ES2231150T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de polvo de metal por atomizacion. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de polvo de metal por atomizacion.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de polvo de metal a partir de un producto fundido de la misma naturaleza, en el que una colada, que sale de un cuerpo de tobera de un recipiente metalúrgico (G), se divide en gotitas, mediante chorros de gas en una cámara de atomización, y estas gotitas se dejan solidificar en granos de polvo esencialmente esféricos, que está caracterizado como sigue: la colada (S) que sale esencialmente en dirección vertical del cuerpo de la tobera para la colada (D) está al menos parcialmente expuesta a al menos tres chorros de gas (1,2,3) cada uno con una dirección diferente.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de polvo de metal por atomización.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de polvo de metal a partir de un producto fundido de
la misma naturaleza, en el que una colada, que sale de un cuerpo de
tobera de un recipiente metalúrgico, se divide en gotitas, mediante
chorros de gas en una cámara de atomización, y estas gotitas se
dejan solidificar en granos de polvo esencialmente esféricos.
La invención incluye un utillaje para la
fabricación de polvo de metal a partir de un producto fundido de la
misma naturaleza que consiste en esencial en una cámara de
atomización en la que se puede introducir una colada metálica desde
un recipiente metalúrgico mediante un cuerpo de tobera, en una
unidad de desintegración situada en esta cámara en el lado de
alimentación, con inyectores de gas para exponer la colada a
chorros de gas con el objeto de dividirla en gotitas, en un espacio
de solidificación previsto en el lado de evacuación para el
enfriamiento de las gotitas y la formación de granos de polvo así
como en dispositivos de tratamiento de polvo posteriores.
A causa de las mayores exigencias de calidad para
los productos se utilizan cada vez más polvos de metal obtenidos
por atomización en la industria de materiales y de tratamiento de
superficies. El modo de empleo se determina por una distribución de
tamaño de grano igualmente ventajosa, es decir la proporción
respectiva de granos de polvo con un diámetro determinado en un
rango de diámetros. Para una metalización con llama para el
revestimiento de superficies de piezas por ejemplo, es ventajoso el
empleo de un así llamado polvo monograno desde el punto de vista de
la producción y de los costes. En cambio para la fabricación de
piezas obtenidas por prensado en isostático en caliente de polvo de
metal este polvo debe tener una densidad de vertido alta y
presentar una distribución de tamaño de grano correspondiente.
La fabricación de polvo de metal atomizado se
efectúa de forma que una colada de metal se expone a un chorro de
gas, preferentemente de gas inerte o gas noble, que tiene una
velocidad de flujo alta o una gran energía cinética. La exposición
al gas causa una división de la colada en gotitas finas que a
continuación se solidifican esferoidalmente en granos. A parte de
la temperatura, de la viscosidad y la tensión superficial del metal
líquido tienen especial importancia la aceleración de la fusión por
el chorro de gas, es decir las fuerzas que accionan en ese momento
(Powder Production and Spray Forming, Advances in Powder Metallurgy
& Particulate Materials- 1992, Volume 1, Metal Powder
Industries Federation, Princeton, N.J., Page 137 - 150, Particle
size prediction in an atomization system; Claes Tomberg) para el
tamaño y la distribución de tamaños de los granos de polvo
formados.
Cuando una colada metálica que cae libremente
está expuesta como mínimo a un chorro de gas en una cámara de
atomización, lo que puede representar un procedimiento de seguridad
funcional, el tamaño de grano de polvo a conseguir con relación a
la parte principal de la fracción está limitado hacia abajo, porque
en la zona entre la tobera y la colada metálica se agota una gran
parte de la energía del chorro de gas. Por una parte se puede
aumentar la calidad del producto y ajustar el tamaño de grano
deseado mediante separación con criba de las partes gruesas, por
otra parte esto origina un bajo rendimiento y una rentabilidad baja
de la producción.
