一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的制作方法

专利名称：一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的制作方法
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，更具体地说是一种金属或合金超微粉末制备时所用的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置。
背景技术：
随着现代科学技术的发展，对粉末材料的品种、质量以及成本等方面的要求越来越高，金属粉末的制备朝着高纯、微细、成分和粒度可控以及低成本的方向发展。气体雾化技术是生产金属和合金粉末的主要方法，气体雾化的基本原理是用一高速气流将液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末的过程。真空雾化制粉采用的是在真空条件下熔炼获得的金属或金属合金，它们达到一定过热度时，再保温适当的时间后转入保温坩埚(中间包)中，在气体保护的条件下，这些金属液体经过导流管流出、通过喷嘴由高压惰性气体流将金属液体雾化破碎成大量细小的液滴，这些细小的液滴在飞行中凝固成球形或亚球形颗粒。由于液滴细小和热交换条件好，液滴的冷凝速度一般可达到10(T10000K/S，比铸锭的冷却高几个数量级，因此金属粉体颗粒细小，合金的成分均勻，组织细小。真空雾化制粉不仅可以制备大多数不能采用在空气中和水雾化方法制造的金属及其合金粉末，而且可以制取许多特殊合金的球形或亚球形粉末，具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、生产成本低以及适应多种金属及合金粉末、非晶相的生产等优点，已成为高性能及特种合金粉末制备技术的主要发展方向。现有技术中雾化器在使用过程中经常遇到导流管堵塞的现象出现，这主要由以下几个方面的原因造成的
一是金属液在流动过程中因为温度降低出现凝固；二是喷嘴射出的气流或多或少地会喷射到导流管端口产生强烈地冷却，使液流凝固堵死导流管和喷嘴；三是导流管下方的负压紊流区，使金属液滴溅到喷嘴口造成堵死；四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和导流管堵塞而使雾化过程中断；五是气体雾化法制备合金粉末时经常处于氧化气氛中，势必使合金粉末表面发生氧化；即使处于保护气氛下，但由于保护气体并非完全纯净，因此也不可避免使合金粉末表面发生一定程度氧化，在粉末表面形成薄层氧化膜，一旦氧化膜形成一定的厚度层，液滴表面张力完全失效，影响粉末的成球率。随着化合物量的增多，会将喷嘴和导流管堵塞。一旦喷嘴和导流管堵塞，生产将无法继续进行。出现这种情况时，企业普遍的做法是停止生产，将雾化器拆下疏通，但这个办法常常也不能解决问题，这主要是由于这些高熔点物质熔点普遍较高，在这种情况下，只有更换导流管乃至整个雾化器。但更换的方法也存在两个问题，一是更换过程中难免遇到空气中氧气、氮气和其它气体的侵入，它们会氧化、氮化金属，影响了产品质量，二是降低了效率，增加了生产成本。
目前，对雾化器进行改进更新的技术有很多，但很少有关于如何解决雾化器的喷嘴和导流管堵塞尤其是氧化物、氮化物或其它高熔点物质堵塞问题的专利及技术。本发明人在发明名称为一种防止高熔点物质堵塞的全封闭气体雾化制粉装置，专利号为201110452318. χ专利申请中提到了一种解决雾化器高熔点物质堵塞喷嘴和导流管的问题，但依然存在因喷嘴出口与雾化点之间距离过长从而影响雾化粉体达到理想粉碎效果的技术问题，但是缩短喷嘴出口与雾化点之间的距离则容易引起喷嘴和导流管阻塞。而该技术问题正是本发明要解决的技术问题。

发明内容
本发明的目的为了解决上述的技术问题而提供一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，它能有效地解决雾化器的喷嘴和导流管金属堵塞尤其是氧化物、氮化物或其它高熔点物质堵塞的问题。本发明的技术方案
