Содержание к диссертации
Введение
1 Получение порошковых материалов центробежным распылением расплавов 8
1.1 Известные представления о центробежном распылении. Способы реализации и классификация 8
1.1.1 Геометрия рабочего органа 13
1.1.2 Схема подачи распыляемого материала на рабочий орган 17
1.1.3 Вид привода вращения рабочего органа 18
1.2 Анализ патентной литературы 21
1.3 Достоинства и недостатки метода центробежного распыления 45
1.4 Выводы 49
2 Анализ распада расплава в поле центробежных сил 51
2.1 Формирование и распад пленки жидкости 52
2.1.1 Формирование пленки жидкости 53
2.1.2 Распад пленок под влиянием капиллярных сил 54
2.1.3 Распад пленок жидкости для случая центробежно-гидравлического распыления 57
2.2 Представление о центробежном распылении пленок жидкости 60
2.2.1 Процесс образования и течения жидкой пленки на поверхности вращающегося диска 61
2.2.2 Виды механизмов процесса дробления слоя жидкости 63
2.2.3 Процесс отделения капель на кромке диска и размер образующихся частиц 66
2.2.4 Процесс полета распыленной капли (траєкторная задача) 69
2.3 Выводы и рекомендации 70
3 Моделирование и предварительные исследования процесса диспергирования пленки жидкости центробежным методом 73
13.1 Метод центробежного распыления пленки, как объект исследования 74
3.2 Моделирование тепловых процессов и решение траекторной задачи, 76
3.3 Исследование геометрии пленки жидкости при центробежно-гидравлическом распылении 84
3.3.1 Узел центробежно-гидравлического распыления для изучения параметров пленки 85
3.3.2 Стенд для модельных испытаний и методика проведения опытов 86
3.3.3 Результаты экспериментов по определению геометрии пленки жидкости при центробежно-гидравлическом распылении 88
3.4. Исследование основных технологических параметров метода центробежного распыления пленки на экспериментальном стенде 92
3.5 Выводы 108
4 Разработка экспериментального оборудования 112
4.1 Общая структура опытно-промышленного оборудования для центробежного распыления пленки расплава 112
4.2 Конструкция узлов плавления и центробежно-гидравлического распыления металлов 117
4.3 Узел центробежного распыления 122
4.4 Камера осаждения (распыления) 125
4.5 Система вакуумирования и газообеспечения 132
4.6 Система КИША и управления 132
5 Экспериментальные исследования метода центробежного распыления пленки 134
5.1 Конструкция и принцип работы опытной установки 134
5.2 Методология контроля качества порошка 138
5.3 Методология проведения экспериментов 139
5.4 Изучение влияния формы струи расплава на свойства получаемых порошков 140
5.5 Изучение влияния содержания кислорода на свойства порошков 144
5.6 Изучение влияния частоты вращения распылительного диска на свойства получаемых порошков 151
5.7 Выводы и рекомендации для реализации метода центробежного распыления пленки в промышленных условиях 153
6 Промышленные испытания технологии центробежного распыления пленки 156
6.1 Производство припойных порошков на опытной установке 157
6.2 Разработка промышленного варианта установки центробежного распыления пленки расплава 159
6.3 Исследования в рамках отработки технологии центробежного гранулирования алюминия 161
6.4 Выводы 166
Заключение 167
Список литературы 170
Приложения 177
- Схема подачи распыляемого материала на рабочий орган
- Распад пленок жидкости для случая центробежно-гидравлического распыления
- Исследование геометрии пленки жидкости при центробежно-гидравлическом распылении
- Конструкция узлов плавления и центробежно-гидравлического распыления металлов
Введение к работе
В настоящее время наблюдается активное расширение областей применения технологий порошковой металлургии в различных отраслях промышленности. Наряду с традиционными потребителями порошковой продукции, последняя стала широко использоваться в радиотехнической отрасли, в машиностроении, как компонент сырья для линий конструкционной пайки, при производстве взрывчатых веществ и т.д. Поэтому номенклатура и объем применяемых порошковых материалов постоянно расширяется, что обуславливает необходимость не только в разработке новых технологий, но и в совершенствовании существующих..