Para mejorar la calidad y especialmente la
rentabilidad de los productos fabricados a partir de polvos
metálicos hace mucho tiempo se ha intentado encontrar un
procedimiento capaz de fabricar un polvo metálico esferoide con
gran proporción de grano fino y con alto rendimiento de
producción.
Si la división de la colada en comparación gruesa
no se efectúa inmediatamente, sino se aplana anteriormente, se
intensifica el efecto del chorro de gas al que se expone la colada y
se forman gotitas más finas, que antes de solidificar a causa de la
tensión de la superficie toman una forma esférica. La reducción del
diámetro de las partículas de polvo depende esencialmente, como
anteriormente explicado, del grado de aceleración de la colada.
Se conocen procedimientos de atomización para
coladas metálicas en las que la colada se divide inmediatamente
después de su salida del cuerpo de la tobera del recipiente
metalúrgico con una o más chorros de gas desde toberas situadas
directamente en la salida. Como de esta forma el gas por una parte
posee una velocidad muy alta en la salida y por otra parte a causa
de la incidencia de la temperatura alta se extiende rápidamente y
pierde efecto hacia el centro del chorro, se forma una fracción de
polvo metálico muy amplia con partes gruesas y finas.
Para evitar el inconveniente arriba descrito,
según US 2 968 062 se ha recomendado utilizar un utillaje con una
tobera que se ensancha hacia fuera y situar el canal de entrada de
gas cónico de forma concéntrica alrededor de esta tobera. De esta
forma el chorro de gas produce céntricamente una presión negativa
que hace fluir la colada hacia el borde de la salida ensanchada
donde el chorro de gas acoge esta película fina de la colada, la
divide eficazmente y la acelera. Con estos utillajes por una parte
se pueden producir polvos de grano muy fino, pero por otra parte
tienen el inconveniente de la tendencia a las averías y la baja
cantidad de colada elaborable.
Para mejorar la seguridad de funcionamiento del
dispositivo de atomización US 4 272 563 ha recomendado dejar caer
la colada libremente del cuerpo de tobera y exponerla a chorros de
gas después de un recorrido de caída. A pesar de emplear toberas
que forman chorros de gas con velocidad supersónica no se ha podido
conseguir una aceleración de la colada suficiente para formar
granos de polvo con diámetro pequeño.
Ya se ha intentado utilizar distancias cortas de
toberas para aumentar el efecto de aceleración del chorro de gas
dirigido sobre la colada metálica que cae libremente. Pero en la
zona de la tobera por la aspiración del chorro de gas saliente y a
causa del efecto eyector se inducen corrientes de gas
turbillonarias que con distancia corta de la tobera del lugar de
división de la colada pueden llevar consigo o pueden retornar
gotitas que finalmente se instalan en el cuerpo de tobera y
desestabilizan el procedimiento. Por estas razones hay que prever
una distancia mínima de tobera por lo que por otra parte baja
desproporcionalmente el efecto del chorro de gas con relación a una
división de la colada en gotitas pequeñas. Por ejemplo con un
chorro de gas que sale de una tobera laval con velocidad
supersónica la acción de la fuerza a una distancia de 30 veces el
diámetro de la tobera se reduce a la mitad aproximadamente.
De la SE-AS-421
758 se conoce un utillaje para la fabricación de polvo de metal en
el que para dividir la colada en la cámara de atomización se
utilizan dos chorros de gas. En este utillaje se expone la colada
introducida que cae libremente a un primer chorro de gas con un
ángulo de 20º aproximadamente que conduce a un cracking y a una
desviación de la colada, y posteriormente ésta se divide
verticalmente por un segundo chorro de gas con alta intensidad en
gotitas metálicas. De esta forma por una parte se evita una
adhesión de gotitas metálicas en las piezas de la tobera de gas,
por otra parte la gran distancia de la segunda tobera del lugar de
división de la colada causa una amplia distribución de tamaños de
grano con baja prorrata de polvo fino.