一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，包括保温坩埚、雾化器、可伸缩塑料管Α、雾化塔、可伸缩塑料管B及真空泵等；
其中所述的雾化器包括导流管、喷嘴，另外还包括金属外套、发热体、陶瓷圆环、金属圆环、金属密封环和垫圈等；
所述的喷嘴上设有两个进气管和两个Laval结构的出气管；所述的喷嘴的两个Laval结构的出气管的中轴线之间的夹角在20° 75。之间；每个Iaval结构的出气管的外围IOmnTlOOmm处都设置间隙，间隙内都安装发热体B，每个Laval结构的出气管的间隙的端部都采用金属密封环螺纹连接密封，每个Laval结构的出气管的出气口处的端部都与金属圆环连接，所述的金属圆环内径按照Iaval结构的出气管，金属圆环的外径处与出气管的端部采用螺纹连接；
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，金属外套安装时导流管与金属外套同心；
所述的导流管的上端部的下缘和金属外套的上端部在靠近内径的边缘对应的位置上设有对应的凹入部分的槽，槽里面放置起定位作用的垫圈，最终保证导流管的下端部与金属外套的下端部平齐；
所述的垫圈采用塑料或金属垫圈；
导流管与金属外套之间有IOmnTlOOmm的间隙，间隙内安装发热体A ；导流管与金属外套不直接接触，一方面可防止发热体A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A及发热体B上均设有外接电源接口并与外界电源连接，以防在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A及发热体B同时通电，对堵塞物加热使其升温熔化，从而达到解决金属或合金堵塞的目的；所述的外界电源为220V或380V电源；
另外，优选在金属外套靠近发热体A的表面设有金属反射膜或喷涂一层白色反射涂层所形成的反射层，是用来反射发热体A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；所述的陶瓷圆环与导流管等内径，陶瓷圆环的外径小于金属外套下端部内径，陶瓷圆环靠内径的边缘上有一凸台，该凸台结构与导流管下端部的凹入部分相配合；
陶瓷圆环安装到导流管的下端部并嵌入到金属外套内，陶瓷圆环的凸台嵌入到导流管下端部的凹入部分上，陶瓷圆环与金属外套采用螺纹连接，安装完后，保证陶瓷圆环上与有凸台一面对应的另一面要凸出于金属外套的下端面；
陶瓷圆环的内表面喷涂上与经常发生堵塞的物质，如金属、合金熔液、金属氧化物或金属化合物难以粘附的物质，用来防止氧化物或其它化合物在圆环状物体表面的凝固积累，从而达到防止堵塞、解决堵塞的目的；内表面喷涂物质的选择，将根据不同雾化金属，采用润湿角等方法来确定；
所述的导流管、金属外套、陶瓷圆环、金属密封环、金属圆环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、金属密封环、金属圆环可选择强度高、易于加工、价廉的材料，如碳钢或不锈钢。 所述的陶瓷圆环选用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷；
所述的发热体A及发热体B根据雾化金属或合金粉末不同，可选用电炉丝或硅炭棒，它们通过安装或缠绕的方式发挥作用；
上述的可伸缩塑料管A —端与保温坩埚一端密封连接，另一端与雾化器的喷嘴的上表面密封连接，雾化塔与喷嘴的下表面的喷嘴的两个Laval结构的出气管的出气口外侧通过可伸缩塑料管B相连，可伸缩塑料管A下部靠近喷嘴的位置设有真空泵接口，外接真空泵，雾化塔下部设有的放料口阀门即雾化塔阀门，即形成由保温坩埚、可伸缩塑料管A、喷嘴、可伸缩塑料管B、雾化塔、雾化塔阀门及与可伸缩塑料管A连接的真空泵一起组成的全封闭系统结构；
所述的真空泵为常规的真空系统，包括各类机械泵、扩散泵、分子泵等；在可伸缩塑料管A内部，与可伸缩塑料管A连接的保温坩埚一端，其上通过管道连接有保温坩埚阀门，以便上述的全封闭系统结构内部抽真空时使用；
保温坩埚阀门再经一端为喇叭平口的管道与雾化器的导流管的上端口通过螺栓和垫圈靠紧连接，它们都置于可伸缩性塑料管A的内部；