Характеристики современных порошковых материалов, требуют при их получении применения качественных металлических порошков, к которым с каждым годом предъявляются все более высокие требования. При этом процесс их производства продолжает оставаться связанным с трудностями, вызванными в основном недостаточной эффективностью работы существующего оборудования, как с точки зрения получения порошков с необходимыми свойствами, так и с позиции производительности процесса.
Например, для широко применяемого газового распыления расплавов, наиболее актуальна проблема снижения удельного расхода газа. Для получения качественных порошков с высокими требованиями по химической чистоте и сферичности частиц используют дорогие, и дефицитные инертные газы, такие как аргон и гелий. В условиях высоких удельных расходов газа это приводит к росту себестоимости получаемых порошков, необходимости включения в технологическую цепочку газификаторов, а также создания сложных и дорогих систем очистки и регенерации отработавшего газа.
Другой проблемой, характерной для распыленных металлических порошков, является значительная неоднородность гранулометрического состава, вследствие чего часть порошка (иногда до 50%) приходится отсеивать и направлять на утилизацию или на переработку, что в некоторых случаях представляется крайне затруднительным. Удлинение же технологической цепочки также отражается на повышении стоимости годного продукта, впрочем, как и решение вопросов, связанных с экологической безопасностью.
Кроме того, наметившаяся в промышленности тенденция к миниатюризации выпускаемых изделий и, соответственно, компактности их составляющих обуславливает переход производителей электроники на пайку припоями и паяльными пастами, включающими более дисперсные порошки многокомпонентных сплавов. В настоящее время актуальными стали размеры частиц порошка менее 25 мкм и число производств, где требуются такие дисперсные порошки, продолжает увеличиваться.
Также необходимо указать на тот факт, что широкое применение порошковых материалов в различных отраслях промышленности ограничивается их высокой себестоимостью. Это зачастую делает экономически оправданными только крупномасштабные проекты производств металлических порошков. Такой вид производства не способен обеспечить широкую номенклатуру изделий, востребованных в настоящее время на внешнем и внутреннем рынках. Решение данной проблемы видится в создании многофункциональных установок, позволяющих получать разнообразные металлические порошки для конкретного потребителя, хоть и с небольшой производительностью, но при существенном сокращении капитальных и прямых затрат на производство.
Указанные выше проблемы делают актуальным проведение работ, направленных на повышение эффективности существующего оборудования, как в техническом, так в экономических аспектах.
Цель настоящей диссертационной работы заключается в разработке технологии получения порошков распылением расплава, которая бы позволила повысить выход годных фракций порошка в определенном диапазоне размеров частиц при сохранении требуемого качества порошка и одновременном снижении себестоимости производства.
Предпосылками достижения цели стали:
а) опыт получения распыленных порошков, накопленный в научно- исследовательской лаборатории №8 НГТИ;
б) проект создания новой опытно-промышленной установки распыления металлов и сплавов с температурой плавления до 1000°С на производственной базе НПП «НЕТРАММ»;
в) программа работ с предприятиями порошковой металлургии по совершенствованию технологий производства порошковых материалов, в рамках НИОКР, выполняемых научно-исследовательской лабораторией №8 НГТИ.
