专利名称：有色金属粉体“高速离心雾化法”制备工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色金属粉体制备工艺及装置，具体涉及500℃以下低熔点有色金属及合金粉体“高速离心雾化法”制备工艺及装置。
背景技术：
有色金属及合金粉体的应用范很广泛，是化工、冶金、机械制造、电子工业等行业的重要基础原料。其制取方法，目前大多采用“气体雾化法”及“超声波雾化法”。气体雾化法制备有色金属粉体产量虽大，但粒度分布范围宽，产品形貌不规则，含氧量高；超声波雾化法虽能制备粒度分布范围狭且含氧量低的产品，但产量低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种产量高，产品粒度分布窄、含氧量低且形貌规则的有色金属粉体制备工艺。特别适用于制备熔点低于500℃的有色金属及合金粉体，如Sn、Pb、Bi、Zn、Sb以及Sn-Pb、Sn-Sb、Sn-Bi、Bi-Sb、Sn-Pb-Bi、Sn-Ag-Bi等。
本发明提供的“高速离心雾化法”制取低熔点有色金属及合金粉体制备工艺主要由金属及合金熔化，高速离心雾化，急冷收圆、凝固成形等工序组成。其特征在于有色金属及合金熔化后，在一定气氛、温度下，经过密闭的加热输送管将熔融液送至雾化圆盘上，在高速离心力作用下熔融液飞离圆盘被雾化成微细液粒，经急速冷却、收圆、凝固成所需形貌的粉体。
本发明所提供的制备工艺主要条件如下1、熔化工序熔化时不需任何特殊气氛保护。
2、高速离心雾化工序通过控制雾化温度、转速及雾化气氛等参数，即可制得不同成分、不同形貌(球形、类球形、棒缒形等)的粉体。其主要工艺参数为(1)雾化转速每分钟10000～40000转(2)雾化温度在金属或合金熔点之上过热30～70℃(3)气氛的控制含氧量在20～80ppm根据上述制备工艺，本发明所使用的高速离心雾化装置由熔化炉、高速离心雾化器、集粉桶组成。其特征在于通过一根可控加热保温层的送液管将熔融液从熔化炉输送至高速离心雾化器，通过自重自动流入到高速旋转的雾化圆盘上进行雾化成形。
所述熔化炉部分圆周有保温层，底部设有可控电炉，内部装有控温热电偶及可控的放液阀，放液阀通过放液口接通外有可控加热保温层的送液管，送液管的末端设有可控漏液嘴。
所述高速离心雾化器部分高速圆盘直径为30～60mm，是由特殊的高速电动机所驱动，转速在10000～40000r/min，根据所制备粉体的不同，转速可调；雾化器壳体为直径Φ3000mm，高3000mm的圆锥体，底部连接集粉桶。
与现有技术相比，本发明具有以下优点1、工艺适应性强，通过调整高速雾化盘的直径、转速，雾化气氛，融熔液雾化温度、流速，雾化气氛等参数，即可制备不同成份的不同粒度，球形或其他形貌的粉体，产品含氧量低、粒度分布窄。
2、由于离心雾化速度快，生产效率及产量高，产量120～170kg/h。
3、雾化制粉时，金属及合金过热低(低于50℃)，电能消耗低(600kwh/t)而气体雾化法过热度为100～150℃。
4、整个雾化制粉过程在密闭容器内进行，噪声＜70分贝，且无粉尘排放，是一种高效环保型的工艺。
附图是本发明所采用的高速离心雾化装置示意图参见附图，发明所采用的高速离心雾化装置主要由熔化炉、高速离心雾化器两部分组成。
熔化炉部分在熔化锅1的圆周装在带有保温材料2，底部设有可控电炉4，在熔化锅1的内部装有控温热电偶3及可控的放液阀11，放液阀11通过放液口13接通外有可控加热保温层15的送液管14，送液管14的末端设有可控漏液嘴20。
