[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen
metallischen Partikeln.
[0002] Es ist bekannt, metallische Partikel, insbesondere zur Verwendung als Strahlmittel,
durch Zerstäuben eines Gießstrahles aus schmelzflüssigem Eisen mittels eines quergerichteten
Wasserstrahles herzustellen. Die dabei entstehenden etwa tropfenförmigen Gebilde erstarren
anschließend in einem Wasserbad, oder bereits in dem dabei entstehenden Wassernebel
bzw. - dampf. Bei der bekannten Herstellung ergeben sich vielfach Erstarrungsgebilde,
deren Form von der Kugelform abweicht. Vielfach gleichen sie einem länglichen, in
einem Schwanz auslaufenden Tropfen. Solche Strahlmittel haben ein schlechteres Schütt-
bzw. Fließverhalten als kugelförmige und ergeben bei ihrer Anwendung in einer Strahlanlage
schlechtere Ergebnisse. Insbesondere unterliegen unrunde Strahlmittelpartikel einem
höheren Abrieb und erzeugen infolgedessen relativ mehr Staub. Die im Wasserbad erstarrten
Partikel weisen auch häufig Risse auf.
[0003] Ein weiterer Nachteil der bekannten Herstellungsart ist die Tatsache, daß sie einen
Schmelzofen benötigt und daher nur in einer Metallhütte oder in einer Gießerei wirtschaftlich
betrieben werden kann.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Herstellung von kugelförmigen metallischen Partikeln, insbesondere zur Verwendung
als Strahlmittel, anzugeben, das unkompliziert und wirtschaftlich ist und wirklich
kugelförmige, rißfreie Strahlmittelpartikel von hoher Gleichmäßigkeit liefert. Eine
Vorrichtung hierfür soll außerhalb einer Metallhütte oder Gießerei bei geringem Raumbedarf
ohne Risiken betrieben werden können. Sie soll darüber hinaus mit vergleichsweise
niedrigen Investitionskosten erstellbar sein und in der Produktion wirtschaftlich
arbeiten, z. B. durch weitgehenden Wärmerückgewinn.
[0005] Eine Lösung der gestellten Aufgabe gelingt verfahrensmäßig nach der Erfindung dadurch,
daß Metallteile wie Schrott, Späne u. ä. in dosierter Menge in einen der Schwerkraft
entgegengerichteten, energiereichen Strom von heißem Gas aufgegeben und in einer Schmelzzone,
vorzugsweise in Form einer Schmelz-Wirbelschicht in Schwebe gehalten und geschmolzen
werden.
[0006] Mit dem Verfahren gelingt es in überraschend einfacher und wirtschaftlicher Weise,
jeweils gerade soviel geschmolzenes Material herzustellen, daß aus diesem in einem
kontinuierlichen Verfahren Strahlmittelpartikel im status nascendi hergestellt werden
können. Für die Wirtschaftlichkeit ist dabei die Verwendung von preisgünstigem Ausgangsmaterial
wir Schrott, Späne u. ä. von erheblicher
Bedeu- tung.
[0007] Dabei ist in Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß die Metallteile nach dem
Schmelzen im Gasstrom zu kleinen Tröpfchen zerstäubt und diese vermögen der Schleppkräfte
des Gases aus der Wirbelschicht und dem Gasstrom,a-usgetra- gen werden.
[0008] Mit Vorteil steht dabei der Prozeß des Schmelzens und der Tröpfchenzerstäubung im
Gleichgewicht. Sobald nämlich die Schmelze zu einer entsprechenden Dünnflüssigkeit
erhitzt ist, wird sie unmittelbar im heißem Gasstrom durch dessen Energiegehalt und
Turbulenz zu kleinen Tröpfchen zerstäubt. Dabei übt der Gasstrom eine Sichtwirkung
aus, indem er nur diejenigen Tröpfchen austrägt, die im Verhältnis zu den bestehenden
Schleppkräften klein genug sind. Dadurch wird eine überraschende Gleichmäßigkeit der
Partikel durch das kinetische System der Gasströmung erreicht.
[0009] Weiter sieht das Verfahren vor, daß die Tröpfchen zur Erstarrung, vorzugsweise langsam
und daher rißfrei in kühlere Dampf- bzw. Gasschichten eingeleitet und nach erfolgter
Erstarrung aufgefangen werden. Dabei werden die Tröpfchen unter Vermeidung hoher Beschleunigungskräfte,
wie sie beim bekannten Verfahren zur Anwendung gelangen, vom Gasstrom in einer, einer
ballistischen Kurve entsprechenden Flugbahn aus der Wirbelschicht ausgetragen und
erstarren dabei vorzugsweise im höchsten Punkt zu einer idealen Kugelform.