La patente US-4 282 903 propone
un procedimiento que expone una colada metálica vertical a un
chorro de gas horizontal en el que se emplea una pequeña distancia
de tobera ventajosa. Para evitar la adhesión de gotitas metálicas
en el cuerpo de tobera en la zona de la tobera se dirige un chorro
de gas auxiliar inclinado al lugar de división. De esta forma la
división de la colada compacta se efectúa casi íntegramente
mediante el principal chorro de gas horizontal de manera que el
rendimiento de polvo de grano fino es bajo.
Otro procedimiento para la fabricación de polvo
de metal mediante la exposición de una colada a chorros de gas
horizontales se describe en la patente WO 89/05197. Según este
procedimiento se dirigen dos chorros de gas planos, con su cara
pequeña dirigida esencialmente en vertical en un ángulo agudo el
uno hacia el otro, y la colada en la zona de choque de los chorros
se introduce de forma que se exponen primeramente la zona de
superficie y a continuación las demás zonas parciales de la colada
metálica a los chorros de gas. A causa de la zona de división
aumentada y a causa de la extensión longitudinal en la que se
efectúa la división de la colada, la acción de la fuerza específica
en la colada es grande, pero la energía de los chorros de gas está
limitada por el límite de la velocidad del sonido. Un polvo de
metal fabricado de esta manera posee un rango de diámetro de grano
estrecho, las partículas finas y gruesas sólo están representadas
en poca cantidad, de manera que este polvo formado en dirección
monograno tiene inconvenientes para ciertos empleos a causa de su
poca densidad de vertido.
Todos los procedimientos económicos para la
fabricación de polvos de metal a partir de coladas y los utillajes
aplicables tienen en común los inconvenientes que la parte de polvo
fino es demasiado pequeña y/ o la distribución de tamaño de grano
es poco favorable para una elaboración subsiguiente a productos de
alta calidad económica.
La invención quiere remediar esto y persigue el
fin de desarrollar un procedimiento de fabricación para polvo de
metal a partir de una colada con el que se consigue de manera
económica con gran parte de polvo fino y evitando partículas
gruesas desfavorables una amplia distribución de tamaño de grano no
saliéndose de los límites. Además la invención tiene la función de
fabricar un utillaje con el que se puede fabricar favorablemente un
polvo de metal en una fracción o con una distribución de tamaños de
grano, con la que éste, por ejemplo teniendo una densidad de
vertido alta, se puedan elaborar ulteriormente productos de calidad
excelente, por ejemplo mediante prensado isostático en caliente.
Este objetivo se puede conseguir con un
procedimiento adecuado de forma que la colada que sale
esencialmente en vertical del cuerpo de la tobera se expone por lo
menos en parte, al menos a tres chorros de gas consecutivos con
diferentes direcciones.
En un utillaje del carácter inicialmente descrito
el objeto se consigue de forma que la unidad de desintegración
tenga al menos tres cuerpos de tobera cuyos chorros de gas se
puedan dirigir en cada caso dentro de una secuencia operacional en
un ángulo entre 5º y 170º hacia la colada introducida y hacia la
colada ajustada en una dirección y formada por el chorro situado
más arriba, respectivamente.
Las ventajas de la invención consisten
esencialmente en que la colada en el momento de su división en
gotitas experimenta una aceleración, porque por una parte su masa
con relación a la superficie, que finalmente se expone al chorro de
gas, es baja, y por otra parte el impulso se efectúa por un chorro
de gas con distancia pequeña a la tobera, es decir con un chorro
con gran acción de fuerza. Esencial para la invención es que la
colada antes de la división en gotitas con alta energía se prepara
por al menos dos chorros antepuestos de diferente dirección
respectivamente efectuándose en un primer paso un aumento de la
superficie de ataque en un segundo paso un acondicionamiento de la
colada movida. Si por la sinergia la masa de la colada con relación
a la superficie de ataque es pequeña y la fuerza del chorro de gas
es grande, la aceleración es alta y se forman partículas con
diámetro pequeño. Científicamente expresado existe la siguiente
relación: El tamaño de la partícula es aproximadamente igual al
valor de la raíz cuadrada de una constante dividida por la
aceleración.
