专利名称：一种雾化器及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用气体雾化熔液制造超细粉体技术领域，更具体地说涉及一种雾化器及其在金属或合金超微粉末制备过程中的应用。
背景技术：
气体雾化法被广泛应用于金属和合金粉末的制备，其制粉的原理是用高速运动的气流冲击金属熔液，将液体金属破碎成小液滴并在随后的飞行中快速冷却凝固成粉末。气体雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控等优点，已成为高性能金属及特种合金粉末制备的主要方向。雾化器喷嘴是气体雾化技术的核心，喷嘴控制气流对金属液流的作用过程，使气流的动能转化为新生粉末的表面能，因此雾化喷嘴决定了雾化粉末的性能和雾化效率。现有技术中雾化器的结构形式多种多样，按照喷嘴结构分为环孔型雾化器和环缝型雾化器，无论是环缝型还是环孔型结构的雾化器，在使用过程中经常发生导流管堵塞的现象，这至少由以下两方面原因造成的，一是金属液在流动过程中因为温度降低出现凝固。 二是由于金属液滴在雾化过程中出现反溅，即雾化的液滴向气流雾化喷嘴的方向飞行，反溅的金属液滴粘附到气流雾化喷嘴的下端，并且不断凝固积累，最终导致气流雾化喷嘴的中心孔上的导流管堵塞而使雾化过程中断。一旦导流管堵塞，生产将无法继续进行。在这种情况下，只有更换整个雾化器，这大大增加了生产成本，而且也影响制备效率及产品质量。目前，对雾化器进行改进更新的技术有很多，相关专利也有很多，但这些技术大多是有关如何控制金属粉末粒度及如何提高生产效率等方面，很少有关于如何解决雾化器堵塞问题的专利及技术。专利CN201744413U公开的制备微细金属粉用的防阻塞型雾化器喷嘴，在导流管内增加复合电极棒，当堵塞发生时，在复合电极棒及导流管上通电，对堵塞物加热，使其瞬时升温熔化，从而达到防止堵塞、解决堵塞的目的。但该雾化器存在的如下几个问题值得商榷，第一，导流管具有导电耐高温性能，第一电极及第二电极均为耐高温电极，这对导流管和电极所用材质要求很高，而且导流管经常通电会发生变形影响雾化效果，电极材料需要防止与金属熔体的反应和耐高温；第二，由于导流管一般直径比较小，常常在毫米的数量级，因此在导流管内部放置复合电极，外界电源的引入较难实现，而且操作性上也存在难度；第三，导流管内含有复合电极的这种设计，对于雾化过程获得颗粒的粒度控制较难，这是由于熔体从导流管出口处喷出时，呈现一个中空的熔体，圆周较大，对于粉体的粒径控制较难；第四，导流管和复合电极之间任何的碰撞，都有可能对导流管造成损害，甚至导致电路短路现象的出现。第五，这种雾化器拆卸困难，万一遇到电极断裂和金属或合金堵塞的情况，将只能把整个雾化器拆下，通过外部加热来把堵塞的金属或合金熔化，取出电极，调换电极后，再将雾化器固定，这样每次拆卸的工作量很大，降低了生产效率。因此，该雾化器结构的设计实施较困难。总之，如何解决雾化器的堵塞问题，而又不影响生产效率是一个难题。因此，寻找一种行之有效的解决方法，既能解决雾化器堵塞问题，还能保证简单实用，对技术人员来说还是一个难题。
发明内容
本发明的目的之一是为了防止金属或合金堵塞的问题而提供一种雾化器。本发明的目的之二提供上述的一种雾化器在金属或合金超微粉末制备过程中的应用方法。本发明的技术方案
本发明的一种雾化器，即通过改变雾化器的结构，在导流管和金属外套之间安装发热体，从而达到防止堵塞、解决堵塞的目的。所述的一种雾化器包括导流管、喷嘴，另外还包括金属外套、发热体、陶瓷密封环等；
所述的喷嘴上设有进气管和出气口；
所述的金属外套的上端中心部分开有与导流管外径相适应的孔，用以安装导流管，金属外套的下端敞口，金属外套自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2处的一端渐缩成80
“S9 0的外锥形体；
在金属外套的渐缩成锥形体的部分的外侧设有螺纹并与喷嘴的内中心锥孔的侧面上的螺纹相配合，以实现对金属外套的支撑、定位和固定，金属外套其余部分与喷嘴不接触； 安装时使导流管与金属外套同心，导流管的下端部与金属外套的下端部平齐； 导流管与金属外套之间有IOmnTlOOmm的间隙，间隙内安装发热体；以使导流管与金属外套不直接接触，一方面可防止发热体与金属外套之间的导电，另一方面可大大降低导流管热量的散失；
