制备金属及合金粉末用的气雾化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制备金属及合金粉末用的气雾化装置。
【背景技术】
[0002]气体雾化法借助雾化装置喷嘴产生的高速、高压涡旋气流将熔融的金属或合金液流瞬间粉碎成细小液滴，并依靠冷却介质使其快速冷却凝固成固体小颗粒，制备出的雾化颗粒球形度高、含氧量低、尺寸可控、具有快速冷凝的组织结构等优点。现有的雾化装置在制备金属及合金粉末时，容易产生鼓泡和反溅现象，对雾化装置的损害大，大大降低雾化装置的使用寿命，另外制备出的金属及合金粉末粒径不均匀，含氧量较大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长、雾化效率高的新型制备金属及合金粉末用的气雾化装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，包括用以储存冷却介质的雾化塔容器，所述雾化塔容器顶板开口上方设置有气枪组件，所述气枪组件包含底部具有漏嘴的漏包坩祸，所述漏嘴外围设置有气枪组件的环缝喷嘴，且所述环缝喷嘴也位于所述开口上方，所述雾化塔容器上部周侧壁设置有伸入冷却介质并喷入惰性气体的第一进气管、所述周侧壁上还设置有引出雾化塔容器内氧气的出气管。
[0005]进一步的，所述气枪组件还包含气枪主体，所述气枪主体具有环锥形内腔，所述气枪主体两侧端对称设置有与环锥形内腔相连通的第二进气管，所述环锥形内腔底部设有连通环锥形内腔与雾化塔容器的环缝喷嘴，所述漏嘴与环缝喷嘴平齐。
[0006]进一步的，所述环缝喷嘴的喷嘴宽度为1.6~1.8mm，所述环缝喷嘴的内径为15~20mm，所述环缝喷嘴呈锥形，且其内壁斜面与环锥形内腔底平面之间的夹角为30° ;所述漏嘴的直径为3.6-4.1mm0
[0007]进一步的，所有第二进气管的中心线均位于同一直线上。
[0008]进一步的，所述气枪主体的喷射压力为3.0-3.4MPa。
[0009]进一步的，所述气枪主体顶部外侧壁与漏包坩祸外侧壁相吻合壁相吻合。
[0010]进一步的，所述气枪主体采用不锈钢材料并通过氩弧焊进行密封焊接而成。
[0011]进一步的，所述气枪组件与雾化塔容器为小间隙配合，并经橡胶圈密封。
[0012]进一步的，所述雾化塔容器的底部呈锥形，且所述雾化塔容器的锥形底部设有阀门。
[0013]进一步的，所述漏包坩祸由低导热系数的耐火材料制成。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型采用漏斗形的漏包坩祸可有效防止雾化过程气体介质和金属熔融液体沿漏包坩祸逆流而上导致的鼓泡和反溅现象的发生，延长了气枪组件和漏包坩祸的寿命；通过高压高速气体雾化、惰性气体保护的组合设计可实现雾化粉末形状规则、粒径均匀、含氧量低等优点；通过调节熔融金属液体的过热度、漏包坩祸的孔径、工作介质的压力等参数可以使雾化粉末粒度达到一个要求的范围；上述技术的采用提高了雾化制粉的生产效率、细粉收得率和金属粉末的产品质量。
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例的构造示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例的构造示意图。
[0018]图中:1-雾化塔容器，11-顶板，12-开口，13-锥形底部，14-阀门，15-第一进气管，16-出气管，2-气枪组件，21-漏包坩祸，211-漏嘴，212-外侧壁，22-气枪主体，221-环缝喷嘴，222-环锥形内腔，223-第二进气管，224-外侧壁，3-冷却介质。
【具体实施方式】
[0019]如图1~2所示，一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，包括用以储存冷却介质3的雾化塔容器1，所述雾化塔容器I顶板11开口 12上方设置有气枪组件2，所述气枪组件2包含底部具有漏嘴211的漏包坩祸21，所述漏嘴211外围设置有高压气枪组件2的环缝喷嘴221，且所述环缝喷嘴221也位于所述开口 12上方，所述雾化塔容器I上部周侧壁设置有伸入冷却介质3并喷入惰性气体的第一进气管15、所述周侧壁上还设置有引出雾化塔容器I内氧气的出气管16。在未往雾化塔容器I内通入惰性气体时，雾化塔容器I内上部为空气环境，下部为冷却介质3环境，不断往雾化塔容器I内通入惰性气体，不断将雾化塔容器I内部的氧气排出，保持雾化塔容器I上部为惰性气体环境，下部为冷却介质3环境。
[0020]在本实用新型中，所述气枪组件2还包含气枪主体22，所述气枪主体22具有环锥形内腔222，所述气枪主体22两侧端对称设置有与环锥形内腔222相连通的第二进气管223，所述环锥形内腔222底部设有连通环锥形内腔222与雾化塔容器I的环缝喷嘴221，所述漏嘴211与环缝喷嘴221平齐。
[0021]在本实用新型中，所述环缝喷嘴221的喷嘴宽度为1.6-1.8mm，所述环缝喷嘴221的内径为15~20mm，优选19mm，所述环缝喷嘴221呈锥形，且其内壁斜面与环锥形内腔222底平面之间的夹角为30°。
[0022]在本实用新型中，所述漏嘴211的直径为3.6-4.1mm。通过对漏嘴211尺寸、雾化介质喷射角度的控制，能更好的控制粉末的粒径均匀性和外形的规则性。
[0023]在本实用新型中，所有第二进气管223的中心线均位于同一直线上。
[0024]在本实用新型中，所述气枪主体22的喷射压力为3.0~3.4MPa，所述第二进气管223通入的是雾化介质。