[0010] Die Erzeugung einer gleichmäßigen Wirbelschicht wird dadurch begünstigt, daß nach
einem weiteren Vorschlag das Ausgangsmaterial vorzugsweise aus Metallbearbeitungsspänen
oder feinem Schredderschrott und Ausfallkörnung zusammengesetzt ist und daraus, vorzugsweise
durch Formpressen tablettierte Körper hergestellt werden. Mit Vorteil wird dadurch
erreicht, daß Formkörper von annähernd gleichen Abmessungen und/oder gleichem Gewicht
als Ausgangsmaterial verwendet werden. Unter Umständen ist dabei vorgesehen, daß ein
Formkörper in Form und Gewicht annähernd einer Pfennigmünze Deutscher Währung entspricht.
Derartige Formkörper sind bezüglich ihres Verhaltens in Gasströmungen bekannt und
können einfach auf kleinen Pressen hergestellt werden.
[0011] Eine vorteilhafte und mit einfachen Mitteln erzielbare Erzeugung des Heißgasstroms
wird durch Verwendung eines mit Brenngas und Sauerstoff beschickten Brenners erreicht.
[0012] Auch kann mit Vorteil zur Erzeugung des Heißgasstroms ein Plasmabrenner verwendet
werden, dessen Flamme besonders heiß und dessen Gasstrom besonders schnell ist.
[0013] Weiter sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung vor, daß im Heißgasstrom eine reduzierende
Gasatmosphäre eingestellt wird. Dies ist vorteilhaft, um eine Randentkohlung der erzeugten
Partikel zu vermeiden.
[0014] Die Entstehung eines stabilen Kräftegleichgewichts in der Wirbelschicht wird dadurch
begünstigt, daß der Heißgasstrom von unten her durch einen sich erweiternden Strömungskanal,
der vorzugsweise teilweise als Wirbelschichtofen ausgebildet ist, hindurch geleitet
wird.
[0015] Dabei ergibt sich mit Vorteil infolge der Querschnittserweiterung eine günstige Verteilung
der Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt, insbesondere im oberen Teil. Weiterhin
werden Berührungen der flüssigen Partikel mit den Wänden vermieden. Trotzdem wird
eine Ablenkung der flüssigen Partikel nach außen erreicht, die ein günstiges automatisches
Austragen zur Folge hat.
[0016] Begünstigt wird diese Strömungsausbildung dadurch,daß zur Führung des Heigasstroms
ein als Venturidüse ausgebildeter Strömungskanal verwendet wird.
[0017] Beim Aufgeben der Metallteile des Ausgangsmaterials muß die diesen Teilchen durch
den Fall innewohnende kinetischen Energie ausgeglichen werden. Mit Vorteil ist daher
vorgesehen, daß im Bereich bzw. oberhalb der Zone der Wirbelschicht von außen her
ein Magnetfeld angelegt ist. Dadurch wird ein mit Fallgeschwindigkeit ankommendes
ferromagnetisches Teil vom Magnetfeld zuverlässig gebremst, so daß es keinesfalls
nach unten durchfallen kann. Die Möglichkeit der Verwendung dieses Magnetfeldes macht
dabei von der Erkenntnis Gebrauch, daß ein Partikel bevor es Schmelztemperatur erreicht
hat, seine ferromagnetische Eigenschaft verliert, weshalb das Magnetfeld bei der Austragung
der geschmolzenen Partikel keinen verzögernden Einfluß ausübt.
[0018] Eine weitere wesentliche Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß der Heißgasstrom
von einem kühlenden Mantelgasstrom umgeben ist. Dabei kann die kinetische Energie
des Mantelgases mindestens derjenigen des Heißgasstroms entsprechen. Andererseits
kann es von Vorteil sein, wenn die kinetische Energie des Mantelgases wesentlich größer
ist als diejenige des Heißgasstroms. In diesem Falle übernimmt die Mantelgasströmung
die Zerstäubung der Schmelze zu Tröpfchen und das Austragen der Tröpfchen, während
der Heißgasstrom im wesentlichen die thermische Energie für den Schmelzprozeß liefert.
Auf diese Weise gestaltet sich das Verfahren nach der Erfindung besonders wirtschaftlich.