在可伸缩塑料管A在靠近导流管处设有取物口 A，在喷雾塔与喷嘴下表面之间的可伸缩塑料管B上靠近雾化器的陶瓷圆环、金属圆环和金属密封环的部位设有取物口 B，以方便封闭系统内外物品的换取；
所述的可伸缩塑料管A上的取物口 A及可伸缩塑料管B上的取物口 B结构相同，分别设有二层真空阀门，即内层真空阀门和外层真空阀门，其上的外层真空阀门采用真空橡皮管与外界多通接头连接，后者再与上述的可伸缩塑料管A下部靠近喷嘴的位置相连的真空泵连接；
另外，可伸缩塑料管A上的取物口A两侧即对应于螺栓及金属外套的上缘处各设有一双手套，以方便对雾化器的导流管、金属外套进行操作；在可伸缩塑料管B的取物口 B两侧对应的位置上，也设有两双手套，用来对陶瓷圆环、金属圆环、金属密封环、两个半卜金属圆柱形圆筒进行操作；
上述各手套分别采用胶粘剂与可伸缩塑料管A及可伸缩塑料管B连接； 当从全密闭系统中取物品时，先把物品放在两个阀门之间的空间内，随后关闭内层真空阀门，打开外层真空阀门，取出物品；而当物品放进全封闭系统中时，先打开外层真空阀门，将物品放进内层真空阀门和外层真空阀门之间的空间内，随后对这个空间抽真空，达到真空后，停止抽气，打开内层真空阀门，将物品放进全封闭系统中；
而当发生需要调换导流管时(如导流管年久开裂)，可通过拉伸可伸缩塑料管，在密闭系统内卸下螺栓，提起金属外套，取下导流管，并通过取物口 A调换；安装导流管时，首先在密闭系统内装上导流管，随后装入金属外套中，随后用螺栓固定金属外套，完成导流管调换；
而当发生需要调换陶瓷圆环时(如发生高熔点物质阻塞)，首先通过可伸缩塑料管B上的手套，利用两个半卜金属圆柱形圆筒在雾化器喷嘴和雾化塔上的内外两个金属槽上的滑动，打开金属圆柱形圆筒的内部结构，随后利用手套，旋下雾化器上的陶瓷圆环，并通过可伸缩塑料管B上的取物口 B调换；安装陶瓷圆环时，首先将陶瓷圆环通过可伸缩塑料管B上的取物口 B放入可伸缩塑料管B中，然后安装上雾化器上的陶瓷圆环。所述的可伸缩塑料管A及可伸缩塑料管B，其材料采用耐高温塑料，如其内部包覆玻璃纤维、中间采用不锈钢弹性螺旋钢丝增强、外部为塑料布形成的可伸缩耐高温材料，如高温尼龙伸缩通风软管。采用可伸缩塑料管A，方便在密闭环境下对雾化器进行处理。上述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的安装过程如下
首先在喷嘴的两个Laval结构的出气管的间隙内都安装发热体B，之后在喷嘴的两个 Laval结构的出气管的间隙的端部都安装金属密封环，随后在喷嘴的两个Laval结构的出气管的出气口处的端部都安装金属圆环； 接着在金属外套里面安装发热体A ；
随后在发热体A内侧放入导流管，导流管的中心与金属外套的中心重合，之后在导流管下端部出口处放置陶瓷圆环；
接着将上述雾化器放入可伸缩塑料管A内，之后将可伸缩塑料管A安装在保温坩埚和喷嘴之间；
随后在可伸缩塑料管A上安装手套、取物口 A、发热体A外接电源接口等； 接着在喷嘴的下表面喷嘴的两个Laval结构的出气管的出气口外侧和喷雾塔之间安装内外两个金属槽及两个半卜金属圆柱形圆筒；
最后在喷嘴的下表面和喷雾塔之间安装可伸缩塑料管B等，从而完成一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置安装。上述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置在金属和合金制粉过程中的应用方法，具体如下
由于本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的改进，在设备使用过程，首先关闭保温坩埚阀门和雾化塔阀门，然后用真空泵对可伸缩塑料管A和可伸缩塑料管B进行抽真空处理，待抽到合适的真空度后，放入惰性气体，当可伸缩塑料管A和可伸缩塑料管B内压力超过大气压的时候，打开雾化塔阀门，随后打开保温坩埚阀门放入金属熔体，进行粉体雾化处理。如果期间发生雾化器的喷嘴、导流管堵塞的时候， 或更换喷嘴或导流管或打开电源，利用发热体A及发热体B对堵塞金属同时进行热处理，促使其熔化，解决导流管和喷嘴的堵塞问题。万一热处理的方法不能奏效的情况下，则通过可伸缩塑料管B上的取物口 B上面设有的二层真空阀门，调换金属圆环及陶瓷圆环。本发明的技术效果
