一種製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器的製作方法

2023-10-04 09:45:39 2

專利名稱：一種製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬粉末的製造領域，尤其是涉及一種製造氣體霧化快速凝固球形微 細金屬粉末(非晶、準晶及微晶粉末)用複合霧化器。
背景技術：
Stephen D. Ridder等根據高速攝影拍攝的普通氣體霧化情況，概括得出霧化分 為三個階段。霧化I區輸液管出口的液流擴展成帶和初次受氣流撞擊破碎成分散的小液 流；霧化II區小液流經高能氣流衝擊形成液霧，該區為主要霧化區；霧化III區液霧聚 合成小液滴和凝固。根據上述分析，防止液霧聚合是改善粉末細化效果的關鍵。陳振華等人根據此原 理，在霧化系統中加一個或多個組合的旋轉盤來撞擊和破碎經氣流霧化後的液滴(見中國 專利，88212137，90106130，91106862)，即所謂的雙級或多級霧化法。這種方法使霧化效果 得到明顯改善，但所得到的粉末不是球形，呈淚滴狀，而且霧化設備也相對複雜。

發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種製造氣體 霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器。該複合霧化器是通過在霧化第三區(在距 頂角0. 1-0. 4m距離內)附加一個氣體射流來阻止液霧聚合併破碎殘存的大液滴，這樣既能 夠大幅度細化粉末又能保持粉末的球形度。本發明的目的可通過下述技術措施來實現
本發明的製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器包括用於盛裝金屬 液的鉗鍋，環繞鉗鍋底部金屬液導液管設置的與高速氣流源相連通的環形結構的霧化器駐 室；環繞所述霧化器駐室的環形底面設置有由若干個以均布排列方式設置的噴嘴構成的 內外兩個同心圓結構的噴嘴環，且所述噴嘴均以其軸線與導液管軸線的下延長線相交的 側斜方式設置；其中，靠近導液管軸線的內噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交 匯於霧化II區的α 1頂角點，遠離導液管軸線的外噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液 管軸線交匯於霧化III區的α 2頂角點，兩頂角之間的距離為0. 1-0. 4m ；控制霧化壓力在 0. 5-2. 5Mpa。本發明中所述霧化器駐室為環形單腔式結構。本發明中所述霧化器駐室也可根據需要設計成內外兩環腔結構，即所述霧化器駐 室為通過豎直設置的環形隔板分隔成的內外兩環腔結構，設置在內外兩個噴嘴環上的噴嘴 分別與相應的環腔相連通。本發明的有益效果如下
本發明相比現有技術可使金屬液流得以更充分霧化，從而使得氣體霧化效果更佳。採 用本發明製造微細金屬粉末其冷卻速度可達到105_106K/s，日產可達120Kg以上，平均粒度小於15 μ m。


圖1為單腔式結構駐室的結構示意圖。圖2為兩腔式結構駐室結構的結構示意圖。圖中序號1為柱塞，2為鉗鍋，3為導液管，4為環形單腔式結構的霧化器駐室，5 為內噴嘴環，6為外噴嘴環，7為兩腔式霧化器駐室中的內環腔，8為兩腔式霧化器駐室中的 外環腔。
具體實施例方式本發明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述 實施例1
如圖1所示，本實施例的製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器包括 用於盛裝金屬液的鉗鍋2，環繞鉗鍋底部金屬液導液管3設置的與高速氣流源相連通的環 形結構的環形單腔式結構的霧化器駐室4 ；環繞所述霧化器駐室的環形底面設置有由若干 個以均布排列方式設置的噴嘴構成的內外兩個同心圓結構的噴嘴環5、6，且所述噴嘴均以 其軸線與導液管軸線的下延長線相交的側斜方式設置；其中，靠近導液管軸線的內噴嘴環 5上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化II區的α 1頂角點，遠離導液管軸線的 外噴嘴環6上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化III區的α 2頂角點，兩頂角 之間的距離為0. 1-0. 4m ；控制霧化壓力在0. 5-2. 5Mpa。實施例2
如圖2所示，該實施例與實施例1的不同之處在於所述霧化器駐室為通過豎直設置的 環形隔板分隔成的內外兩環腔結構，設置在內噴嘴環5上的噴嘴均與內環腔7相連通，設置 在外噴嘴環6上的噴嘴均與外環腔8相連通。本發明的複合霧化器用於非晶Al -Ni-Y合金球形粉末的製造時，氣體霧化壓力 為l.OMpa，冷卻速度達IO6 K/s，製得的Al-Ni-Y非晶粉末平均粒度為7-12μπι。本發明的複合霧化器用於Al-Mn準晶球形粉末的製造時，霧化壓力為1.5 Mpa，制 得的Al-Mn準晶粉末平均粒度為10-14 μ m。本發明的複合霧化器用於微細Al -Li合金球形粉末的製造時，霧化壓力為1.5 Mpa,製得的Al-Li準晶粉末平均粒度為8-13 μ m。
權利要求
、一種製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器，它包括用於盛裝金屬液的鉗鍋，環繞鉗鍋底部金屬液導液管設置的與高速氣流源相連通的環形結構的霧化器駐室，其特徵在於環繞所述霧化器駐室的環形底面設置有由若干個以均布排列方式設置的噴嘴構成的內外兩個同心圓結構的噴嘴環，且所述噴嘴均以其軸線與導液管軸線的下延長線相交的側斜方式設置；其中，靠近導液管軸線的內噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化II區的α1頂角點，遠離導液管軸線的外噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化III區的α2頂角點，兩頂角之間的距離為0.1 0.4m；控制霧化壓力在0.5 2.5Mpa。
2.根據權利要求1所述的製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器，其 特徵在於所述霧化器駐室為環形單腔式結構。
3.根據權利要求1所述的製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器，其 特徵在於所述霧化器駐室為通過豎直設置的環形隔板分隔成的內外兩環腔結構，設置在 內外兩個噴嘴環上的噴嘴分別與相應的環腔相連通。
全文摘要
一種製造氣體霧化快速凝固球形微細金屬粉末用複合霧化器，它包括用於盛裝金屬液的鉗鍋，環繞鉗鍋底部金屬液導液管設置的與高速氣流源相連通的環形結構的霧化器駐室，其特徵在於環繞所述霧化器駐室的環形底面設置有由若干個以均布排列方式設置的噴嘴構成的內外兩個同心圓結構的噴嘴環，且所述噴嘴均以其軸線與導液管軸線的下延長線相交的側斜方式設置；其中，靠近導液管軸線的內噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化II區的α1頂角點，遠離導液管軸線的外噴嘴環上的所有噴嘴的軸線均與導液管軸線交匯於霧化III區的α2頂角點，兩頂角之間的距離為0.1-0.4m；控制霧化壓力在0.5-2.5MPa。
文檔編號B22F9/08GK101966589SQ20101054213
公開日2011年2月9日 申請日期2010年11月13日 優先權日2010年11月13日
發明者王有超, 王海燕, 王狂飛, 米國發, 鄭喜平, 陳立林 申請人:河南理工大學