En una versión favorable de la invención se prevé
que la colada que sale del cuerpo de la tobera se desvíe en su
dirección de flujo y se amplíe o se adelgace y/ o se divida
mediante al menos un primer chorro de gas, y que a continuación al
menos un segundo chorro con una misma componente direccional, que
choque inclinado, prepare la colada plana ampliada y/ o dividida y
construya una barrera de aspiración para la(s)
tobera(s) de al menos un tercer chorro de gas posterior, el
que está formado como chorro de gas de alta velocidad inclinado
hasta parcialmente en contrasentido a la colada plana preparada y
que realice un fraccionamiento fino o una atomización de la colada
en gotitas metálicas que a continuación se dejan solidificar. En
una desviación y ampliación de la colada compacta efectuada
mediante el primer chorro de gas en la cara de impacto se puede
conseguir una forma esencialmente plana de la colada metálica,
dependiendo la velocidad y el ángulo del chorro de gas del espesor
y de la estabilidad y de la longitud de la colada, que cae
libremente, así como del adelgazamiento o de la ampliación
deseados. En la cara opuesta a la cara de entrada del chorro a
menudo se forma una superficie desfavorable para una división final
de la colada plana con partículas metálicas arrancadas. La
invención prevé que esta cara de la colada plana que presenta una
superficie desfavorable se exponga a un segundo chorro de gas
inclinado y así se prepare la colada para una división eficaz en
gotitas metálicas. Con este chorro de gas también se puede
construir una barrera de aspiración por lo que como otra ventaja no
pueden llegar partículas líquidas al cuerpo de tobera laval final de
manera que al efecto no se perjudica la seguridad de
funcionamiento. Además es importante que el chorro de alta velocidad
se dirija de forma inclinada a la colada plana, porque de esta
forma se produce una gran acción de fuerza en relación a una
división fina en gotitas metálicas. Cuanto más grande la inclinación
del chorro de gas hacia la colada, que puede llegar a tener
contrasentido, tanto más grande será la aceleración del metal y
finalmente la parte de grano fino del polvo de metal.
Tanto para obtener una alta parte de grano fino
en el polvo como para evitar la formación de partículas gruesas, que
se tienen que eliminar, es favorable que la colada con un diámetro
de 2,0 mm hasta 15,0 mm se desvíe en su sentido de corriente
mediante al menos un primer chorro de gas por un ángulo a de entre
5º y 85º, preferentemente entre 15º y 30º, y esencialmente se amplíe
en forma sectorial a una colada plana. Una desviación de la colada
por un ángulo menor de 5º es desfavorable porque ésta exige
bruscamente un incremento de la longitud de formación de la colada
plana, que por otra parte está limitada a causa de la pérdida de
temperatura. Una formación del flujo plano de la colada
especialmente eficaz, efectuándose esta favorablemente de forma
sectorial, se consigue en una desviación de la misma por un ángulo
de entre 15º y 30º, pudiendo producir desviaciones por ángulos
mayores de 45º una división de la colada por el chorro de gas
desfavorable.
Con respecto a una alta parte de grano fino del
polvo de metal, pero también a una distribución de tamaño de grano
favorable, es muy ventajoso que el flujo plano de la colada de forma
sectorial después de alcanzar una anchura producida por el primer
chorro de gas de al menos 5 veces, preferentemente de al menos 10
veces, la anchura o el espesor de la colada, que cae libremente, se
desvíe mediante al menos un tercer chorro de gas, que está
preparado como chorro de alta velocidad, por un ángulo y de entre
25º y 150º, preferentemente de entre 60º y 90º, y que se atomice o
se divida en un flujo de gotitas. Cuando el flujo plano de la colada
tiene menos de 5 veces el espesor del espesor inicial de la colada,
su compacidad es grande y la parte de polvo fino producible en
comparación es pequeña. Una ampliación de más de 10 veces el
diámetro de la colada origina especialmente buenas condiciones para
una división en gotitas con alta parte de grano fino, especialmente
cuando el chorro de gas de alta velocidad, que causa esta división,
desvía la colada plana con un ángulo de entre 60º y 90º. Ángulos de
desviación más grandes de hasta 150º aumentan la parte de grano
fino y producen una tendencia a la formación de monograno.
