将金属原材料放入中频感应炉中熔炼，金属的过热度为100?200°C，并使用专用复合脱氧剂脱氧除渣，提高金属熔体的纯度，且使用的复合脱氧剂为硅钙合金或钙硅锰合金或纯硅中的一种或者几种组合；
S2将熔融的金属液倾倒进雾化设备的雾化漏包中，金属液在重力和高压气流、高压水流产生的负压作用下经过漏包底部的漏眼流入雾化区域，且金属液流入雾化区域的流速为8 ?20kg/min ；
S3金属液流在高压气体的雾化作用下变成金属液滴，金属液滴通过多次高压水的破碎作用形成为微细液滴；其中，使用的高压气体为惰性气体，其压力为0.2?0.6MPa，流量为1?3m3/min ;使用的高压水的压力为80?120MPa，流量为35?75L/mim ；
S4微细液滴沿雾化筒下落过程中不断收缩成近球形，落入集粉罐水中冷却；而雾化筒体内的水位使用渣浆栗进行控制，其最下端的雾化点到冷却水面的距离为3?5m ;
S5将冷却得到的粉末通过水粉分离，装入真空干燥机，经分级检测后包装储存。
[0028]具体地，本实施例以制备超细近球形低氧奥氏体316L不锈钢粉末为例进行具体说明。
[0029]按重量百分比称取316L 成分配料:Fe:65%，Cr:18%，N1:14%，Mo:3%。总重 100kg，加入到中频熔炼炉中加温熔化，待合金熔化，使用专用复合脱氧剂脱氧除渣，并测量温度为1650 °C时，将熔融金属液倒入到雾化漏包1中，金属液通过雾化漏包底部的漏眼流入雾化区划，控制金属液流速度为10kg/min，惰性雾化气体选择氮气，压力为0.45MPa，流量为
2.5m3/mim，环缝型高压气体喷嘴21的环缝宽度L为2mm，气体喷射顶角ω为60°，每个高压水喷头7上的高压水雾化喷嘴均设置为二个，且均安置在环缝型高压气体喷嘴21的下方，同一高压水喷头7上喷出的高压水呈扇面分布，扇面夹角Φ为25°，且高压水雾化喷嘴的的直径d为0.8mm，位置相对的二个高压水雾化喷嘴之间的夹角Φ 1为40°，Φ 2为30°，使用的雾化水压力为OMPa，流量为70L/mim。使用渣浆栗控制雾化筒4体内水位，其最下端雾化点到集粉罐5内冷却水面的距离为4m。316L金属液流通过高压气体和高压水的破碎，经过收缩成球形粉末(如图3所示)，振实密度高为4.71g/cm3。同时，粉末的氧含量低，为3200ppm。并且，如图4所示，获得的粉末的粒度D50为8.067 μ m，收得率为65%。
[0030]实施例2
本实施例采用与实施例1相同的设备及方法，但是具体地，本实施例以制备超细近球形低氧17-4PH不锈钢粉末为例进行具体说明。
[0031]按重量百分比称取17-4PH 成分配料:Fe:75.8%，Cr:16%，N1:4%，Cu:4%，Nb:0.2%。总重100kg，加入到中频熔炼炉中加温熔化，待合金熔化，使用专用复合脱氧剂脱氧除渣，并测量温度为1650°C时，将熔融金属液倒入到雾化漏包1中，金属液通过雾化漏包1底部的漏眼流入雾化区域，控制金属液流速度为10kg/min，惰性雾化气体选择氮气，压力为0.4MPa，流量为2m3 /mim,环缝型高压气体喷嘴21的环缝宽度L为2mm，气体喷射顶角ω为60°，每个高压水喷头7上的高压水雾化喷嘴均设置为二个，且均安置在环缝型高压气体喷嘴21的下方，同一高压水喷头7上喷出的高压水呈扇面分布，扇面夹角Φ为15°，且高压水雾化喷嘴的直径d为0.8mm，位置相对的二个高压水雾化喷嘴之间的夹角Φ 1为45°，Φ 2为35°，使用的雾化水压力为OMPa，流量为70L/mim。使用渣浆栗控制雾化筒4体内水位，其最下端雾化点到集粉罐5内冷却水面的距离为4m。17-4PH金属液流通过高压气体和高压水的破碎，经过收缩成球形粉末(如图5所示)，振实密度高为4.63g/cm3。同时，粉末的氧含量低，为3400ppm。并且，如图6所示，获得的粉末的粒度D50为8.317 μ m，收得率为63%。
[0032]如图7所示，为传统水雾化产品样品SEM图；如图8所示，为传统水雾化产品样品粒度分布图。由这两个图可以清楚地看出，其制备的粉末与本发明制备的粉末相比，无论是形貌上，还是粒度上，还是收得率上都存在较大差异。而本发明由于增加了气体的预破碎效果，所用的雾化水量大为减小，粉末的收缩过程延长，因此球形度比传统水雾化好，而且整个雾化过程中在惰性保护气体中进行，降低了粉末的氧含量。
[0033]实施例3
本实施例制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，所述方法包括以下步骤:s 1将金属原材料放入中频感应炉中熔炼，其中金属的过热度为100?200°C，使用复合脱氧剂脱氧除渣；
s 2将熔融的金属液倾倒进雾化设备的雾化漏包中，金属液在重力和高压气流、高压水流产生的负压作用下经过漏包底部的漏眼以8?20kg/min流速流入雾化区域；其中所述高压气体为惰性气体，其压力为0.2?0.6MPa，流量为1?3m3/min ;所述高压水的压力为80?120MPa，所述高压水的流量为35?75L/mim。
[0034]S 3所述金属液流在高压气体的雾化作用下变成金属液滴，金属液滴通过多次高压水的破碎作用形成为微细液滴；
S 4所述微细液滴沿雾化筒下落过程中不断收缩成近球形，落入雾化筒底部水中冷却；
S 5将冷却得到的粉末通过水粉分离，装入真空干燥机，进行干燥。