Для достижения поставленной цели выполнены следующие работы:
- рассмотрены основные способы получения порошковых материалов, в частности методами центробежного распыления расплавов;
- проведен анализ научной и патентной литературы по методам распыления расплавов, основанных на использовании центробежной силы, и существующим конструкциям центробежных распылителей. В результате этого рассмотрения намечены основные пути повышения эффективности работы данного типа распылительных устройств;
- предложен способ получения металлического порошка, сочетающий в себе достоинства традиционного центробежного распыления диском и центробежно-гидравлического распыления;
- рассмотрены физико-химические основы процессов центробежного диспергирования расплава в различных формах и даны рекомендации по осуществлению взаимодействия потока расплава и распылительного диска;
- разработана конструкция узла центробежного распыления пленки расплава, методика проведения экспериментов и осуществлены модельные испытания, позволяющие выбрать оптимальные параметры узла распыления;
- спроектирована и изготовлена опытно-промышленная установка центробежного распыления пленки металлических расплавов для исследования предложенного метода и отработки технологии получения порошковых материалов центробежным распылением;
- поставлены эксперименты по распылению металла, демонстрирующие эффективность метода, а также выполнен анализ свойств полученных порошков;
- по результатам экспериментальных исследований на опытной установке выработан комплекс рекомендаций по проектированию промышленного варианта технологического4 оборудования для получения порошков центробежным распылением пленки расплава;
- оценена экономическая эффективность производства металлических порошков центробежным распылением пленки расплава.
На защиту выносятся:
1. Рекомендации по организации взаимодействия пленки расплава и центробежного распылителя, позволяющие повысить эффективность процесса распыления.
2. Метод диспергирования расплава, заключающийся в центробежном распылении конической пленки расплава, формируемой в центробежно-гидравлической форсунке.
3. Методика проведения модельных испытаний узла распыления, включающая комплексное исследование процесса диспергирования.
4. Технология и оборудование для получения металлических порошков центробежным распылением пленки расплава, позволяющие значительно повысить выход годного продукта и снизить затраты.
Работа выполнена в соответствии с программой госбюджетных научно-исследовательских работ, ведущихся в научно-исследовательской лаборатории №8 Новоуральского государственного технологического института, а также в рамках развития новых направлений в программе по производству порошковых материалов НПП «НЕТРАММ».
Схема подачи распыляемого материала на рабочий орган
Это способствует передачи большего момента вращения от рабочего органа к распыляемому материалу в виду большего времени нахождения расплава в поле центробежной силы. Такие конструкции могут быть снабжены устройствами подачи охлаждающей среды во внутреннее пространство через полый приводной вал, а также дополнительными теплоизолирующими слоями между рабочей поверхностью и основным объемом распылительного устройства (см. табл. 1.11, п. 12). Это делает их пригодными для распыления тугоплавких металлов и высокотемпературных соединений. Также существует возможность изменять в широких пределах характер истечения расплава с периферийной области чаши, что достигается изменением геометрии кромки рабочего органа. Пример такого распылительного устройства показан на рис. 1.7. С другой стороны, сложность конструкции и сравнительно высокая масса, накладывают ограничения по максимальной частоте вращения и требуют тщательной балансировки.
Работа колес с лопатками основана на ударном взаимодействии лопаток или штифтов и струи металла [17]. В виду этого к конструкции таких устройств предъявляются повышенные требования по статической и динамической прочности конструкции. Поэтому данный тип центробежных распылителей имеет большую массу, требует тщательной динамической балансировки и работает при относительно низких частотах вращения. Возможны два основных варианта реализации процесса распыления колесами с лопатками: в одном варианте рабочий орган имеет вертикальную ось вращения (см рис. 1.8 а), причем подача распыляемого материала может осуществляться как по оси рабочего органа, так и со смещением; по второму варианту рабочий орган вращается вокруг горизонтальной оси (см рис. 1.8 б).
Варианты процесса распыления колесами с лопатками, а - колесо с радиально ориентированными лопатками [70]; б - колесо с боковыми лопатками [65]. Данный тип центробежных распылителей позволяет получать сравнительно широкое распределение частиц по размерам с относительно большим средним размером частиц [83].
Установки распыления с перфорированным стаканом находят применение при производстве крупных порошков и гранул легкоплавких металлов [18]. Пример конструкции такой установки приведен на рис. 1.9. Установка состоит из газораспределительного узла с каналом 1, входных сопел 2, газовой турбины 3, соединенной осью 4 с перфорированным стаканом 5, выходных сопел 6 и камеры охлаждения 7. Газ под давлением из распределительного кольца 1 через сопла 2 поступает на лопатки турбины 3. Турбина через вал 4 передает вращение стакан. Расплав, заливаемый в стакан 5, диспергируется центробежными силами при истечении из отверстий стакана. Отработанный газ, охладившийся вследствие расширения, через сопла 6 направляют в зону полета частиц. Частота вращения рабочего органа лимитируется прочностью стакана.
