专利名称：一种超细铝液喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铝粉制造技术领域，确切地说是一种用于喷雾法制造铝粉的超细铝液喷嘴。
雾化法是生产铝粉最常用的方法，其过程是将铝锭熔化，然后用气动雾化喷嘴将其雾化成铝雾滴，冷却后得到铝粉。现有的铝液喷嘴的风道出口均是收缩喷口，不能最大限度地利用雾化气体的动能，雾化粒度不够细，产量低、易堵塞，使用寿命短。
本实用新型的目的在于设计一种可充分利用雾化气体动能、细粉率高的超细铝液喷嘴。
本实用新型的设计方案包括喷嘴套、喷嘴芯、进气管和将喷嘴套、喷嘴芯连接在一起的连接件，其特征在于所说的进气管沿喷嘴芯圆周切线的方向安装在喷嘴套上，喷嘴芯的前端呈圆锥角为α的锥台形，喷嘴套内孔的前端呈圆锥角为β的锥台形，且角α大于角β，以使喷嘴套与喷嘴芯之间的环形风道的前端构成一个收缩-扩张的超音速通道，其喉道的面积与喷口面积之比为1∶1.15至1∶1.25。
本实用新型具有结构简单、设计合理、可充分利用雾化气体的动能等优点，该喷嘴生产铝粉的细粉率比现有喷嘴高两至三倍，使用寿命提高50倍以上。
本实用新型有如下附图
图1超细铝液喷嘴结构示意图图2旋流式风道示意图
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
图1为本实用新型结构示意图，它与公知的喷嘴一样，包括喷嘴套1、喷嘴芯2、进气管4和连接件5，空气从开设在喷嘴套1上的进气管4中进入，连接件5将喷嘴套1和喷嘴芯2连接在一起。由于铝液不易加压，一般只能采用引射法生产。根据液体雾化理论，在液体物性(表面张力、粒度等)一定的情况下，气流中液滴破碎的细度由气液两相的相对动能所决定，相对动能越大，液滴的破碎越细微。由气体动力学的理论可知，内能一定的气流在基一个速度上达到其动能的最大值经推导，流速为1.4马赫数左右达到其动能的最大值。本实用新型根据上述原理，将现有的单一收缩口结构改为收缩-扩张的超音速风道，使气体雾化喷嘴的出口动能达到其理论极限。本实用新型的特征在于进气管4沿喷嘴芯2圆周切线的方向安装在喷嘴套1上，(参见图2)，压缩空气进入喷嘴套1、喷嘴芯2之间的环形风道后形成旋转气流，这样可以较沿喷嘴芯径向进入的设计方案有更高的引射力。喷嘴芯2的中心孔中引入铝液，喷嘴芯2前端的外形呈锥台形，其圆锥角为α；喷嘴套1的内孔前端也呈锥台形，其圆锥角为β，且角α大于角β，以使环形风道3的前端构成一个收缩-扩张的超音速通道，即风道3的的最小截面不在出口处，而是在喷嘴芯2锥台的后端，该处称为喉道8，喉道8的截面积与喷口7的截面积之比为1∶1.5至1∶1.25。现有喷嘴的细粉(小于200目，即74μ)率仅为20％～30％，在其它条件不变的情况下，本实用新型的细粉率为60％～70％，提高了两到三倍。
喷嘴套、喷嘴芯的对中性好坏也是影响使用性能的一个重要因素，现有技术中用螺母作连接件，对中性较差。本实用新型的喷嘴芯的后端有呈阶梯状的两个凸台9、10，凸台9的外表面为一个对中用的圆锥面11，喷嘴套的后端有一个与凸台10相应的凸台12，采用卡环5作为连接件，卡环5环绕在凸台10、12的外面压紧卡死，将喷嘴套1与喷嘴芯连为一体。喷嘴套1后端的内表面为一个与圆锥面11相适配的对中用的圆锥面13，采用两个圆锥面11、13相互配合容易实现较好的对中。
实验表明，喷嘴芯2出口端面伸出喷嘴套1喷口7端面一定距离可有更好的工作效果，伸出的距离在1至3毫米范围内。铝液出口与环绕其外的风出口之间有2～6毫米的间隔，即喷嘴芯(2)的出口端的壁厚为2至6毫米。
以下是本实用新型的一个具体实施方案采用玉石制作喷嘴芯1，喷口7的喉道8与出口面积之比为1∶1.5，进气管4的压力为0.8MPa，喷嘴芯2伸出喷口7端面2毫米，喷嘴的引射压力为500毫米水柱，产量为8公斤/分钟，雾化粒度小于200目的铝粉占总量的60％，喷嘴的使用寿命提高到500小时以上。
权利要求1.一种超细铝液喷嘴，包括喷嘴套(1)、喷嘴芯(2)、进气管(4)和将喷嘴套(1)、喷嘴芯(2)连接在一起的连接件(5)，其特征在于所说的进气管(4)沿喷嘴芯(2)圆周切线的方向安装在喷嘴套(1)上，喷嘴芯(2)的前端呈圆锥角为α的锥台形，喷嘴套(1)内孔的前端呈圆锥角为β的锥台形，且角α大于角β，以使喷嘴套(1)与喷嘴芯(2)之间的环形风道(3)的前端构成一个收缩-扩张的超音速通道，其喉道(8)的面积与喷口(7)的面积之比为1∶1.15至1∶1.25。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于所说的喷嘴芯(2)的后端有呈阶梯状的两个凸台(9、10)，凸台(9)的外表面为一个对中用的圆锥面(11)，所说的喷嘴套(1)的后端有一个与凸台(10)相应的凸台(12)，喷嘴套(1)后端的内表面为一个与圆锥面(11)相适配的对中用的圆锥面(13)，所说的连接件(5)为一卡环，卡环(5)环绕在凸台(10、12)的外面，将喷嘴套(1)与喷嘴芯(2)连为一体。
3，根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于所说的喷嘴芯(2)的出口端面伸出喷嘴套(1)的喷口(7)外1至3毫米，喷嘴芯(2)的出口端的壁厚为2至6毫米。
专利摘要本实用新型公开了一种用于喷雾法制造铝粉的喷嘴，包括喷嘴套、喷嘴芯、进气管和连接件，其特征在于所说的进气管沿喷嘴芯圆周切线的方向安装在喷嘴套上、喷嘴套、喷嘴芯之间的环形风道的前端为一个收缩-扩张形的超音速通道，其喉道的面积与喷口的面积之比为1∶1.5至1∶1.25。本实用新型具有设计合理、结构简单、细粉率高、产量大、使用寿命长等优点。
文档编号B22F9/08GK2216441SQ9422158
公开日1996年1月3日 申请日期1994年9月27日 优先权日1994年9月27日
发明者国相杰, 王晓宇, 刘建军, 陈鸿 申请人:国相杰, 王晓宇