[0025]在本实用新型中，所述气枪主体22顶部外侧壁224与漏包坩祸21外侧壁212相吻合壁相吻合。
[0026]在本实用新型中，所述气枪主体22采用不锈钢材料并通过氩弧焊进行密封焊接rfn 。
[0027]在本实用新型中，所述气枪组件2与雾化塔容器I为小间隙配合，并经橡胶圈密封。
[0028]在本实用新型中，所述雾化塔容器I的底部呈锥形，且所述雾化塔容器I的锥形底部13设有阀门14，所述阀门14便于排放雾化塔容器I内的冷却水以及收集金属、合金颗粒。
[0029]在本实用新型中，所述漏包坩祸21呈漏斗形，所述漏包坩祸21集保温、导流功能于一体。
[0030]在本实用新型中，所述漏包坩祸21由低导热系数的耐火材料制成。
[0031]本实用新型的具体使用过程如下:
[0032](I)通入冷却介质3，首先在所述制备金属及合金粉末用的气雾化装置的雾化塔容器I内通入一定比例的冷却介质3，将所述雾化塔容器I上下分为空气环境、冷却介质环境两个部分；
[0033](2)排气，接着利用第一进气管15往冷却介质3中不断通入惰性气体，将雾化塔容器I内空气环境部分、冷却介质环境中含有的氧气不断经出气管16排出，将空气环境部分变为惰性气体环境；
[0034](3)造粒，然后将金属或合金熔融液体从漏包坩祸21上方倒入，雾化介质从第二进气管223向气枪组件2的环锥形内腔222喷入并经环缝喷嘴221喷出，在金属或合金熔融液体经过漏嘴211向下流入雾化塔容器I的过程中，雾化介质将金属或合金熔融液流瞬间雾化破碎成大量细小的金属或合金液滴，细小的液滴在惰性气体环境部分的飞行过程中，在表面张力和雾化气体的快速冷却共同作用下迅速冷凝成球形或类球形颗粒；
[0035](4)冷却，紧接着金属或合金的球形或类球形颗粒落入雾化塔容器I锥形底部13的冷却介质3中进行冷却，得到金属或合金粉末；
[0036](5)收集，冷却结束后，打开阀门14收集所有金属或合金粉末。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:包括用以储存冷却介质的雾化塔容器，所述雾化塔容器顶板开口上方设置有气枪组件，所述气枪组件包含底部具有漏嘴的漏包坩祸，所述漏嘴外围设置有气枪组件的环缝喷嘴，且所述环缝喷嘴也位于所述开口上方，所述雾化塔容器上部周侧壁设置有伸入冷却介质并喷入惰性气体的第一进气管、所述周侧壁上还设置有引出雾化塔容器内氧气的出气管。
2.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述气枪组件还包含气枪主体，所述气枪主体具有环锥形内腔，所述气枪主体两侧端对称设置有与环锥形内腔相连通的第二进气管，所述环锥形内腔底部设有连通环锥形内腔与雾化塔容器的环缝喷嘴，所述漏嘴与环缝喷嘴平齐。
3.根据权利要求2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述环缝喷嘴的喷嘴宽度为1.6-1.8mm，所述环缝喷嘴的内径为15~20mm，所述环缝喷嘴呈锥形，且其内壁斜面与环锥形内腔底平面之间的夹角为30° ;所述漏嘴的直径为3.6-4.1mm。
4.根据权利要求3所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:两第二进气管的中心线均位于同一直线上。
5.根据权利要求2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述气枪主体的喷射压力为3.0-3.4MPa。
6.根据权利要求2或5所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述气枪主体顶部外侧壁与漏包坩祸外侧壁相吻合。
7.根据权利要求6所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述气枪主体采用不锈钢材料并通过氩弧焊进行密封焊接而成。
8.根据权利要求1或2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述气枪组件与雾化塔容器为小间隙配合，并经橡胶圈密封。
9.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述雾化塔容器的底部呈锥形，且所述雾化塔容器的锥形底部设有阀门。
10.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于:所述漏包坩祸由低导热系数的耐火材料制成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，包括用以储存冷却介质的雾化塔容器，所述雾化塔容器顶板开口上方设置有气枪组件，所述气枪组件包含底部具有漏嘴的漏包坩埚，所述漏嘴外围设置有气枪组件的环缝喷嘴，且所述环缝喷嘴也位于所述开口上方，所述雾化塔容器上部周侧壁设置有伸入冷却介质并喷入惰性气体的第一进气管、所述周侧壁上还设置有引出雾化塔容器内氧气的出气管。本实用新型能够有效防止雾化过程中的鼓泡和反溅现象，且雾化粉末形状规则、粒径均匀、含氧量低。
【IPC分类】B22F9-08
【公开号】CN204486788
【申请号】CN201520067155
【发明人】向红亮, 陈雪萍, 刘 东
【申请人】福州大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月30日