Para la preparación del flujo de metal, pero
especialmente para la formación de una barrera de aspiración
eficaz, es favorable que el flujo plano de la colada desde o en la
zona de la desviación o atomización por el tercer chorro de gas de
alta velocidad se exponga o se prepare mediante un segundo chorro
de gas, que tiene una misma componente direccional, pero con un
ángulo \delta de entre 5º y 85º, preferentemente de entre 15º y
30º, a esta colada, por lo que se evitan remolinos aspirantes del
chorro de gas de alta velocidad que llevan gotitas de colada. Con
ángulos \delta más pequeños de 5º los remolinos aspirantes del
chorro de gas de alta velocidad no se pueden evitar completamente,
por lo que se produce el peligro de un depósito de metal en el
cuerpo de la tobera y una inestabilidad del procedimiento. Ángulos
de desviación del segundo chorro de gas mayores de 85º pueden
deformar la colada desfavorablemente antes de su atomización y
disminuir desfavorablemente la velocidad relativa entre la colada y
el tercer chorro de gas y con eso la aceleración del metal.
Las ventajas del utillaje de la invención
consisten esencialmente en el hecho de que mediante una colocación
de al menos tres cuerpos de toberas de gas en una unidad de
desintegración la colada puede estar expuesta a chorros de gas en
tres zonas respectivamente y de esta forma se puede deformar y
tratar, estando el ángulo del chorro de gas con respecto a la colada
favorablemente de entre 5º y 170º en cada caso.
En una versión ventajosa de la invención el
primer cuerpo de tobera de gas está situado de tal forma que el
chorro formado por éste, teniendo la misma componente direccional,
esté dirigido hacia la colada con un ángulo \alpha' de entre 5º y
85º, preferentemente con un ángulo \alpha 15º y 30º, y que la
longitud de la colada que cae libremente sea igual a la medida de
longitud: distancia de la tobera de gas al punto de impacto del
chorro de gas en la colada, aumentada o reducida por un valor, que
como máximo sea 10 veces el diámetro de la colada. El ángulo de
orientación del chorro de gas hacia la colada es importante para un
adelgazamiento y ensanchamiento sectorial de ésta; la longitud de
la colada que cae libremente tiene gran importancia para su
estabilidad en el momento del desvío y la deformación en un flujo
plano así como por la forma que se puede conseguir en esta
deformación.
Para conseguir condiciones óptimas de atomización
para el metal líquido es importante que el segundo cuerpo de tobera
esté situado de forma que el segundo chorro de gas de la secuencia
operacional esté dirigido al flujo plano de la colada adelgazada por
el primer chorro con la misma componente direccional en un ángulo
\delta de entre 5º y 85º, preferentemente con un ángulo \delta
de entre 15º y 30º y que el punto de impacto de este segundo chorro
de gas esté situado en la zona del o antes del punto de desvío, de
impacto o de atomización del tercer chorro de gas situado más
abajo. El ángulo entre el segundo chorro de gas y el flujo plano de
la colada así como su punto de impacto a la colada tienen doble
importancia. Por una parte se puede ajustar favorablemente la
condición del flujo plano inmediatamente siguiente a la división,
por otra parte tiene que efectuase eficazmente la supresión de una
formación de remolinos de aspiración por efecto eyector de la
tobera de alta velocidad. La invención cumple estas exigencias por
la selección de las gamas de ángulos, sobre todo de las
gamas
preferentes.
preferentes.
