель-испаритель, выполненный и цилиндрических тарелей 2, устаЙовле ных без зазора одна на другую. Кажда  тарель имеет центральное отверстие 3 выполненное в виде усеченно конуса, обращенного меньш 1м основанием в сторону камеры k конденсации Верхн   тарель накрыта крышкой 5, и ющей центральное отверстие 6, диаметр которого равен 0,8-1,0 диаметр центрального отверсти  в тарел х, и снабжена патрубком 7 дл  подачи в т рели материала покрыти . Кажда  тарель , кроме нижней, снабжена сливным патрубком В дл  предотвращени  переполнени  тарели материалом пок74 рыти , Камера конденсации выполнена в виде перевернутого усеченного конуса , установленного на крыше испарител  меньшим основанием и снабженного снаружи в своей нижней части холодильником9. Верхний больший торец камеры конденсации накрыт крышкой 10, снабженной патрубком 11 дл  подачи порошка, на который наноситс  покрытие. Тигель-испаритель помещен в электроизол цию 12 и снабжен нагревателем 13. Нагреватель 13, элек- троизол ци  и тигель размещаютс  на платформе k, установленной на нижней корпуса. Корпус соединен через вакуумный шлюз 15 с разгрузочным устройством 16. В одном из вариантов исполнени  устройства нагреватель 13 выполнен в виде индуктора, охватывающего электроизол цию 12, выполненную из кварцевой трубы, а между электроизол цией и графитовым тиглем-испарителем расположена теплоизол ци  17, например из графитизированного войлока. Така  же изол ци  расположена между нижней тарелью и платформой, Кроме того, крышка верхней тарели покрыта слоем той же теплоизол ции. В другом варианте исполнени  устройства нагреватель 13 выполнен из охватывающего тигель-испаритель графитового цилиндра, подключенного к источнику тока известным образом, например , через охватывающие его торцы токоподводы (не показано), причем нагреватель отделен от тигл -испарител  электроизол ционными вставками 18,выполненными, например, в виде колец. В этом случае между на1- ревателем и платформой должна быть установлена электроизол ци  (не показана ). Дл  эффективной работы устройства существенным  вл етс  соотношение диамет )а большего основани  камеры конденсации d, диаметра меньшего основа ни  камеры конденсации d, высоты камеры h и диаметра отверсти  в тарел х dj. При этом d должен быть равен (3-5) dj, h равна (2-) d, а d равен (0,8-1,0)-dj. Тарели и камера конденсации установлены соосно. Диаметр отверсти  6 в верхней крышке тарелей равен диаметру отверсти  малого основани  камеры k конденсации. Верхн   часть боковой наружной поверхности камеры 4 конденсации может, быть снабжена нагревателем 18. 8нутри камеры конденсации размещено устройство 19 дл  управлени  частично осевшего на ее стенках готового продукта , Устройство работает следующим образом .I В корпусе 1 создают заданное остаточное давление, включают обогрев тигл -испарител  2 и по достижении заданной температуры из устройства 7 подают испар емый материал на верхнюю тарель тигл -испарител , с которой он перетеканием через сливные па рубки 8 поступает на нижние тарели. По патрубку 11 подают порошок в камеру k конденсации. Расплавленный материал испар етс  из испарител  2 и конденсируетс  на частицах порошка в камере конденсации. Часть покрытых частиц порошка через централь ные отверсти  3 и 6 и шлюз 15 попадает в разгрузочный бункер 16. Часть покрытых частиц порошка осевших на стенках камеры k конденсации удал -, етс  в сквозное центральное отверстие устройства 20. При наличии внутри герметичного корпуса 1 разреженного пространства за счет разности температур испарител  2 и объема камеры k конденсации создают восход щий конвективный поток парогазовой смеси, который задерживает падение частиц порошка и

Как следует из данных,приведенных в таблице, предлагаемое устройстёо

Claims (2)

1. .эффективно работает в опытах 1-3, где отношение геометрических паратем самым увеличивает врем  контакта их с паром материала покрыти . Это позвол ет,, на нести необходимое количество покрыти  на порошок при одноразовом прохождении им камеры конденсации. В случае нанесени  легколетучего покрыти  на порошок температура испарител  незначительно превышает температуру плавлени  металла покрыти  и зона конденсации на высоте оказываетс  недостаточной. Дл  расширени  зоны конденсации т.е. увеличени  объеме камеры конца камеры конденсации с ее внешней стороны установлен холодильник 9 который работает совместно с нагревателем, установленным в верхней части камеры конденсации с ее внешней стороны. .Опыты провод т на индукционной герметичной установке мощностью 50 кВт, снабженной сменными коническими камерами конденсации с различным соотношением , и h/d.B процессе покрыти  медью порошка графита остаточное давление нейтрального газа (АГ) составл ет 1 мм рт.ст., температура испарител  1600°С, по высоте камеры конденсации имеетс  перепад температур от 1100 до 500°С. Скорость подачи порошка графита составл ет 1,0 кг/ч. Результаты испытаний устройства приведены в таблице. метров камеры конденсации соответственно равно ,e3; 5, а 2; А. В опытах, где d,3, (опыт 6) или (опыт i) устройство не работает вследствие попадани  паров меди в трубку питател , что происходит из-за относительного малого перепада величины скорости потока парогазовой смеси по высоте камеры кон денсации (приближение формы камеры к цилиндрической). В опыте 5 где h/d 1,5, наблюдаетс  то же  вление, но вследствие значительного уменьшени  высоты камеры конденсации. Превышение параметром оптимального значени  (опыт 7, в котором ) снижает производительность процесса в 5 раз в св зи с возрастанием времени нахождени  порошка в камере и вызывает затруднени  дл  удалени  продукта из камеры. В случае, когда , часть готового продукта из камеры конденсации попадает на . верхнюю тарель испарител , вследстви чего прекращаетс  испарение с .Bepxiней тарели. При отношении 0,8 в объем камеры конденсации nocTynaet мало па ра из-за значительного увеличени  местного сопротивлени  потоку парога зовои смеси в месте соединени  камеры конденсации с испарителем. Испытани  предлагаемого устройства показывают, что на однократное прохождение порошком камеры на Него удаетс  нанести необходимое количество покрыти . Это вместе с отказом , от применени  высоковакуумной техники, приводит к снижению эксплуатационных затрат. Конструкци  устройства обеспечивает перемешивание порошка при про78 сыпании его через объём паров материала покрыти , которое по сравнению с перемешиванием во вращающихс  барабанах различного типа и перемешиванием на наклонных плоскост х под действием вибрации  вл етс  более эффективным с точки зрени  возможности обеспечени  гораздо более высокой производительности и более простой организации непрерывной работы промышленных аппаратов. Формула изобретени  Устройство дл  нанесени  покрытий на порошок, содержащее герметичную камеру, в которой расположены камера конденсации, испаритель, бункер дл  подачи порошка в камеру конденсации и шлюзовой механизм с приемным бункером , отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности , испаритель выполнен в виде соосно установленных тарелей с центральным отверстием, камера конденсации выполнена в форме усеченного полого конуса и установлена малым основанием на испаритель, причем диаметр большого основани  камеры конденсации в раза больше диаметра малого основани , высота равна диаметрам малого основани , а диаметр малого основани  камеры конденсации равен 0,8-1 диаметра центрального отверсти  тарели испарител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Патент США № , кл. 117-10, 1979.
2. 2. Патент США № 2398517, кл. 118- 9, 1976 (прототип).