本发明涉及喷嘴制造技术，具体地，涉及一种用于催化剂生产的喷嘴及其制造方法。
背景技术：
催化剂在生产过程中有多种成型方法，其中喷雾成型是炼油催化剂的生产的重要生产方法。喷雾成型是采用雾化器将原料浆液喷洒成极小的雾状小液滴，然后利用热空气和液滴进行热交换，使得水分得以蒸发而制成球粒状的颗粒的催化剂的过程。
其中雾化器的喷嘴是影响催化剂生产产量、球整度和筛分质量的关键零部件。目前使用的雾化器喷嘴为碳化钨硬质合金，在实际生产中，流体颗粒浆液在大约8.0mpa的高压下，对雾化器喷嘴有严重的磨损。正常情况下，使用8-15小时后，雾化器喷嘴孔径就会因磨损变大而不能继续使用。生产中更换雾化器喷嘴时须中断生产20-30分钟，不但影响产量，而且雾化装置也在空转等待作无用功，能量浪费极大。
因此，催化剂行业中急需开发出高性能、长寿命、耐磨损的雾化器喷嘴零件，以解决催化剂生产过程中雾化器的喷嘴磨损严重、频繁更换从而影响产量和质量以及浪费能耗的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种喷嘴及喷嘴的制造方法，用以解决现有技术中喷嘴磨损严重而影响产品的质量和产量的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴主体，所 述喷嘴主体形成有具有入料口和出料口的喷射空腔，在所述喷嘴主体的所述出料口处固定有耐磨件，所述耐磨件具有与所述出料口对应连通的喷孔，其中，所述耐磨件的耐磨性大于所述喷嘴主体的耐磨性。
优选地，所述喷嘴主体由硬质合金制成，所述耐磨件由金刚石制成。
优选地，所述硬质合金为co的质量百分比含量为0-15％的碳化钨硬质合金。
优选地，所述喷嘴主体和所述耐磨件通过钎焊固定连接。
优选地，所述喷嘴主体和所述耐磨件钎焊所采用的钎料为活性钎料。
优选地，所述喷嘴主体的所述出料口的直径大于所述耐磨件的所述喷孔的直径。
优选地，所述喷嘴主体在所述出料口处形成有凹部，所述耐磨件嵌在所述凹部中。
优选地，所述耐磨件为环形板状结构，所述凹部围绕所述出料口并与所述耐磨件形状适配。
优选地，所述耐磨件的厚度h1为0.5-1.5mm。
优选地，所述喷嘴主体上形成的所述喷射空腔从所述入料口至所述出料口的横截面逐渐缩小，且所述入料口和所述出料口之间形成的内壁为内凹的圆弧形。
优选地，所述入料口的直径d1为18-25mm，所述出料口的直径d2为3.0-3.2mm，所述喷射空腔的圆弧形内壁的半径r为15-25mm，所述喷孔的直径d3为2.5-3.0mm，从所述入料口至所述喷孔的出口之间的距离h2为8-15mm。
另一方面，本发明还提供一种喷嘴的制造方法，所述方法包括：
提供喷嘴主体和耐磨件，其中，所述耐磨件采用耐磨性大于所述喷嘴主体的材料，所述喷嘴主体形成具有入料口和出料口的喷射空腔，所述耐磨件 形成喷孔；
将所述耐磨件固定在所述喷嘴主体的所述出料口处，并使得所述喷孔和所述出料口对应连通。
优选地，所述喷嘴主体由硬质合金制成，所述耐磨件由金刚石制成，所述喷嘴主体和所述耐磨件通过钎焊固定在一起。
优选地，所述硬质合金为co的质量百分比含量为0-15％的碳化钨硬质合金。
优选地，所述喷嘴主体和所述耐磨件钎焊所采用的钎料为活性钎料。
优选地，钎焊的加热速率为30～60℃/min，钎焊温度为830～900℃，保温时间为10～20min；钎焊过程在真空度为5×10-2～1×10-3pa的环境中进行。
优选地，所述喷嘴主体的所述出料口的直径大于所述耐磨件的所述喷孔的直径。
优选地，所述喷嘴主体在所述出料口处形成有凹部，所述耐磨件嵌在所述凹部中。
优选地，所述耐磨件为环形板状结构，所述凹部围绕所述出料口并与所述耐磨件形状适配。
优选地，所述耐磨件的厚度h1为0.5-1.5mm。
优选地，所述喷嘴主体上形成的所述喷射空腔从所述入料口至所述出料口的横截面逐渐缩小，且所述入料口和所述出料口之间形成的内壁为内凹的圆弧形。