本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，通过改变雾化器的结构，在导流管与金属外套之间的间隙里安装发热体A的同时，还在喷嘴的两个Laval结构的出气管的间隙内都安装发热体B，通过同时加热，可有效地消除金属或合金形成的低熔点堵塞物，还能够预热雾化气体和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，从而避免喷嘴和导流管下端部堵塞使雾化无法继续的现象发生。此外，发热体A及发热体B的同时采用，可消除低熔点堵塞物的干扰，因此有利于缩短气流与液流的撞击点到导流管下端部的距离及保持气流的速度，这对于获得更小粒径和更窄粒度分布粉体颗粒非常有利。本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置中， 由于雾化器采用密闭系统，可避免在雾化器拆卸过程中氧气、氮气或其它气体的侵入，防止氧化物、氮化物等高熔点物质的生成后对喷嘴乃至导流管的堵塞所造成的停机带来的产品质量和经济方面的损失。目前，对雾化器进行改进更新的技术有很多，因而现有气体雾化制粉装置结构众多，形状各异。与现有雾化器相比，本发明提供的雾化器属于一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭装置，不仅可排除导流管管口氧化物、氮化物和其它高熔点物质的产生， 而且可通过加热消除金属或合金形成的低熔点堵塞物。在本发明提供的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置中，大部分部件采用金属材料制造，不仅价格低廉、加工方便，可重复使用，而且导流管和金属外套端部平齐，可防止导流管端部与高速冷气流接触，导流管受热状态显著改善，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的现象出现。在本发明提供的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置中，导流管与金属外套之间留有间隙，金属外套内层上设有白色反射层，金属外套不与喷嘴接触，散热面积减小，导流管不直接接触高速冷气流，这些措施有利于导流管的保温， 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；即使在熔体过热度较小导致导流管温度不高的情况下，也可采用发热体能量来保持熔体的温度，因此发热体的使用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，本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置具有结构简单，易加工，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，可以大大节省为疏通或更换导流管的工作，生产效率提高。


图1、解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的外形结构示意图，图中图中1为保温坩埚、2为取物口 A、3为可伸缩塑料管A、4为手套1、5为雾化器的发热体A外接电源接口 1、6为手套11、7为真空泵接口、8为雾化器的喷嘴、9为雾化器的喷嘴的进气管、10为手套IIIUl为雾化器的发热体B外接电源接口 1、12为手套IV、13为取物口 B、14为雾化塔、15为雾化塔阀门、16为手套V、17为雾化器的发热体A外接电源接口 Π、18为手套VI、19为手套VII、20为雾化器的发热体B外接电源接口 11、21为手套VIII、 22为可伸缩塑料管B ；