На данный момент известно две основных формы подачи диспергируемой среды на рабочий орган узла центробежного распыления.
Наиболее распространена схема подачи в виде сплошной цилиндрической струи (струйная схема). Пример такого варианта представлен на рис. 1.5 а. Этот метод наиболее прост в реализации, так как может осуществляться простым сливом расплава под собственным весом через сливной носик, смонтированный в донной части тигля плавильной печи или промворонки. Тем не менее, основным недостатком данной схемы является формирование толстого слоя жидкого металла на вращающемся рабочем органе узла центробежного распыления до этапа дробления расплава. Т.е. при струйной схеме подачи трудно контролировать формирование жидкой пленки на центробежном распылителе, что способствовало бы процессу получения мелкодисперсных порошков.
Исходя из вышеописанного недостатка метода слива струи, существует необходимость в разработке альтернативных схем подачи распыляемого материала на рабочий орган узла центробежного распыления.
Одним из таких решений является метод предварительного распыления струи расплава струей газа под давлением и создание тем самым потока предварительно распыленных частиц (газовая схема) [72]. Пример такого метода подачи расплава представлен в таблице 1.1 п. 17. Этот метод более сложен в практической реализации (необходима установка газовой форсунки и обеспечение подачи сжатого газа), но более перспективен с точки зрения контроля за процессом образования жидкой пленки на поверхности рабочего органа и получения мелкодисперсных порошков.
Распад пленок жидкости для случая центробежно-гидравлического распыления
При больших числах We рассчитываются два случая: при 3 We 10 возникают колебания поверхности пленки в одной фазе, причем длина волны имеет порядок ее толщины (А, « h = а - Ь) и при распаде может сразу нарушаться целостность пленки в результате ее сильного вытягивания; при We 10 на обеих поверхностях пленки возникают волны малой (по сравнению с толщиной пленки) длины двух типов - в одинаковой фазе и в разных фазах.
Возникновение волн обоих типов равновероятно в виду близости значений инкремента колебаний. С обеих поверхностей пленки без предварительных разрушений отрываются капли жидкости с диаметром порядка длины волны
Отрыв от пленки капель жидкости маловероятен и может происходить лишь в узком диапазоне чисел Вебера (We = 10).
Исаев и Савченко [14] методом малых возмущений рассмотрели задачу об устойчивости и распаде осесимметричной конусообразной закрученной пленки и для пленочной формы распада довели решение до формулы, необходимой для расчета размера капли.
Движение жидкости в системе координат (r,z,(p) принимается с потенциалом где vz и cor - потенциалы скоростей поступательных движений; еф - потенциал угловой скорости; фі - потенциал скорости наложенного возмущения; с = гУф - cor2 - циркуляция окружной скорости.
Далее записываем уравнение Лапласа для потенциала скорости наложенного возмущения, решение которого ищется в виде где а - угол распиливания; ао - константа.
Подставляя (2.6) в уравнение Лапласа, авторы получают уравнение Бесселя и, выполняя все действия по методу малых возмущений, находят длину волны А, наиболее быстро растущего возмущения.