高速离心雾化器部分可控漏液嘴20伸进雾化桶5内，高速电动机支架8设有可调速高速电动机7，7之上有雾化圆盘6，雾化桶5壳体上设有带电磁阀16、18的抽气管19及排气管17，雾化桶5壳体下端有排料蝶阀9及集粉桶10。
具体实施例方式
本发明可制取熔点低于500℃的有色金属及合金粉体，如Sn、Pb、Bi、Zn、Sb以及Sn-Pb、Sn-Sb、Sn-Bi、Bi-Sb、Sn-Pb-Bi、Sn-Ag-Bi等金属及合金粉体，具体只需根据要求配制合金，调整雾化参数，如高速雾化盘的直径、转速，融熔液雾化温度、流速，雾化气氛等，即可得所需不同粒径、不同形貌(球形、棒缒形)的粉体产品。
本发明通过以下实施例进一步说明。
实施例一利用上述制粉装置，制备成份为63％Sn、37％Pb的球形焊分，控制和调整的主要工艺参数为熔化温度230～250℃，雾化温度210～230℃，雾化时融熔液流量150kg/h，雾化圆盘直径50mm，雾化转速20000～40000r/min，氧气氛20～60ppm。
按上述参数所制得的产品经检测具有较高的真圆度，表面光亮无缺陷，含氧量＜50ppm，其粒度分布如下％＜ 10 25 50 75 90um12.9625.0637.3950.7866.86
实施例二按实施例一的方法和步骤制取成份为97％Bi3％Sb，58％Bi42％Sn等金属及合金粉体，只需根据要求配制合金的熔化温度过热30～70℃，其余参数不变。所得产品粒度及分布、形貌、含氧量等与实施例一相同。
权利要求
1.一种有色金属粉体“高速离心雾化法”制备工艺，其特征在于该工艺由金属熔化，高速离心雾化，急冷收圆、凝固成形工艺组成。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于高速离心雾化速度为每分钟10000～40000转，雾化温度在金属或合金熔点之上过热30～70℃。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于通过调整高速雾化盘的直径、转速，雾化器内气氛，融熔液雾化温度、流速等参数，即可制备球形、类球形、棒缒形等不同形貌，不同粒径的粉体；其中雾化器内氧气氛含量为20～80ppm。
4.一种制备有色金属粉体的高速离心雾化装置，其特征在于由熔化炉、高速离心雾化器、集粉桶组成。
5.根据权利4所述的高速离心雾化装置，其特征在于所述的雾化高速圆盘是由转速＞20000r/min的高速电动机所驱动，且转速可调。
6.根据权利4所述的高速离心雾化装置，其特征在于所述雾化圆盘的直径为30～60mm。
7.根据权利4所述的高速离心雾化装置，其特征在于雾化器内设计有一根密闭的加热输送管，熔融液可靠重力自动流入到高速旋转的雾化圆盘上。
8.根据权利4所述的高速离心雾化装置，其特征在于雾化器壳体为直径3000mm，高3000mm圆锥体。
全文摘要
本发明提供了一种有色金属及合金粉体“高速离心雾化法”制备工艺及装置，具体涉及500℃以下低熔点有色金属及合金粉体“高速离心雾化法”制备工艺及装置。该工艺是将金属及合金熔化后，经过密闭的加热输送管，将熔融液送到一定气氛的雾化器内，经不同转速的高速离心雾化、急速冷却、收圆、凝固等，即可得到所需产品。所述高速离心雾化制粉装置主要由熔化炉、高速离心雾化器、集粉桶组成。用本工艺及装置可制备粒度3～100mm的球形、类球形、棒缒形等形貌粉体。工艺及操作简便，产品粒度分布好、含氧量低(O
文档编号B22F9/08GK1657203SQ20041007965
公开日2005年8月24日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者朱华明, 黄迎红, 刘宝权, 王炜, 刘国宇 申请人:云南锡业集团有限责任公司