图2、可伸缩塑料管A上的取物口 A2的结构示意图，图中A21为内层真空阀门、A22为内层空间、A23为外层真空阀门、AM为外层空间、A25为真空泵接口，3为可伸缩塑料管A ； 图3、解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置的内部局部及喷嘴的剖切结构示意图，图中1为保温坩埚、3为可伸缩塑料管A、4为手套1、5为发热体A外接电源接口 1、6为手套11、8为雾化器的喷嘴、9为雾化器的喷嘴的进气管、10为手套III、 11为发热体B外接电源接口 1、12为手套IV、14为雾化塔、15为雾化塔阀门、16为手套V、 17为发热体A的外接电源接口 II、18为手套VI、19为手套VII、20为发热体B外接电源接口 11、21为手套VIII、22为可伸缩塑料管B、23为保温坩埚阀门、24为管道、25为导流管、 26为螺栓、27为垫圈、28为金属外套、四为发热体A、30为金属外套与导流管之间的空隙、 31为反射层、32为陶瓷圆环、331和332为喷嘴的两个Laval结构的出气管的间隙、341和 342为发热体B、351和352为喷嘴的两个Laval结构的出气管、361和362金属密封环、37 为金属圆柱形圆筒、381和382为金属圆环；
图4、本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质堵塞的雾化器中右侧喷嘴的出气管、 发热体、金属密封环和金属圆环的结构示意放大图，331为喷嘴的出气管的间隙，341为发热体B，351为喷嘴的Laval结构的出气管，361为金属密封环，381为金属圆环。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明。实施例1
一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其外形示意图如图ι所示，图中图中1为保温坩埚、2为取物口 A、3为可伸缩塑料管A、4为手套1、5为雾化器的发热体A外接电源接口 1、6为手套11、7为真空泵接口、8为雾化器的喷嘴、9为雾化器的喷嘴的进气管、10为手套IIIUl为雾化器的发热体B外接电源接口 1、12为手套IV、13 为取物口 B、14为雾化塔、15为雾化塔阀门、16为手套V、17为雾化器的发热体A外接电源接口 11、18为手套VI、19为手套VII、20为雾化器的发热体B外接电源接口 11、21为手套 VIII、22为可伸缩塑料管B。上述的取物口 A2上设有二层真空阀门，结构示意图如图2所示，图中A21为内层真空阀门，A22为内层空间，A23为外层真空阀门，A24为外层空间，A25为真空泵接口 ；
当从全密闭系统中取物品时，先把物品放在内层真空阀门A21和外层真空阀门A23之间的空间内，随后关闭内层真空阀门A21，打开外层真空阀门A23，取出物品；
而当物品放进全封闭系统中时，先打开外层真空阀门A23，将物品放进内层真空阀门A21和外层真空阀门A23之间的空间内，随后对这个空间抽真空，达到真空后，停止抽气，打开内层真空阀门A21，将物品放进全封闭系统中；
上述的取物口 B13的结构同取物口 A2的结构，其取物及放进物品的过程如取物口 A2 的操作一样。一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其内部局部及喷嘴的剖切结构示意图如图3所示，图中1为保温坩埚、3为可伸缩塑料管A、4为手套I、 5为发热体A外接电源接口 1、6为手套11、8为雾化器的喷嘴、91和92为雾化器的喷嘴的进气管、10为手套IIIUl为发热体B外接电源接口 1、12为手套IV、14为雾化塔、15为雾化塔阀门、16为手套V、17为发热体A的外接电源接口 11、18为手套VI、19为手套VII、20 为发热体B外接电源接口 11、21为手套VIII、22为可伸缩塑料管B、23为保温坩埚阀门、24 为管道、25为导流管、沈为螺栓、27为垫圈、观为金属外套、四为发热体A、30为金属外套与导流管之间的空隙、31为反射层、32为陶瓷圆环、331和332为喷嘴的两个Laval结构的出气管的间隙、341和342为发热体B、351和352为喷嘴的两个Laval结构的出气管、361和 362金属密封环、37为金属圆柱形圆筒、381和382为金属圆环。结合图1及图3可以看出，安装有雾化器的可伸缩塑料管A3与保温坩埚1 一端密封连接，另一端与喷嘴8上表面密封连接；