Механика разрушения закрученной пленки трактуется как отрыв от струи кольца высотой равного длине волны наиболее быстро растущего возмущения, которое затем превращается в тор диаметром сечения dm. Далее тор распадется на капли с длиной волны наиболее быстро растущего возмущения Х\, которая, согласно Рэлею, равна для тора Диаметр капли dK определяют из условия, что ее объем равен объему цилиндра диаметром dT и высотой Х\. Для случая распыления воды в воздухе авторы дают следующую формулу: Однако авторы данного анализа не приводят формулу для расчета длины L нераспавшейся части закрученной пленки, в связи с чем метод расчета следует считать незамкнутым и нуждающимся в дополнительных зависимостях. Длину нераспавшегося участка пленки 1=г /кэ определяют по уравнениям [7]: Таким образом, для получения длинной и устойчивой пленки необходимо обеспечивать небольшие скорости истечения жидкости и подбирать такую конструкцию распылителя, которая позволяет получать минимально возможный радиус пленки. Рассмотрение условий распада радиально расходящихся пленок на струи и капли, оценка влияния параметров истечения и свойств жидкой фазы на размеры образующихся частиц осуществлялось в рамках работы [49]. Согласно предложенной схеме, струя жидкости в результате удара о перпендикулярную ей плоскую поверхность свободно растекается в виде расходящейся пленки, которая затем делится на п свободных цилиндрических струек одинакового сечения. Вблизи мест обособления струек из сплошной плоской пленки на боковые грани переходных слоев действует напор расходящейся жидкости: где р = угол расхождения струи; п р - плотность жидкости; v - радиальная скорость ее течения. Необходимым условием выделения струй из пленки является снижение сопротивления в струйном потоке по сравнению со сплошной пленкой на величину, превосходящую напор АР. Потери напора при свободном истечении струй пропорциональны затратам энергии на увеличение поверхности жидкости. Для сплошной цилиндрической струи радиуса г, движущейся как недеформируемое тело, работа dk, затрачиваемая на малое приращение ее длины dl, равна произведению силы 27ГГСГ, противодействующей гидродинамическому напору, на это приращение: Отнеся силу поверхностного натяжения к площади сечения струи 7ГГ , авторы получили величину потерь напора: ДР а 2сг# (2ЛЗ) т г Расчет потерь напора при пленочном истечении приводит к равенству: где Ь - толщина пленки. Исходя из вышеизложенного, условие выделения струй из сплошной пленки можно представить неравенством или Допуская, что при переходе от пленочного режима течения к струйному скорость жидкости меняется незначительно, авторы получили равенство площади сечения пленки в месте ее разрыва суммарной площади сечения образовавшихся из нее струй
Исследование геометрии пленки жидкости при центробежно-гидравлическом распылении
Метод ЦГР достаточно подробно изучен на сегодняшний день и имеется целый ряд работ [2,44, 58,61, 62], где описаны различные аспекты, связанные с данным методом диспергирования расплавов. Известно, что центробежно-гидравлическая форсунка позволяет получать пленку толщиной «20 мкм, при этом формируемый центробежными силами полый конус жидкости имеет следующие геометрические параметры (см. рис. 3.5): угол раскрытия (корневой угол факела) - 50...70; длина пленки (зависит от давления распыления [61] и свойств распыляемой жидкости [16]) - 10-20 мм; диаметр конуса в зоне распада пленки (диаметр устойчивой части пленки) - 10-30 мм при расчетном режиме распыления (давление от 0,4 до 1,0 МПа).
Несмотря на это, опубликованных данных по геометрическим параметрам пленки при реализации метода ЦГР недостаточно для определения геометрии узла центробежного распыления. Это связано с тем, что для определения необходимых значений параметров дистанции распыления (расстояние от сопла форсунки ЦГР до рабочей поверхности распылительного диска) и диаметра диска необходимо оперировать геометрией пленки ЦГР. Также необходимо знать еезависимость геометрии пленки от давления в узле центробежно-гидравлического распыления. Поэтому была проведена серия экспериментов по изучению геометрических параметров пленки ЦГР на «холодной» системе.
Узел ЦГР для проведения испытаний на воде имел конструкцию, представленную на рис. 3.6. Форсунка ЦГР, входившая в состав данного узла, состоит из двух частей - вкладыша 1 и вставки 2, образующими камеру закручивания. Жидкость подается в камеру тангенциально по каналам, выполненным на торцевой поверхности вставки. Обе детали закрепляются в патроне, состоящем из гильзы 3 и колпачка 4, для уплотнения применена прокладка 5. Подвод жидкости осуществлен через штуцер на корпусе гильзы.