所述的发热体上设有外接电源接口并与外界电源连接，以防在本发明的一种雾化器使用中发生金属或低熔点物质堵塞的情况下，可通过发热体通电，对堵塞物加热使其升温熔化，达到解决金属或合金堵塞的目的；
另外，优选在金属外套靠近发热体的表面设有金属反射膜或喷涂而成一层白色反射涂层，是用来反射发热体辐射的能量，从而达到减少能量损耗节能的效果； 所述的白色反射涂层所用的涂料优选为氧化锡；
在金属外套与导流管下端部的间隙处采用陶瓷密封环密封，陶瓷密封环与金属外套下端部采用螺纹连接；
所述的导流管、金属外套可以根据雾化金属或合金粉末不同，选择不同的材料； 所述的导流管可选择耐高温、隔热性好、惰性的、易于加工或即使难于加工但可制成简单形状的材料，如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷及其它耐高温陶瓷；
所述的金属外套可选择强度高、易于加工、价廉的材料，如碳钢或不锈钢。所述的陶瓷密封环材质选用磷酸锆陶瓷、磷酸铝或微晶体玻璃可加工陶瓷； 所述的发热体根据雾化金属或合金粉末不同，可选用电炉丝、硅炭棒发热体。上述的一种雾化器的安装过程如下
首先将雾化器上的金属外套通过螺纹连接安装到喷嘴上，使金属外套的外锥形体与喷嘴的内中心锥孔相配合，金属外套其余部分与喷嘴不接触； 接着在金属外套里面安装发热体；
随后在发热体内侧放入导流管，导流管的中心与金属外套的中心重合，最后在金属外套和导流管下端部出口处放置陶瓷密封环，从而完成雾化器安装。利用上述的一种雾化器来雾化制备金属或合金超微粉末，即将上述的雾化器的导流管与熔体炉上的管道连接后即可进行生产，生产过程中万一发生金属或合金阻塞的情况，接通电源加热或更换导流管即可。本发明的有益效果
本发明的一种雾化器，是通过改变雾化器的结构，在导流管和金属外套之间安装发热体，通过加热，可有效地消除金属或合金形成的低熔点堵塞物，还能够对金属熔液起到保温作用，能够有效地防止金属熔液因天气变化等原因造成的流动过程中产生的冷却凝固，从而避免导流管下端部堵塞使雾化无法继续的现象发生。本发明的一种雾化器中大部分材料采用金属材料，不仅价格低廉、加工方便，可重复使用，而且可防止导流管端部与高速冷气流接触，受热状态显著改善，抗热震性能提高， 不易炸裂。由于金属外套的保护，导流管安全性能提高，不易发生折断或损坏。导流管与金属外套之间有间隙隔热，金属外套仅以一锥段与导流管下端部出口处相接触，散热面积减小，导流管不直接接触高速冷气流，这些措施可大幅度保持熔体的温度，减少熔体雾化过热度和减少堵塞的危险；发热体的使用，也为降低雾化过热度提供了保障。熔体过热度的降低，可有效减弱熔体与导流管之间的反应，减轻成分污染，提高粉末的质量。由此可见，本发明的一种雾化器，结构简单，使用方便，成本低，可以多次重复使用，防堵塞、疏通堵塞效果好，可以快速地将堵塞疏通而不损坏雾化器。可以大大节省为疏通或更换导流管的工作，提高生产效率，降低劳动强度。
图1、本发明的雾化器结构示意图，图中1为导流管，2为金属外套，3为喷嘴，4为喷嘴进气管，5为喷嘴出气口，6为陶瓷密封环，7为导流管与金属外套之间的间隙，8为发热体，9为反射涂层。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。实施例1
一种雾化器，其结构示意图如图1所示，它由导流管1、喷嘴3，还包括金属外套2、导流管与金属外套之间的间隙7、发热体8、反射涂层9、陶瓷密封环6。所述的喷嘴3上设有喷嘴进气管4、喷嘴出气口 5 ；
所述的金属外套2的上端部分开有与导流管1外径相适应的孔，用以安装导流管1，金属外套2的下端敞口，金属外套2自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2处的一端渐缩成
80 ° 89 D的外锥形体；
在金属外套2的渐缩成锥形体的部分的外侧设有螺纹并与喷嘴3的内中心锥孔的侧面上的螺纹相配合，以实现对金属外套2的支撑、定位和固定，金属外套2其余部分与喷嘴3 不接触；
所述的导流管1采用氧化铝陶瓷，安装时使导流管1与金属外套2同心，导流管1与金属外套2下端部平齐；