优选地，所述入料口的直径d1为18-25mm，所述出料口的直径d2为3.0-3.2mm，所述喷射空腔的圆弧形内壁的半径r为15-25mm，所述喷孔的直径d3为2.5-3.0mm，从所述入料口至所述喷孔的出口之间的距离h2为8-15mm。
本发明通过在喷嘴的喷出口处设置磨损性能较好的耐磨件，使得浆液通过耐磨件的喷孔喷出，由此来提高喷嘴的耐磨性能，解决了现有技术中雾化器喷嘴磨损严重而影响产品质量和产量的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的一个实施方式中喷嘴的结构示意图。
附图标记说明
1-喷嘴主体；11-入料口；
12-出料口；13-喷射空腔；
2-耐磨件；21-喷孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未做相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各零部件本身的轮廓的内外。
本发明提供一种喷嘴，如图1所示，该喷嘴包括喷嘴主体1，喷嘴主体1形成有具有入料口11和出料口12的喷射空腔13，在所述喷嘴主体1的出料口12处固定有耐磨件2，耐磨件2具有与所述出料口12对应连通的喷孔 21，其中，所述耐磨件2的耐磨性大于所述喷嘴主体1的耐磨性。
该喷嘴可用于催化剂的雾化成型，在雾化形成过程中，浆液对喷嘴的磨损主要是在喷嘴的喷出口处，本发明通过在喷嘴的喷出口处设置磨损性能较好的耐磨件2，使得浆液通过耐磨件2的喷孔21喷出，由此来提高喷嘴的耐磨性能，解决了现有技术中雾化器喷嘴磨损严重而影响产品质量和产量的问题。
在本发明的优选实施方式中，喷嘴的喷嘴主体1由硬质合金制成，耐磨件2由金刚石制成，金刚石性质地坚硬，耐磨损耐腐蚀。其中，优选地，喷嘴主体1所采用的硬质合金为co(钴)的质量百分比含量为0-15％的碳化钨(wc)硬质合金。
为使得耐磨件2与喷嘴主体1的固定牢固，优选地，喷嘴主体1在出料口12处形成有凹部，耐磨件2嵌在所述凹部中。具体如图1所示，耐磨件2为具有喷孔21的环形板状结构，喷嘴主体1的所述凹部围绕出料口12且与所述耐磨件2形状适配，所述耐磨件2嵌在喷嘴主体1该凹部中利于两者固定牢固。
本实施方式中，喷嘴主体1和耐磨件2可通过钎焊的方式固定，所采用的钎料优选为活性钎料，该活性钎料可为ag-cu-ti、cu-sn-ti或ti-cu-ni。
钎焊的工艺条件为：钎焊的加热速率为30～60℃/min；钎焊温度为830～900℃；保温时间为10～20min；钎焊过程在真空度为5×10-2～1×10-3pa的环境中进行。在该工艺条件下钎焊的喷嘴寿命较长。
本发明提供的喷嘴的具体结构如图1所示，该喷嘴的喷嘴主体1上所形成的喷射空腔13大致为锥形(不是严格意义上的锥形)，从入料口11至出料口12的横截面逐渐缩小，且入料口11和出料口12之间形成的内壁为内凹的圆弧形。
优选地，喷嘴主体1的出料口12的直径大于耐磨件2的喷孔21的直径。
优选地，喷嘴主体1的入料口11的直径d1为18-25mm，出料口12的直径d2为3.0-3.2mm，喷射空腔13的圆弧形内壁的半径r为15-25mm，耐磨件2的喷孔21的直径d3为2.5-3.0mm，从入料口11至喷孔21的出口之间的距离(喷嘴的高度)h2为8-15mm；另外，耐磨件2的外径d5大约为5-10mm，厚度h1优选为0.5-1.5mm；喷嘴整体大致形成为圆形结构，其外径d4为22-30mm。
更优选地，所述入料口11的直径d1为20mm。
本发明提供的喷嘴雾化效果好，所获得的催化剂雾化球形度好，颗粒集中、粉末粘结和空心粉显著降低。
本发明还提供一种喷嘴的制造方法，该制造方法可用于制造如上所述的喷嘴。该方法包括：
首先，提供喷嘴主体1和耐磨件2，其中，所述耐磨件2采用耐磨性大于所述喷嘴主体1的材料，喷嘴主体1形成具有入料口11和出料口12的喷射空腔13，耐磨件形成喷孔21；