Для изучения влияния геометрии узла ЦГР на параметры образующейся пленки жидкости применялись вкладыши с различными размерами выходного сопла. Изменялась высота и диаметр сопла форсунки ЦГР. Размеры сопел применявшихся вкладышей представлены в таблице 3.4. Геометрия каналов и камеры закручивания, выполненных на вставке 3 не изменялись (параметры форсунки сведены в таблицу 3.5). Эскизы компонентов форсунки ЦГР с указанием основных размеров представлены в Приложении 1. Для удобства идентификации вкладышей с различной геометрией сопел введем следующую маркировку: «Вкладыш 0,8/1,0» означает высоту сопла 0,8 мм и его диаметр 1,0 мм. Модельные испытания проводились на стенде, принципиальная схема которого представлена на рис. 3.7. Испытательный стенд имеет гидравлическую систему, предназначенную для моделирования процесса подачи расплава в зону распыления. В качестве модельной жидкости используется вода, подаваемая в форсунку 1. Источником воды под давлением является бак-ресивер 2 в который сначала из водопроводной магистрали при открытии крана К1 подается вода, а затем при закрытом кране К1 и открытии крана К2 в баке создается избыточное давление нагнетанием сжатого воздуха от компрессора. Регулировка давления и расхода воды, подаваемой в форсунку ЦГР 1 осуществляется вентилем В1 и контролируется с помощью манометра Ml. Вода, после распыления ее форсункой ЦГР собирается в сливном поддоне 3 и удаляется в канализацию. Измерения геометрии факела распыления производились с помощью масштабных линеек 4, установленных в продольном и поперечном направлениях относительно оси форсунки ЦГР. Линейки устанавливались в плоскости мидельного сечения факела распыления, для исключения неточностей снятия показаний из-за эффекта масштабирования при удаленности объекта измерений. Для определения четкой границы устойчивой части пленки жидкости применялся метод наблюдения в проходящих лучах, а также метод «теневой фотографии» с проекцией отражения наблюдаемого объекта и средств измерения длины на матовый полупрозрачный экран. Опыты проводились в следующей последовательности: 1) сборка узла распыления в необходимой конфигурации (менялись вкладыши форсунки ЦГР); 2) установка необходимых режимов процесса (давление жидкости в форсунке ЦГР); 3) замеры геометрии пленки жидкости, получаемой при работе форсунке ЦГР (длина и диаметр устойчивой части пленки).
Конструкция узлов плавления и центробежно-гидравлического распыления металлов
Исходя из соображений создания экспериментального и опытно-промышленного варианта установки центробежного распыления пленки расплава, было разработано два варианта узлов плавления, отличающихся объемами загружаемого металла и конструктивным исполнением.
Интегральный узел центробежно-гидравлического распыления представляет собой комбинацию узла плавления металла и форсунки ЦГР. Конструкция интефального узла центробежно-гидравлического распыления представлена на рис. 4.2, основные технические характеристики - в табл. 4.1. Узел плавления металла выполнен по типу герметичного тигля с внешним обофевом нихромовой спиралью 2 в керамической изоляции. Подвод газа в полость тигля осуществляется через штуцер 4, оснащенный тройником для подсоединения средств измерения избыточного давления и предохранительной арматуры. Также во внутреннем пространстве тигля размещается термопара 3 в керамическом чехле и с герметичным выводом через крышку тигля. В нижней части корпуса узла располагается форсунка ЦГР, соединенная с донной частью тигля через штуцерное соединение «сфера-конус». Форсунка в целом идентична стандартной форсунке ЦГР (см. Приложение 1), отличается конструкцией, вставки 6 в части его соединения с тиглем и измененной геометрией подводящих каналов со стороны вкладыша 7 форсунки. Форсунка установлена в стакан 8 через который по токовводу 5 осуществляется пропускание эл. тока, для осуществления нагрева форсунки.