Si en una versión especialmente favorable de la
invención el tercer cuerpo de tobera está dispuesto de forma que un
tercer o en la secuencia operacional último chorro de gas formado
como chorro de gas de alta velocidad esté dirigido al flujo plano
de la colada en un ángulo \gamma' de entre 25º y 150º,
preferentemente de más grande de 60º, y que la distancia entre
la(s) tobera(s) de gas y el punto de desvío, de
impacto o de atomización sea más pequeña que 20 veces el diámetro
de la tobera de gas, se consigue un rendimiento de la instalación
con calidad óptima de polvo, porque se puede establecer una alta
acción de la fuerza y aceleración para una división del metal en
gotitas. La acción de la fuerza y la aceleración aumentan con un
aumento del ángulo y así en total se pueden producir fracciones de
polvo más finos.
Se ha probado que es ventajoso si al menos el
tercer o en la secuencia operacional último cuerpo de tobera se
dispone para producir al menos un chorro de gas supersónico.
Perfeccionando la invención se pueden crear
condiciones de división de la colada plana favorables si al último
cuerpo de tobera de gas, que se puede utilizar para un chorro de
gas de alta velocidad, se anteponen más de dos cuerpos de tobera de
gas para suministrar chorros de gas ajustables a la colada.
Existen posibilidades de ajuste favorables para
la fracción de polvo de metal deseada, cuando los chorros de gas se
pueden ajustar en su dirección y su intensidad,
respectivamente.
Cuando, según otra versión y previsto como
favorable, al menos un chorro de gas está formado como chorro plano
o chorro múltiple mediante colocación de varias toberas
posicionadas una al lado de otra, y/ o
sobre todo interpuestas una encima de la otra, la anchura del chorro de gas para la exposición a la colada disponible puede aumentarse.
sobre todo interpuestas una encima de la otra, la anchura del chorro de gas para la exposición a la colada disponible puede aumentarse.
Finalmente puede ser ventajoso que el plano
determinado por los chorros de gas desvíe de la vertical.
A continuación se describe la invención más
detalladamente con ayuda de dibujos, que representan solamente una
versión.
Muestran
Figura 1 esquema de una unidad de
desintegración
Figura 2a recorrido de una colada con exposición
a chorros de gas, vista esquemática
Figura 2b recorrido de la colada en una vista de
2a girada por 90º.
En la figura 1 se representa esquemáticamente una
unidad de desintegración con tres toberas en la zona de entrada. De
un recipiente metalúrgico G se efectúa mediante un cuerpo de tobera
D la entrada de metal bajo la formación de una colada S, que cae
en esencial libremente a lo largo de un recorrido L_{S}. Por una
primera tobera de gas A se forma un primer chorro de gas 1, que
desplaza a una distancia L_{A} la colada S en la zona 11 con una
misma componente direccional, pero con un ángulo \alpha'. Por este
impulso con un primer chorro de gas 1 se producen empezando en la
zona del punto de choque 11 un desvío o una modificación de la
dirección de flujo de la colada compacta S y su adelgazamiento y
ensanchamiento formando un flujo plano de la colada FS.
Mediante una tobera B se forma un segundo chorro
de gas 2, que desvía la colada FS, después de un recorrido de
ensanchamiento de la misma, en un punto de impacto 21 con la misma
componente direccional, pero con un ángulo \delta.
Una tobera de gas C, que está dispuesta
preferentemente como tobera de laval, produce un chorro de gas 3,
que toca la colada FS a una distancia L_{c} a la tobera C en un
punto de desvío, de impacto o de atomización 31 con un ángulo
\alpha' y que produce a continuación su división en un flujo de
partículas de metal P. La exposición de la colada plana FS al
chorro de gas 3 se puede efectuar inclinado hasta parcialmente en
dirección opuesta.
Según la invención también se pueden prever más
de tres chorros de gas de diferentes orientaciones y/ o varios
chorros de gas en una dirección prevista, respectivamente.