雾化塔14与喷嘴8的下表面的喷嘴的两个Laval结构的出气管351和352外侧与可伸缩塑料管B22相连，可伸缩塑料管A3下部靠近喷嘴8的位置设有的真空泵接口，外接真空泵(图中未标出)，雾化塔14下部设有的放料口阀门即雾化塔阀门15，即形成由保温坩埚 1、可伸缩塑料管A3、喷嘴8、可伸缩塑料管B22、雾化塔14、雾化塔阀门15及与可伸缩塑料管A3连接的真空泵一起组成的全封闭系统结构； 所述的真空泵为机械泵；
在可伸缩塑料管A3的内部，与可伸缩塑料管A3连接的保温坩埚1 一端，其上通过管道 M连接有保温坩埚阀门23 ；保温坩埚阀门23与管道M的一端连接，管道M的另外一端为喇叭平口结构；
金属外套28将雾化器的导流管25的上端平口通过螺栓沈使其与管道M的喇叭平口端靠紧密封连接；
另外，可伸缩塑料管A3上在取物口 A2对应于螺栓沈及可伸缩塑料管B22在取物口 B13对应金属密封环36的位置上各设有两双塑料薄形手套分别为图中的4、6、10、12、16、 18、19、21，它们分别采用胶粘剂连接在可伸缩塑料管A3或可伸缩塑料管B22上，用以对螺栓沈、导流管25、金属外套观、取物口 A2、取物口 B13、陶瓷圆环32、金属密封环36、金属圆柱形圆筒37等进行操作；
雾化器的喷嘴8上设有两个进气管91和92和两个Laval结构的出气管351和352 ； 两个Laval结构的出气管351和352的中轴线之间的夹角在20° 75°之间，两个 Iaval结构的出气管351和352的外围IOmnTlOOmm处设置间隙331和332，间隙331和332 内安装发热体B341和B342，两个Iaval结构的出气管351和352的间隙331和332的端部采用金属密封环361和362螺纹密封连接；两个Laval结构的出气管351和352的出气口处的端部都与金属圆环381和382连接，所述的金属圆环381和382的内径按照Iaval 结构的出气管351和352，金属圆环381和382的外径处与出气管351和352的端部采用螺纹连接，具体见图4，即以雾化器中右侧喷嘴的出气管331、发热体B341、金属密封环361 和金属圆环381的结构示意放大图为例进行说明，其中331为喷嘴的出气管间隙，341为发热体B，351为喷嘴的两个Laval结构的出气管，361为金属密封环，381为金属圆环；
金属外套观的上端中心部分开有与导流管25外径相适应的孔，用以安装导流管25，金属外套观的下端敞口 ；
安装时使导流管25与金属外套观同心，所述的导流管25的上端部的下缘和金属外套观的上端部在靠近内径的边缘设有对应的凹入部分的槽的里面放置起定位作用的垫圈 27，以保证导流管25的下端部与金属外套观的下端部平齐；
导流管25与金属外套观不直接接触，之间有10mnT500mm的间隙30，间隙30内安装发热体A29 ；
所述的发热体似9上设有外接电源接口 5和17并穿过可伸缩塑料管A4与外界电源连
接；
所述的发热体B341和342上设有外接电源接口 11和20并穿过可伸缩塑料管B22与外界电源连接；
所述的外界电源为220V或380V电源；
另外，在金属外套观靠近发热体似9的表面设有金属反射膜或喷涂一层白色反射涂层所形成的反射层31，所述的白色反射涂层31所用的涂料为氧化锡；
在金属外套观与导流管25下端部的间隙30下端部采用陶瓷圆环32密封； 陶瓷圆环32采用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷材料，陶瓷圆环32与导流管25等内径，陶瓷圆环32的外径小于金属外套28下端部内径，陶瓷圆环32靠内径的边缘上有一凸台，该凸台结构与导流管25下端部的凹入部分相配合；
雾化塔14与喷嘴8下表面通过可伸缩塑料管B22密封连接，两个半卜金属圆柱形圆筒 37分别安放在喷嘴8下表面和雾化塔14上的内外两个金属槽内，上下分别安放在喷嘴8下表面和雾化塔14上的金属槽中；
所述的导流管25选择氧化铝陶瓷；
所述的金属外套28和金属密封环361和362选择不锈钢；
所述的发热体A^和发热体B341和342选用电炉丝缠绕的方式发挥作用；