Dabei kann die Temperatur des Mantelgases wesentlich niedriger sein als die des Heißgasstroms.
[0019] In weiterer Ausgestaltung ist mit Vorteil vorgesehen, daß zur Erzielung einer vorbestimmten
mittleren arithmetischen Korngröße der Partikel die Temperatur des Heißgasstromes
gesteuert wird.
[0020] Dabei kann bei konstanter Aufgabemenge die Temperatur des Heißgasstromes nach der
sich ergebenden mittleren arithmetischen Korngröße geregelt werden.
[0021] Weiter können zur Beeinflussung der Kugelform der Partikel zusätzlich eine oder mehrere
der folgenden Parameter eingestellt werden:
- Menge des zugeführten Mantelgases,
- Temperatur des Mantelgases,
- Energiegehalt des Mantelgases,
- Energie des Magnetfeldes.
[0022] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sieht das Verfahren vor, daß die aufgefangenen
Partikel einem
Klassifizier- vorgang, vorzugsweise durch Sichtung oder Siebung, unterzogen werden.
Dabei können die bei der Sichtung aus dem Fertiggut ausgeschiedenen Ausfallkörnungen
dem Ausgangsmaterial zugeschlagen werden. Der Anteil der Ausfallkörnungen ist zwar
gering, ihre Zumischung verbessert aber den Pressvorgang.
[0023] Mit Vorteil ergibt sich eine ökonomische Nutzung der Primärenergie beim Verfahren
dadurch, daß Abwärme des Heißgasstroms zur Vorwärmung des Ausgangsmaterials verwendet
wird. Dies ist wegen der kontinuierlichen Betriebsweise möglich.
[0024] Dabei kann auch die Abwärme des Heißgasstromes zur Erwärmung von Mantelgas verwendet
werden, bzw. es kann Abgas des Wirbelschichtofens aufgefangen und als Mantelgas wiederverwendet
werden.
[0025] Eine Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen metallischen Partikeln, insbesondere
zur Verwendung als Strahlmittel, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen
1 - 16 entspricht den Merkmalen der Vorrichtungsansprüche 17 - 25.
[0026] Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform
gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere wesentliche Einzelheiten der Erfindung
entnehmbar sind.
[0027] Die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung weist als wesentlichstes Element einen
Wirbelschichtofen 1 mit einer Ofenwand 8 auf. Diese Ofenwand 8 bildet einen Strömungsleitkörper
9 mit sich stetig von unten nach oben erweiternden Strömungskanal 10. Unterhalb des
Strömungskanals 10 ist eine Einrichtung 2 zur Erzeugung von Heißgas angeordnet. Diese
ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Plasmabrenner 31 ausgebildet und weist eine
Zuführung 32 und eine Zuführung 33 für Plasmagas auf.
[0028] Weiterhin ist eine Zuführung 34 für elektrische Energie, beispielsweise zur Erzeugung
eines Lichtbogens, vorgesehen. Der Plasmabrenner besitzt ein Düsenmundstück 35 in
Form einer Beschleunigungsdüse. Um dieses Düsenmundstück 35 ist eine Düse 36 mit ringförmigem
Austrittskanal 37 angeordnet. Die Düse 36 dient zur Zuführung von Mantelgas 15 und
ist an den Ringkanal 14 angeschlossen. Diesem wird Mantelgas durch die Leitung 38
und ein Stellorgan 39 zugeführt. Das Stellorgan 39 wird von einem Drucksensor 40 druckabhängig
eingestellt.
[0029] Der Plasmabrenner 31 liefert einen Heißgasstrom 3, der den Strömungskanal 10 des
Wirbelschichtofens 1 mit relativ hoher kinetischer und thermischer Energie durchströmt.
[0030] Oberhalb des Wirbelschichtofens 1 ist der Aufgabebehälter 4 angeordnet. Er weist
einen dosierenden Austrag 5 mit einem Austragsorgan 20 z. B. in der gezeigten Form,
oder aber in Form einer Dosierrinne auf. Der Aufgabebehälter 4 ist mit einem gasdurchlässigem
Boden 19 ausgebildet und nach oben hin mit einer
Eintragsschleuse 21 verschlossen. Diese steht druckseitig mit einer Druckgasleitung
24 in Verbindung, die sich an der Stelle 41 in die Leitungen 18 und 38 für Kühlgas
und Mantelgas verzweigt.