Las figuras 2a y 2b muestran el esquema de una
colada S en vista desde dos direcciones trasladados por 90º
(proyección en vertical, proyección en cruz). Desde un cuerpo de
tobera D se efectúa esencialmente en vertical una entrada de una
colada S en una unidad de desintegración de una cámara de
atomización. La colada S con un diámetro S_{1} se expone después
de un recorrido de caída libre en un punto de impacto 11 a un
chorro de gas 1 y de esta forma se desvía y por un ángulo \alpha
y se adelgaza, como se ve en Figura 2b, y se ensancha a un flujo
plano de colada FS, como se ve en Figura 2a. Después de alcanzar
una anchura S_{2} se expone la colada plana FS a un chorro de gas
de alto rendimiento 3 en un punto de desvío, de impacto o de
atomización 31, que produce una formación de un flujo de partículas
de metal P. En la zona del punto de atomización 31 o situado
anteriormente se expone la colada plana FS a un chorro de gas 2,
que impacta en la colada plana y la deforma en el punto 21,
pudiéndose producir también una desviación de la dirección de flujo
de la colada metálica.
Según la invención también es posible que una
colada se exponga a en una secuencia funcional al menos tres
chorros de gas, que tienen una misma componente direccional y se
divide en un flujo de partículas de metal.
Claims (14)
1. Procedimiento para la fabricación de polvo de
metal a partir de un producto fundido de la misma naturaleza, en el
que una colada, que sale de un cuerpo de tobera de un recipiente
metalúrgico (G), se divide en gotitas, mediante chorros de gas en
una cámara de atomización, y estas gotitas se dejan solidificar en
granos de polvo esencialmente esféricos, que está
caracterizado como sigue: la colada (S) que sale
esencialmente en dirección vertical del cuerpo de la tobera para la
colada (D) está al menos parcialmente expuesta a al menos tres
chorros de gas (1,2,3) cada uno con una dirección diferente.
2. Procedimiento según reivindicación 1, que está
caracterizado como sigue: la colada (S) que sale del cuerpo
de la tobera (D) se desvía en su dirección de flujo y se amplía o
se adelgaza y/ o se divide mediante al menos un primer chorro de
gas (1), y a continuación al menos un segundo chorro (2) con una
misma componente direccional, que choca inclinado, prepara la
colada plana (FS) ampliada y/ o dividida y construye una barrera de
aspiración para la(s) tobera(s) (C) de al menos un
tercer chorro de gas (3) posterior, el que está formado como chorro
de gas de alta velocidad inclinado hasta parcialmente en
contrasentido a la colada plana preparada (FS) y que realiza un
fraccionamiento fino o una atomización de la colada en gotitas (P)
metálicas que a continuación se dejan solidificar.
3. Procedimiento según reivindicación 1 ó 2, que
está caracterizado como sigue: la colada (S) con un diámetro
(S1) de 2,0 mm hasta 15,0 mm se desvía en su sentido de corriente
mediante al menos un primer chorro de gas (1) por un ángulo
(\alpha) de entre 5º y 85º, preferentemente entre 15º y 30º, y
esencialmente se amplía en forma sectorial a una colada plana
(FS).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 ó 3 que está caracterizado como sigue: el
flujo plano de la colada de forma sectorial (FS) después de
alcanzar una anchura (S2) producida por el primer chorro de gas (1)
de al menos 5 veces, preferentemente de al menos 10 veces, la
anchura o el espesor de la colada, que cae libremente (S1), se
desvía mediante al menos un tercer chorro de gas (3), que está
preparado como chorro de alta velocidad, por un ángulo (\gamma)
de entre 25º y 150º, preferentemente de entre 60º y 90º, y se
atomiza o se divide en un flujo de gotitas (P).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 4 que está caracterizado como sigue: el
flujo plano de la colada (FS) desde o en la zona (31) de la
desviación o atomización por el tercer chorro de gas de alta
velocidad (3) se expone a o se prepara mediante un segundo chorro
de gas (2), que tiene una misma componente direccional, pero con un
ángulo (\delta) de entre 5º y 85º, preferentemente de entre 15º y
30º, a esta colada, por lo que se evitan remolinos aspirantes del
chorro de gas de alta velocidad (3) que llevan gotitas de
colada.