所述的可伸缩塑料管A3及可伸缩塑料管B22采用高温尼龙伸缩通风软管。所述的手套为塑料薄形手套。采用本发明提供的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置来雾化制备金属铝粉，喷嘴和导流管管口未出现氧化铝堵塞的现象，全年可连续生产。与现有雾化制粉装置相比，本发明提供的防止喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭雾化制粉装置，可以解决雾化器的喷嘴和导流管管口氧化物、氮化物和其它高熔点物质堵塞问题和消除金属或合金形成的低熔点堵塞物，实现连续生产，降低了成本，提高了产品质量和生产效率。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
1.一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，包括保温坩埚、雾化塔、雾化器、可伸缩塑料管A、可伸缩塑料管B及真空泵；其中所述的雾化器包括导流管、喷嘴、金属外套、发热体A、陶瓷圆环；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，安装时使导流管与金属外套同心；所述的导流管的上端部的下缘和金属外套的上端部在靠近内径的边缘相应的位置上设有对应的凹入部分的槽；导流管与金属外套之间有IOmnTlOOmm的间隙，间隙内安装发热体A ；所述的陶瓷圆环与导流管等内径，陶瓷圆环的外径小于金属外套下端部内径，陶瓷圆环靠内径的边缘上有一凸台，该凸台结构与导流管下端部的凹入部分相配合；陶瓷圆环安装到导流管的下端部并嵌入到金属外套内，陶瓷圆环的凸台嵌入到导流管下端部的凹入部分上，陶瓷圆环与金属外套采用螺纹连接，安装完后，保证陶瓷圆环上与有凸台一面对应的另一面要凸出于金属外套的下端面；陶瓷圆环的内表面喷涂上与金属、合金熔液、金属氧化物或金属化合物难以粘附的物质；所述的发热体A及发热体B上均设有外接电源接口并与外界电源连接；所述的外界电源为220V或380V电源；其特征在于所述的雾化器还包括一个垫圈，所述的垫圈安放在导流管上端部的下缘和金属外套上端部在靠近内径的边缘对应的位置上设有对应的凹入部分的槽里，以保证导流管的下端部与金属外套的下端部平齐；所述的喷嘴上设有两个进气管和两个出气管；所述的喷嘴的两个出气管采用Laval结构，两个Laval结构的出气管的中轴线之间的夹角在20° 75°之间；每个Laval结构的出气管的外围IOmnTlOOmm处都设置间隙，间隙内都安装发热体B，每个Laval结构的出气管的间隙的端部都采用金属密封环螺纹连接密封，每个Laval结构的出气管的出气口处的端部都与金属圆环连接，所述的金属圆环内径按照Iaval结构的出气管，金属圆环的外径处与出气管的端部采用螺纹连接；所述的发热体A及发热体B上均设有外接电源接口并与外界电源连接；所述的外界电源为220V或380V电源。
2.如权利要求1所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的可伸缩塑料管A分别与保温坩埚和雾化器的喷嘴的上表面密封连接，雾化塔与喷嘴的下表面喷嘴的出气口外侧通过可伸缩塑料管B相连，可伸缩塑料管A下部靠近喷嘴的位置设有真空泵接口，外接真空泵，雾化塔下部设有的放料口阀门即雾化塔阀门，两个半卜金属圆柱形圆筒分别安放在喷嘴下表面和雾化塔上的内外两个金属槽内，形成由保温坩埚、可伸缩塑料管A、喷嘴、可伸缩塑料管B、雾化塔、雾化塔阀门及与可伸缩塑料管A连接的真空泵组成的全封闭系统结构；在可伸缩塑料管A内部，与可伸缩塑料管A连接的保温坩埚一端，其上通过管道连接有保温坩埚阀门；保温坩埚阀门再经一端为喇叭平口的管道与雾化器的金属外套上缘通过螺栓靠紧连接，它们都置于可伸缩性塑料管A的内部；在可伸缩塑料管A在靠近导流管处设有取物口 A，在喷雾塔与喷嘴下表面之间的可伸缩塑料管B上靠近雾化器的陶瓷圆环、金属圆环和金属密封环的部位设有取物口 B ；所述的可伸缩塑料管A上的取物口 A及可伸缩塑料管B上的取物口 B结构相同，分别设有二层真空阀门，即内层真空阀门和外层真空阀门，其上的外层真空阀门采用真空橡皮管与外界多通接头连接，后者再与上述的可伸缩塑料管A下部靠近喷嘴的位置相连的真空泵连接；另外，可伸缩塑料管A上的取物口A两侧即对应于螺栓及金属外套的上缘处各设有一双手套；在可伸缩塑料管B的取物口 B两侧对应的位置上，也设有两双手套，各手套分别采用胶粘剂与可伸缩塑料管A及可伸缩塑料管B连接。