[0031] Zum Auffangen der aus dem Wirbelschichtofen 1 in einer Wurfparabel 42 ausgetragenen
Fertiggutteilchen 7 ist ein den Wirbelschichtofen 1 ringförmig umgebender Auffangbehälter
25 mit konisch nach außen geneigtem Boden 26 angeordnet.
[0032] Die Ofenwand 8 besteht vorzugsweise aus porösem, hochfeuerfestem Sintermaterial.
Sie ist von einer Doppelwand 16 umgeben, die zusammen mit der Ofenwand 8 einen diese
umgebenden Kühlmittelraum 17 einschließt. Mit der Leitung 18 wird dem Kühlmittelraum
17 ein gasförmiges Kühlmedium zugeführt. Dabei kann zur Konditionierung des Kühlmediums
eine Wassereindüsung 43 vorgesehen sein.
[0033] Im Zusammenwirken mit der porösen Ofenwand 8 wird erreicht, daß das Kühlmedium unter
Kühlung der Ofenwand 8 entsprechend den Pfeilen 44 durch die Ofenwand 8 hindurch treten
kann und einen weiteren isolierenden Kühlmittelschleier zwischen dem Heißgasstrom
3 und der Ofenwand 8 erzeugt.
[0034] Im Bereich, bzw. dicht oberhalb der Wirbelschicht 45 ist an der Außenseite 11 des
Wirbelschichtofens 1 ein Magnetsystem 12 angeordnet. Dieses ist so beschaffen, daß
sein Magnetfeld 13 (angedeutet durch feingestrichelte Linien) den Strömungskanal 10
in seinem annähernd engstem Bereich oberhalb der Wirbelschicht 45 durchsetzt. Dieses
Magnetfeld 13 bewirkt, daß aus dem
Aufgabebehälter 4 herabfallende Körper 46 des Aufgabegutes abgebremst werden und damit
ihre Fallenergie verlieren, bevor sie in die Wirbelschicht 45 eintreten. Bei tieferer
Anordnung des Magnetsystems 12 ist auch ein Abbremsen und Halten der herabfallenden
Körper 46 in der Wirbelschicht 45 möglich, spätestens bis diese flüssig sind.
[0035] Zur Einstellung einer mittleren arithmetischen Korngröße des Fertiggutes 7 ist es
erforderlich, die Temperatur der Wirbelschicht 45 einzustellen. Als Beispiel für eine
hierfür mögliche Anordnung von Meß- und Regeleinrichtungen ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Strahlungspyrometer 27 angeordnet. Dieses erfaßt die Temperatur der Wirbelschicht
45 und wandelt den ermittelten Wert in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal wird
mit der Signalleitung 28 dem Stellorgan 29 in der Zuführung 32 für Plasmagas und dem
Stellorgang 30 in der Zuführung 33 für Plasmagas aufgeschaltet.
[0036] Ein weiteres Stellorgang 47 für elektrische Energie kann ebenfalls direkt oder über
einen (nicht gezeigten) Wandler bzw. Regler von der Signalleitung 28 angesteuert sein.
Der Betrieb der gezeigten Vorrichtung, soweit er nicht bereits erwähnt wurde, läuft
wie folgt ab:
Zur Ingangsetzung der Vorrichtung wird der Plasmabrenner 31 gezündet und dadurch ein
Heißgasstrom 3 erzeugt, der den Wirbelschichtofen 1 bzw. dessen Strömungskanal 10
mit einem Gasstrahl 3 durchsetzt. Dieser ist reich an kinetischer und thermischer
Energie.
[0037] Nunmehr wird die Gasabsaugeinrichtung 23 in Betrieb gesetzt. Diese saugt aus dem
Wirbelschichtofen 1 aufsteigendes heißes Gas durch den gasdurchlässigen Boden 19 und
drückt dieses durch die Leitung 24 sowie die Zweigleitung 38 in den Ringkanal 14 der
Düse 36. Bei einem von der Gasabsaugeinrichtung 23 erzeugten genügend hohen Druck
tritt aus dem Ringkanal 14 durch den Austrittskanal 37 der Düse 36 Mantelgas 15 mit
einer wesentlich über der Geschwindigkeit des Heißgases liegenden Geschwindigkeit
aus.
[0038] Durch dosierenden Austrag 5 über das Austragsorgan 20 werden nunmehr Körper 46 des
im Aufgabebehälter vorrätig gehaltenen Aufgabegutes ausgetragen und gelangen entsprechend
dem Pfeil 47 durch den Heißgasstrom 3 hindurchfallend zunächst in den Bereich des
Magnetfeldes 13, in dem ihre Fallgeschwindigkeit abgebremst wird. Beim weiteren Niedersinken
in die Wirbelschicht 45 werden die Körper 46 von der Wirbelschicht 45 aufgefangen.