Узел отличается малым объемом тигельной части печи (масса загрузки по олову - Зкг) и предназначен для проведения экспериментальных работ в рамках изучения метода центробежного распыления. Решение проектировать узел плавления на малый объем распыляемого материала было принято в связи с неудобством использования узлов плавления большой емкости для проведения модельных испытаний, по методике проведения которых объем распыляемого металла составляет не более 2 кг. Малый объем тигля позволяет сократить время, затрачиваемое на расплавление шихты и подготовку расплава с необходимым значением перегрева. Кроме того, в конструкцию интегрального узла были внедрены решения,. позволяющие существенно облегчить проведение экспериментальных работ по распылению металлических систем. Так, на установочном фланце 11 предусмотрено смотровое окно 9, позволяющее наблюдать за зоной распыления пленки ЦГР вращающимся диском узла центробежного распыления. Также предусмотрена система подсветки рабочей зоны распыления, состоящая из осветительного устройства 10, закрепленного на кольцевой направляющей, что позволяет быстро менять положение источника света относительно точки наблюдения за процессом (получать изображение в отраженных и проходящих лучах).
Узел плавления металла опытно-промышленного типа разрабатывался для оснащения им установки центробежного распыления расплава в рамках модернизации экспериментальной установки до уровня опытно-промышленной. Представляет собой печь сопротивления с герметичным тиглем и рассчитан на загрузку в 200 кг по олову. Конструкция узла плавления показана на рис. 4.3, технические характеристики представлены в табл. 4.2.
Применен спиральный нагреватель из нихромовой проволоки, смонтированный на каркасе типа «беличье колесо» 3 с тремя токовводами 4. Нагреватель 3-х фазный, с напряжением питания 380 В, что позволяет избежать применения сложной регулирующей аппаратуры на входной питающей сети. Тигель 5 устанавливается в колодце корпуса 1 печи с опорой на отбортовку верхнего фланца и оснащен загрузочным люком 8, металлопроводом 6 и термопопарой 7. Забор расплава металлопроводом осуществляется с донной части тигля, там же контролируется температура расплава.
Так как масса плавильного агрегата сравнительно высока, применена компоновочная схема установки, при которой печь смонтирована на отдельной площадке, рядом с камерой распыления, а транспорт расплава к узлу центробежно-гидравлического распыления осуществляется передавливанием расплава из тигля печи по подогреваемому металлопроводу.
Форсунка ЦГР для опытно-промышленной варианта технологии центробежного распыления пленки расплава также отличается от применявшейся на экспериментальной установке (см. рис. 4.4).
Это связано с изменением геометрии верхней крышки камеры распыления (см. п.4.4), в связи с чем потребовалось значительное удлинение металлопровода и изменение схемы нагрева форсуночного узла. Форсунка устанавливается в монтажный стакан камеры распыления 1, как моноблок, который объединяет форсунку ЦГР, состоящую из металлопровода 2, вкладыша 3 и вставки 4. Уплотнение полости высокого давления в форсунке осуществляется с помощью пружинного кольца 5. Силовое замыкание при сборке форсунки происходит при накручивании вкладыша на резьбовой штуцер металлопровода. Наличие отдельного вкладыша 3, на котором выполнены тангенциальные каналы подвода металла и камера закручивания, позволяет оперативно и гибко менять параметры процесса центробежно-гидравлического распыления. Для извлечения форсунки ЦГР из моноблока не требуется его демонтажа с камеры распыления, что также сокращает трудоемкость и затраты времени на техническое обслуживание установки. Подача расплава в форсунку ЦГР от узла транспорта расплава осуществляется через штуцер в верхней части металлопровода. Нагреватель металлопровода 6 представляет собой нихромовую спираль в керамической изоляции, питающие выводы 8 которой выведены на установочный фланец 9. Там же расположен герметичный термопарный ввод 7 для термопары, контролирующей температуру расплава, поступающего на распыление. Технические характеристики данного варианта форсунки приведены в таблице 4.3.