3.如权利要求2所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的雾化器的金属外套靠近发热体A的表面设有金属反射膜或喷涂一层白色反射涂层所形成的反射层。
4.如权利要求3所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的雾化器的金属外套靠近发热体的表面喷涂的白色反射涂层所用的涂料为氧化锡。
5.如权利要求4所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的可伸缩塑料管A及可伸缩塑料管B均为内部包覆玻璃纤维、中间采用不锈钢弹性螺旋钢丝增强、外部为塑料布形成的可伸缩耐高温材料。
6.如权利要求5所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的可伸缩塑料管A及可伸缩塑料管B均为高温尼龙伸缩通风软管。
7.如权利要求6所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的真空泵为机械泵、扩散泵或分子泵。
8.如权利要求7所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的导流管为氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷。
9.如权利要求8所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的金属外套、金属圆环及金属密封环为碳钢或不锈钢。
10.如权利要求9所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的金属圆柱形圆筒为不锈钢。
11.如权利要求10所述的一种解决喷嘴和导流管金属及合金堵塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的垫圈采用塑料或金属垫圈。
12.如权利要求11所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的发热体A及发热体B为电炉丝或硅炭棒。
13.如权利要求12所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，其特征在于所述的陶瓷圆环选用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷。
14.利用如权利要求13所述的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置进行金属及合金粉末的制备。
全文摘要
本发明公开一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置，由保温坩埚、雾化器、雾化塔、可伸缩塑料管A、可伸缩塑料管B及真空泵等组成，雾化器安装在可伸缩塑料管A内，可伸缩塑料管A和B分别与保温坩埚和雾化器的喷嘴上表面、雾化塔与喷嘴下表面密封连接，形成全封闭系统结构，可避免雾化器上高熔点物质形成。导流管与金属外套之间留有间隙安装发热体A，且喷嘴的两个Laval结构的出气管的间隙内都安装发热体B，发热体A及发热体B同时通电可解决高熔点物质堵塞问题。本发明的一种解决喷嘴和导流管高熔点物质阻塞的全封闭气体雾化制粉装置具有结构简单、安装方便、有效防止和解决堵塞、提高粉体质量等优点。
文档编号B22F9/08GK102554246SQ201210049050
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者徐家跃, 江国健 申请人:上海应用技术学院