[0035]上述各实施例中，所述复合脱氧剂为硅钙合金、钙硅锰合金和/或纯硅。
[0036]上述各实施例中，所述雾化筒体内的水位通过渣浆栗进行控制，所述雾化筒体内最下端的雾化点到冷却水面的距离为3?5m。
[0037]对本发明应当理解的是，以上所述的实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细的说明，以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限定本发明，凡是在本发明的精神原则之内，所作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: s 1将金属原材料放入中频感应炉中熔炼，并使用复合脱氧剂脱氧除渣； s 2将熔融的金属液倾倒进雾化设备的雾化漏包中，金属液在重力和高压气流、高压水流产生的负压作用下经过漏包底部的漏眼以预定流速流入雾化区域； s 3所述金属液流在高压气体的雾化作用下变成金属液滴，金属液滴通过多次高压水的破碎作用形成为微细液滴； S 4所述微细液滴沿雾化筒下落过程中不断收缩成近球形，落入雾化筒底部水中冷却； S 5将冷却得到的粉末通过水粉分离，装入真空干燥机，进行干燥。2.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述复合脱氧剂为硅钙合金、钙硅锰合金和/或纯硅。3.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述的步骤s 1中金属原材料熔炼过程中，金属的过热度为100?200°C。4.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述的步骤S2中金属液流入雾化区域的预定流速为8?20kg/min。5.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述高压气体为惰性气体，所述高压气体的压力为0.2?0.6MPa，所述高压气体的流量为1?3m3/min。6.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述高压水的压力为80?120MPa，所述高压水的流量为35?75L/mim。7.根据权利要求1所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述雾化筒体内的水位通过渣浆栗进行控制，所述雾化筒体内最下端的雾化点到冷却水面的距离为3?5m。8.一种制备超细近球形低氧金属粉末的雾化设备，该设备用于上述任一权利要求所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法，其特征在于，所述设备包括雾化漏包(1 )、设置在雾化漏包(1)底面上的高压气体雾化喷盘(2)、设置在高压气体雾化喷盘(2)底面上的高压水雾化喷盘(3)、设置在高压水雾化喷盘(3)底面上的雾化筒(4)及位于雾化筒(4)下方的集粉罐(5 )，其中所述高压气体雾化喷盘(2 )、高压水雾化喷盘(3 )和雾化筒(4 )中设置有一相互连通的通道(6)，该通道(6)内形成有雾化区域，且该通道(6)与雾化漏包(1)底部设置的漏眼相连通，所述高压气体雾化喷盘(2)上设置有环缝型高压气体喷嘴(21)，所述高压水雾化喷盘(3)上按圆周排布有至少二组高压水喷嘴，每组高压水喷嘴分别包括二个沿高压水雾化喷盘(3)中心轴对称设置的高压水喷嘴(7)，每个高压水喷嘴(7)喷出的水呈扇形排布。9.根据权利要求8所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化设备，其特征在于，所述环缝型高压气体喷嘴(21)的环缝宽度L为1?5mm，夹角ω为45?75°。10.根据权利要求8所述的制备超细近球形低氧金属粉末的雾化设备，其特征在于，所述的各高压水雾化喷嘴的直径d为0.5?1.0mm，位置对应的两个高压水雾化喷嘴之间的夹角Φ为25?65°，位于同一高压水喷头(7)上喷出的高压水呈扇面分布，扇面夹角Φ为 bο Γι r>η
【专利摘要】本发明一种制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法及设备，所述方法包括将熔融的金属液流先通过高压气体破碎成液滴，液滴再经过高压水多重破碎形成更加细小的液滴，并在雾化筒内飞行的过程中收缩成近球形，最终凝固成为超细近球形低氧金属粉末。本发明所述设备与传统气雾化相比，增加了高压水的破碎作用，粉末粒度更加细小，由于增加了气体的预破碎效果，所用的雾化水量大为减小，粉末的收缩过程延长，因此球形度比传统水雾化好，而且整个雾化过程中在惰性保护气体中进行，降低了粉末的氧含量。而且，本发明的技术先进可靠，工艺设备简单，连续性强，生产成本低，产品性能稳定，适合于工业化生产并可广泛应用于金属注射成形行业。
【IPC分类】B22F9/08
【公开号】CN105290412
【申请号】CN201510735411
【发明人】曾克里, 李志 , 翁廷, 朱杰, 宗伟, 冷丹, 罗浩, 周晚珠, 屈娇, 王苏英, 李聪
【申请人】曾克里
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月3日