6. Dispositivo para la fabricación de polvo de
metal a partir de un producto fundido de la misma naturaleza que
consiste en esencial en una cámara de atomización en la que se
puede introducir una colada metálica (S) desde un recipiente
metalúrgico (G) mediante un cuerpo de tobera (D), en una unidad de
desintegración situada en esta cámara en el lado de alimentación,
con inyectores de gas para exponer la colada (S) a chorros de gas
con el objeto de dividirla en gotitas, en un espacio de
solidificación previsto en el lado de evacuación para el
enfriamiento de las gotitas y la formación de granos de polvo así
como en dispositivos de tratamiento de polvo posteriores que está
caracterizado como sigue: la unidad de desintegración tiene
al menos tres cuerpos de tobera (A, B, C) cuyos chorros de gas (1,
2, 3) se pueden dirigir en cada caso dentro de una secuencia
operacional en un ángulo entre 5º y 170º hacia la colada
introducida (S) y hacia la colada ajustada en una dirección y
formada (FS) por el chorro situado más arriba, respectivamente.
7. Procedimiento según reivindicación 6 que está
caracterizado como sigue: el primer cuerpo de tobera de gas
(A) está situado de tal forma que el primer chorro de gas (1),
teniendo la misma componente direccional, esté dirigido hacia la
colada (S) con un ángulo (\alpha') de entre 5º y 85º,
preferentemente con un ángulo (\alpha') 15º y 30º, y que la
longitud (L_{S}) de la colada que cae libremente (S) sea igual a
la medida de longitud: distancia (L_{A} ) de la tobera de gas (A)
al punto de impacto (11) del chorro de gas en la colada (S),
aumentada o reducida por un valor, que como máximo sea 10 veces el
diámetro (D1) de la colada
L_{S} =
(L_{A}\pm10 \ x \
D_{1})
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 ó 7 que está caracterizado como sigue: el
segundo cuerpo de tobera (B) está situado de forma que el segundo
chorro de gas (2) de la secuencia operacional esté dirigido al
flujo plano de la colada adelgazada (FS) por el primer chorro (1)
con la misma componente direccional en un ángulo (\delta) de
entre 5º y 85º, preferentemente con un ángulo (\delta) de entre
15º y 30º y que el punto de impacto (21) de este segundo chorro de
gas (2) esté situado en la zona del o antes del punto de desvío, de
impacto o de atomización (31) del tercer chorro de gas (3) situado
más abajo.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8 que está caracterizado como sigue: el
tercer cuerpo de tobera (C) está dispuesto de forma que un tercer o
en la secuencia operacional último chorro de gas formado como
chorro de gas de alta velocidad (3) esté dirigido al flujo plano de
la colada (FS) en un ángulo (\gamma') de entre 25º y 150º,
preferentemente de más grande de 60º, y que la distancia (L_{c})
entre la(s) tobera(s) de gas (C) y el punto de
desvío, de impacto o de atomización (31) sea más pequeña que 20
veces el diámetro de la tobera de gas.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8 que está caracterizado como sigue: al
menos el tercer o en la secuencia operacional último cuerpo de
tobera (C) se dispone para producir al menos un chorro de gas
supersónico (3).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 10 que está caracterizado como sigue:
al último cuerpo de tobera de gas (C), que se puede utilizar para
un chorro de gas de alta velocidad (3), se anteponen más de dos
cuerpos de tobera de gas para suministrar chorros de gas ajustables
a la colada(S, FS).
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 11, que está caracterizado como sigue:
los chorros de gas se pueden ajustar en su dirección y su
intensidad, respectivamente.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 12 que está caracterizado como sigue: al
menos un chorro de gas está formado como chorro plano o chorro
múltiple mediante colocación de varias toberas posicionadas una al
lado de otra, y/ o sobre todo interpuestas una encima de la
otra.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 13 que está caracterizado como sigue: el
plano determinado por los chorros de gas desvía de la vertical.
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