导流管1与金属外套2之间有IOmnTlOOmm的间隙7，在间隙7里安装发热体8，发热体 8上设有外接电源接口并与外界电源连接，在本发明的一种雾化器使用过程中发生金属或低熔点物质堵塞的情况下，可通过发热体8通电，对堵塞物加热使其升温熔化，达到解决金属或合金堵塞的目的；
在金属外套2靠近发热体8的表面喷涂一层白色反射涂层9，当发热体8工作时，白色反射涂层9对发热体8辐射的热量起反射作用，防止热量的消耗；
在间隙7靠近导流管1下端部采用陶瓷密封环6密封，陶瓷密封环6与金属外套2下端部采用螺纹连接。应用实施例1
实施例1所述的一种雾化器在超细金属铝粉制备中的应用，具体方法如下 雾化器的组装
首先将金属外套2的外锥形体与喷嘴3的内中心锥孔相配合，金属外套2的渐缩成锥形体的部分的外侧设有螺纹并与喷嘴的内中心锥孔的侧面上的螺纹相配合，实现对金属外套2的支撑、定位和固定，金属外套2其余部分与喷嘴3不接触；接着在金属外套2里面安装发热体8 ；随后在发热体8内侧放入导流管1 ；最后在金属外套2和导流管1下端装上陶瓷密封环6，从而完成雾化器的安装；
利用上述的一种雾化器来雾化制备金属铝粉，即将上述的雾化器的导流管1与熔体炉上的管道连接后即可进行生产，生产过程中导流管万一发生金属铝阻塞的情况，接通电源加热，结果导流管下端部出口处未出现金属堵塞的现象，并且全年可连续生产，大大提高了出粉率和生产效率。从上述结果可以看出，与现有雾化器相比，本发明的一种雾化器在金属或合金超微粉末制备中的使用不仅可解决金属或合金的阻塞问题，从而降低了物料的损耗，即节约了材料，降低了生产成本，也提高了产品的质量，提高了生产效率。上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种雾化器，包括导流管、喷嘴，其特征在于还包括金属外套、发热体、陶瓷密封环； 所述的金属外套的上端中心部分开有与导流管外径相适应的孔，用以安装导流管，金属外套的下端敞口，金属外套自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2处的一端渐缩成80°、9 的外锥形体；在金属外套的减缩成锥形体的部分的外侧设有螺纹并与喷嘴的内中心锥孔的侧面上的螺纹相配合，以实现对金属外套的支撑、定位和固定，金属外套其余部分与喷嘴不接触； 导流管与金属外套同心，安装时导流管下端部与金属外套下端部平齐； 导流管与金属外套之间设有IOmnTlOOmm的间隙，间隙内安装发热体； 所述的发热体上设有外接电源接口并与外界电源连接；在金属外套与导流管下端部的间隙处采用陶瓷密封环密封，陶瓷密封环与金属外套下端部采用螺纹连接。
2.如权利要求1所述的一种雾化器，其特征在于在金属外套靠近发热体的内表面设有金属反射膜或喷涂而成的一层白色反射涂层。
3.如权利要求2所述的一种雾化器，其特征在于所述的反射涂层喷涂所用的涂料为氧化锡。
4.如权利要求3所述的一种雾化器，其特征在于所述的发热体为电炉丝或硅炭棒。
5.如权利要求4所述的一种雾化器，其特征在于所述的陶瓷密封环材质选用磷酸锆陶瓷、磷酸铝或微晶体玻璃可加工陶瓷。
6.如权利要求5所述的一种雾化器，其特征在于所述的金属外套采用碳钢或不锈钢。
7.如权利要求1飞任一权利要求所述的一种雾化器，其特征在于所述的导流管材质选用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷。
8.如权利要求广6任一权利要求所述的一种雾化器在制备金属或合金超微粉末中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种雾化器，由导流管、金属外套、喷嘴、发热体、陶瓷密封环等组成，导流管与金属外套之间留有间隙，间隙内安装发热体，金属外套内表面设有金属反射膜或喷涂而成的反射涂层，金属外套自上而下在靠近下端部出口的1/3~1/2处的一端渐缩成外锥形体，且下端部与导流管平齐，金属外套外锥形体与导流管下端部出口处之间间隙用陶瓷密封环密封。本发明的一种雾化器可有效防止金属和合金堵塞、解决堵塞的目的。本发明的一种雾化器适用于金属或合金雾化的熔体导流，且具有结构简单、安装方便、可提高生产效率等优点。
文档编号B22F9/08GK102489712SQ201110452080
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者徐家跃, 江国健 申请人:上海应用技术学院