将所述耐磨件2固定在所述喷嘴主体1的出料口12处，并使得所述喷孔21和所述出料口12对应连通。
优选地，喷嘴主体1由硬质合金制成，优选为co的质量百分比含量为0-15％的碳化钨硬质合金，耐磨件2由金刚石制成。所述喷嘴主体1和所述耐磨件2可通过钎焊固定在一起，钎焊所采用的钎料为活性钎料，该活性钎料可为ag-cu-ti、cu-sn-ti或ti-cu-ni，钎焊的工艺条件：加热速率为30～60℃/min，钎焊温度为830～900℃，保温时间为10～20min；钎焊过程在真空度为5×10-2～1×10-3pa的环境中进行。
另外，所制造的喷嘴的结构与上述所描述的喷嘴相同，在此不再赘述。
下面通过具体实施例具体描述本发明(各实施例中的喷嘴的结构相同，即图1所示的结构)。
实施例一：
本实施例中，喷嘴主体1由硬质合金材料制成，形成有具有圆弧内壁的喷射空腔13，其中所采用的硬质合金为co的质量百分比含量为15％的wc硬质合金；耐磨件2由金刚石材料制成。该喷嘴的具体尺寸为：入料口11的直径d1为25mm，出料口12的直径d2为3.2mm，喷射空腔13的圆弧形内壁的半径r为25mm，喷孔21的直径d3为3.0mm，耐磨件2的厚度h1为1.5mm，直径d5为5mm；从入料口11至喷孔21的出口之间的距离(喷嘴的高度)h2为8mm，喷嘴整体为圆形结构，其外径d4为30mm。
喷嘴主体1和耐磨件2通过钎焊结合而成，钎焊所采用的钎料为ag-cu-ti。
该实施例中的钎焊工艺条件如下：加热速率为30℃/min；钎焊温度为900℃；保温时间为10min；钎焊过程在真空度为5×10-2pa的环境中进行。
经钎焊后可获得一种使用寿命400小时以上，催化剂雾化球形度好，颗粒集中、粉末粘结和空心粉显著降低的雾化喷嘴零件。
实施例2
本实施例中，喷嘴主体1由硬质合金材料制成，形成有具有圆弧内壁的喷射空腔13，其中所采用的硬质合金为co的质量百分比含量为0％的wc硬质合金；耐磨件2由金刚石材料制成。该喷嘴的具体尺寸为：入料口11的直径d1为18mm，出料口12的直径d2为3.0mm，喷射空腔13的圆弧形内壁的半径r为15mm，喷孔21的直径d3为2.5mm，耐磨件2的厚度h1为0.5mm，直径d5为10mm；从入料口11至喷孔21的出口之间的距离(喷嘴的高度)h2为15mm，喷嘴整体为圆形结构，其外径d4为22mm。
喷嘴主体1和耐磨件2通过钎焊结合而成，钎焊所采用的钎料为cu-sn-ti。
该实施例中的钎焊工艺条件如下：加热速率为60℃/min；钎焊温度为 830℃；保温时间为20min；钎焊过程在真空度为1×10-3pa的环境中进行。
经钎焊后可获得一种使用寿命450小时以上，催化剂雾化球形度好，颗粒集中、粉末粘结和空心粉显著降低的雾化喷嘴零件。
实施例3
本实施例中，喷嘴主体1由硬质合金材料制成，形成有具有圆弧内壁的喷射空腔13，其中所采用的硬质合金为co的质量百分比含量为8％的wc硬质合金；耐磨件2由金刚石材料制成。该喷嘴的具体尺寸为：入料口11的直径d1为20mm，出料口12的直径d2为3.1mm，喷射空腔13中的圆弧形内壁的半径r为20mm，喷孔21的直径d3为2.7mm，耐磨件2的厚度h1为1.0mm，直径d5为8mm；从入料口11至喷孔21的出口之间的距离(喷嘴的高度)h2为12mm，喷嘴的外径d4为25mm。
喷嘴主体1和耐磨件2通过钎焊结合而成，钎焊所采用的钎料为ti-cu-ni。
本实施例中的钎焊工艺条件如下：加热速率为50℃/min；钎焊温度为860℃；保温时间为15min；钎焊过程在真空度为5×10-3pa的环境中进行。
经钎焊后可获得一种使用寿命500小时以上，催化剂雾化球形度好，颗粒集中、粉末粘结和空心粉显著降低的雾化喷嘴零件。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。