Рассмотрена эффективность грануляции жидких передельных ферросплавов в условиях полупромышленной апробации нового способа и установки для гидровакуумного диспергирования расплавов. Новизной представленной разработки является то, что рабочая жидкость (техническая вода высокого давления), которая течет в закрытых каналах по замкнутому контуру в торцевой головке установки в зоне сопряжения основного канала и специальной насадки, погруженной в жидкий сплав. Из-за резкого изменения формы и диаметра основного канала создается тороидальный вихрь, который на входе насадки образует разрежение, под воздействием которого осуществляется вакуумное всасывание расплава. Вертикальный поток расплава, проходя через тороидальный вихрь, подвергается растягивающим воздействиям, в результате чего он многократно расширяется и разрывается на мелкие гранулы (хлопья). Полученная дробь, смешенная с водой, уносится этой же водой к пульпоприемному отстойнику. Приведена схема и внешний вид рабочей установки, а также основные экспериментальные данные процесса в условиях грануляции высококремнистого передельного силикомарганца FeMnSi28. Представлены графические зависимости дисперсности гранул, производительности процесса и расхода циркулируемой воды от начальной температуры расплава и диаметра вакуумного канала всасывающей насадки, морфология поверхностей и структура полученных гранул (примерно 2,5 мм). Показана принципиальная возможность получения сферических мелкодисперсных (примерно 50 мкм) порошков, пригодных как для прецизионной внепечной обработки металлических расплавов, так и для аддитивного производства.
Розглянуто ефективність грануляції рідких передільних феросплавів в умовах напівпромислової апробації нового способу і установки для гідровакуумного диспергування розплавів. Новизною представленої розробки є те, що робоча рідина (технічна вода високого тиску), яка тече в закритих каналах по замкнутому контуру в торцевій голівці установки в зоні сполучення основного каналу і спеціальної насадки, зануреної в рідкий метал. Через різку зміну форми і діаметра основного каналу створюється тороїдний вихор, який на вході насадки утворює розрідження, впливом якого здійснюється вакуумне всмоктування розплаву. Вертикальний потік розплаву, проходячи через тороїдний вихор, піддається розтяжному впливу, в результаті чого він багаторазово розширюється і розривається на дрібні гранули (пластівці). Отримана дріб, змішана з водою, яка несеться цією ж водою до пульпоприйомного відстійника. Наведено схему і зовнішній вигляд робочої установки, а також основні експериментальні дані процесу в умовах грануляції висококремнистого передільного силікомарганцю FeMnSi28. Представлені графічні залежності дисперсності гранул, продуктивності процесу і витрати циркулюючої води від початкової температури розплаву і діаметра вакуумного каналу всмоктуючої насадки, морфологія поверхонь і структура отриманих гранул (приблизно 2,5 мм). Показано принципову можливість отримання сферичних дрібнодисперсних (приблизно 50 мкм) порошків, придатних як для прецизійної позапічної обробки металевих розплавів, так і для адитивного виробництва.
The efficiency of granulation of molten processed ferroalloys under conditions of semi-industrial testing of new method and equipment for hydrovacuum dispersion of melts was considered. The novelty of the presented development is the fact that the working fluid (high-pressure technical water) is running in closed channels around the closed contour in end head of the installation in the zone of mating the main channel and a special tip, immersed into a molten alloy. Due to a sharp change in shape and diameter of the main channel a toroidal vortex is created which forms rarefaction at the tip outlet, thus suctioning the melt by vacuum. The vertical melt flow is subjected during passing through the toroidal vortex to tensile effects, as a result of which it is widened many times and separated into fine granules (flakes). The produced shots, mixed with water, are removed by the same water to the pulp sewage tank Presented are the scheme and appearance of the working installation, as well as main experimental data of the process under the conditions of granulation of high-silicon processed silicomanganese FeMnSi28. The graphical dependence of granules dispersion, process efficiency and consumption of circulating water on initial temperature of melt and diameter of vacuum channel of a suction tip, morphology of surfaces and structure of produced granules (approximately 2.5 mm) are given. A principal feasibility of producing spherical fine-dispersed (approximately 50 μm) powders suitable both for the precision ladle treatment of metal melts, and for the additive production is shown.