In dieser herrscht ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft der eingetragenen
Körper 46 und dem Impuls von Heißgasstrom 3 und Mantelgas 15.
[0039] Weil das
Mantelgas 15 eine wesentlich höhere Geschwindigkeit besitzt als das Plasmagas, orientieren
sich die Körper 46 nach der Mitte der stabilisierten Wirbelschicht 45. Sie werden
hier in kürzester Zeit durch das Plasma geschmolzen und es bildet sich im Bereich
der Wirbelschicht 45 eine Wirbelschichtschmelze. Diese besteht aus Einzeltröpfchen
49. Diese Einzeltröpfchen 49 werden durch Aufnahme von kinetischer Energie nach Erreichen
genügender Kleinheit in einer Wurfparabel 42 aus dem Wirbelschichtofen 1 ausgetragen
und erstarren im Zenit der Wurfparabel 42 im beschleunigungslosen Zustand. So ergeben
sich Körper von einer idealen Kugelform. Diese werden in der Auffangvorrichtung 6
als Fertiggut 7 aufgefangen und entsprechend den Pfeilen 48 daraus abgezogen.
[0040] Durch die Ausbildung des Aufgabebehälters 4 mit einem gasdurchlässigen Boden 19 und
Anschluß an die Gasabzugseinrichtung 23 wird heißes Abgas aus dem Wirbelschichtofen
in den Aufgabebehälter 4 eingesaugt. Dabei werden die darin eingelagerten Körper 46
des Aufgabegutes vorgewärmt. Hierdurch wird die Energiebilanz des Verfahrens sehr
positiv beeinflußt. Eine gleiche positive Wirkung ergibt sich dadurch, daß das aus
dem Aufgabebehälter 4 abgesaugte noch warme Abgas durch die Leitung 24 und die Zweigleitung
38 als Mantelgas 15 wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird.
[0041] Weil die kinetische Energie des Mantelgases 15 für die gleichmäßige mittlere arithmetische
Korngröße der Partikel 49 von Einfluß ist, wird mit Hilfe eines Drucksensors 40 und
das von diesem beeinflußte Stellorgan 39 ein einstellbarer Druck des Mantelgases 15
vor der Düsenöffnung 37 konstant gehalten.
[0042] Um die Schmelztemperatur der Schmelze im Bereich der Wirbelschicht 45 auf konstantem
Temperaturniveau halten zu können, ist ein Strahlungspyrometer 27 vorgesehen, das
die Temperatur laufend ermittelt, in elektrische Stellsignale umwandelt und über die
Signalleitung 28 bzw. einen (nicht gezeigten) Regler üblicher Bauart die Stellorgane
47 für die Einspeisung der elektrischen Energie und 29 bzw. 30 für die Zufuhr der
Gase beeinflußt.
[0043] Eine Kühlung der Ofenwand 8 sorgt im übrigen für deren Widerstandsfähigkeit im Hochtemperaturgebiet.
[0044] Insgesamt ergibt sich durch die Erfindung eine bisher unerreicht günstige Herstelllung
von kugelförmigen metallischen Partikeln unter Einsatz modernster technischer Mittel,
der zu geringem Energieverbrauch bei der Herstellung eines Produktes bisher unerreichter
Qualität führt.
1. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen metallischen Partikeln, inbesondere
zur Verwendung als Strahlmittel, durch Zerstäuben und nachfolgendem Erstarren der
zerstäubten Partikel zu Festkörpern bei Flug durch eine kühlende Gas- bzw. Dampfschicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß Metallteile wie Schrott, Späne u. ä. in dosierter Menge in einen der Schwerkraft
entgegengerichteten, energiereichen Strom von heißem Gas aufgegeben und in einer Schmelzzone,
vorzugsweise in Form einer Schmelz-Wirbelschicht in Schwebe gehalten und geschmolzen
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallteile nach dem Schmelzen im Gasstrom zu Tröpfchen zerstäubt und diese
durch die Schleppkräfte des Gases aus der Wirbelschicht und dem Gasstrom ausgetragen
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tröpfchen zur Erstarrung, vorzugsweise langsam, in kühlere Gas- bzw. Dampfschichten
eingeleitet und nach erfolgter Erstarrung aufgefangen werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsmaterial vorzugsweise aus Metallbearbeitungsspänen oder feinem Shredderschrott
und Ausfallkörnung zusammengesetzt ist und daraus vorzugsweise durch Formpressen tablettierte
Körper hergestellt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung des Heißgasstromes ein mit Brenngas und Sauerstoff beschickter Brenner
oder ein Plasmabrenner verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Heißgasstrom eine reduzierende Gasatmosphäre eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heißgasstrom von unten her durch einen sich erweiternden Strömungskanal, der
vorzugsweise teilweise als Wirbelschichtofen ausgebildet ist, hindurchgeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Führung des Heißgasstromes ein als Venturidüse ausgebildeter Strömungskanal
verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich bzw. oberhalb der Zone der Wirbelschicht von außen her ein Magnetfeld
angelegt ist.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heißgasstrom von einem kühleren Mantelgasstrom umgeben ist.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kinetische Energie des Mantelgases mindestens derjenigen des Heißgasstromes
entspricht und daß dessen Temperatur wesentlich niedriger ist als die des Heißgasstromes.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzielung einer vorher bestimmten mittleren arithmetischen Korngröße der Partikel
die Temperatur des Heißgasstromes gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Beeinflussung der Kugelform der Partikel zusätzlich einer oder mehrere der
folgenden Parameter gesteuert werden:
- Menge des zugeführten Mantelgases,
- Temperatur des Mantelgases,
- Energiegehalt des Mantelgases,
- Energie des Magnetfeldes.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aufgefangenen Partikel einem Klassifiziervorgang, vorzugsweise durch Sichtung
oder Siebung, unterzogen werden, wobei insbesondere die bei der Sichtung oder Siebung
aus dem Fertiggut ausgeschiedene Ausfallkörnung dem Ausgangsmaterial zugeschlagen
wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Abwärme des Heißgasstromes zur Vorwärmung des Ausgangsmateriales und/oder zur
Erwärmung von Mantelgas verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Abgas des Wirbelschichtofens aufgefangen und direkt als Mantelgas wiederverwendet
wird.
17. Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen metallischen Partikeln, insbesondere
zur Verwendung als Strahlmittel, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese einen Heißgasofen mit einer Einrichtung (2) zur Erzeugung eines Heißgasstromes
(3), einen Vorrats-und/oder Aufgabebehälter (4) mit einer dosierenden Austragsvorrichtung
(5) und eine Auffangvorrichtung (6) für Fertiggut (7) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heißgasofen als Wirbelschichtofen (1) mit Beheizung von unten ausgebildet
ist und eine Ofenwand (8) aufweist, die als Strömungsleitkörper (9) mit einem sich
von unten nach oben erweiternden Strömungskanal (10) ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Außenseite (11) der Ofenwand (8) ein Magnetsystem (12) mit einem die Wirbelschicht
durchsetzenden Magnetfeld (13) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (2) zur Erzeugung des Heißgasstromes (3) ein Brenner nach Art
eines Schweißbrenners oder ein Plasmabrenner ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schweiß- bzw. Plasmabrenner (2) einen diesen außen umgebenden Ringkanal (14)
für ein Mantelgas (15) aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ofenwand (8) aus einem vorzugsweise diamagnetischen, temperaturbeständigen
Material, z. B. Keramik, besteht, wobei insbesondere die Ofenwand (8) aus einem porösen
Material besteht, daß sie von einer Doppelwand (16) umschlossen ist, die mit der Ofenwand
(8) einen diese umgebenden Kühlmittelraum (17) einschließt und daß dieser an eine
vorzugsweise ein gasförmiges Kühlmedium führende Leitung (18) angeschlossen ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufgabebehälter (4) einen gasdurchlässigen Boden (19) oder einen sonstigen Gaseinlaß
und/oder ein dosierendes Austragsorgan (20) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufgabebehälter (4) mit einer Eintragsschleuse (21) nach oben abgeschlossen
und mit einem Abzugsstutzen (22) an eine Gasabsaugeinrichtung (23) angeschlossen ist,
wobei insbesondere die Gasabsaugeinrichtung (23) durch eine Leitung (24) mit dem Ringkanal
(14) für Mantelgas in Verbindung steht.
25. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auffangeinrichtung (6) einen den Wirbelschichtofen (1) ringförmig umgebenden
Behälter (25) mit konisch nach außen geneigtem Boden (26) aufweist.