專利名稱：一種制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬粉末的制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種制造氣體霧化快速凝固球形微 細(xì)金屬粉末(非晶、準(zhǔn)晶及微晶粉末)用復(fù)合霧化器。
背景技術(shù)：
Stephen D. Ridder等根據(jù)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(gè)階段。霧化I區(qū)輸液管出口的液流擴(kuò)展成帶和初次受氣流撞擊破碎成分散的小液 流；霧化II區(qū)小液流經(jīng)高能氣流沖擊形成液霧，該區(qū)為主要霧化區(qū)；霧化III區(qū)液霧聚 合成小液滴和凝固。根據(jù)上述分析，防止液霧聚合是改善粉末細(xì)化效果的關(guān)鍵。陳振華等人根據(jù)此原 理，在霧化系統(tǒng)中加一個(gè)或多個(gè)組合的旋轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)撞擊和破碎經(jīng)氣流霧化后的液滴(見(jiàn)中國(guó) 專利，88212137，90106130，91106862)，即所謂的雙級(jí)或多級(jí)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(shè)備也相對(duì)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種制造氣體 霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器。該復(fù)合霧化器是通過(guò)在霧化第三區(qū)(在距 頂角0. 1-0. 4m距離內(nèi))附加一個(gè)氣體射流來(lái)阻止液霧聚合并破碎殘存的大液滴，這樣既能 夠大幅度細(xì)化粉末又能保持粉末的球形度。本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器包括用于盛裝金屬 液的鉗鍋，環(huán)繞鉗鍋底部金屬液導(dǎo)液管設(shè)置的與高速氣流源相連通的環(huán)形結(jié)構(gòu)的霧化器駐 室；環(huán)繞所述霧化器駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個(gè)以均布排列方式設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的 內(nèi)外兩個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴均以其軸線與導(dǎo)液管軸線的下延長(zhǎng)線相交的 側(cè)斜方式設(shè)置；其中，靠近導(dǎo)液管軸線的內(nèi)噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交 匯于霧化II區(qū)的α 1頂角點(diǎn)，遠(yuǎn)離導(dǎo)液管軸線的外噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液 管軸線交匯于霧化III區(qū)的α 2頂角點(diǎn)，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(fā)明中所述霧化器駐室為環(huán)形單腔式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中所述霧化器駐室也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成內(nèi)外兩環(huán)腔結(jié)構(gòu)，即所述霧化器駐 室為通過(guò)豎直設(shè)置的環(huán)形隔板分隔成的內(nèi)外兩環(huán)腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置在內(nèi)外兩個(gè)噴嘴環(huán)上的噴嘴 分別與相應(yīng)的環(huán)腔相連通。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)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。采 用本發(fā)明制造微細(xì)金屬粉末其冷卻速度可達(dá)到105_106K/s，日產(chǎn)可達(dá)120Kg以上，平均粒度小于15 μ m。


圖1為單腔式結(jié)構(gòu)駐室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為兩腔式結(jié)構(gòu)駐室結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)1為柱塞，2為鉗鍋，3為導(dǎo)液管，4為環(huán)形單腔式結(jié)構(gòu)的霧化器駐室，5 為內(nèi)噴嘴環(huán)，6為外噴嘴環(huán)，7為兩腔式霧化器駐室中的內(nèi)環(huán)腔，8為兩腔式霧化器駐室中的 外環(huán)腔。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例的制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器包括 用于盛裝金屬液的鉗鍋2，環(huán)繞鉗鍋底部金屬液導(dǎo)液管3設(shè)置的與高速氣流源相連通的環(huán) 形結(jié)構(gòu)的環(huán)形單腔式結(jié)構(gòu)的霧化器駐室4 ；環(huán)繞所述霧化器駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干 個(gè)以均布排列方式設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的內(nèi)外兩個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)5、6，且所述噴嘴均以 其軸線與導(dǎo)液管軸線的下延長(zhǎng)線相交的側(cè)斜方式設(shè)置；其中，靠近導(dǎo)液管軸線的內(nèi)噴嘴環(huán) 5上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化II區(qū)的α 1頂角點(diǎn)，遠(yuǎn)離導(dǎo)液管軸線的 外噴嘴環(huán)6上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化III區(qū)的α 2頂角點(diǎn)，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(shí)施例2
如圖2所示，該實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于所述霧化器駐室為通過(guò)豎直設(shè)置的 環(huán)形隔板分隔成的內(nèi)外兩環(huán)腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置在內(nèi)噴嘴環(huán)5上的噴嘴均與內(nèi)環(huán)腔7相連通，設(shè)置 在外噴嘴環(huán)6上的噴嘴均與外環(huán)腔8相連通。本發(fā)明的復(fù)合霧化器用于非晶Al -Ni-Y合金球形粉末的制造時(shí)，氣體霧化壓力 為l.OMpa，冷卻速度達(dá)IO6 K/s，制得的Al-Ni-Y非晶粉末平均粒度為7-12μπι。本發(fā)明的復(fù)合霧化器用于Al-Mn準(zhǔn)晶球形粉末的制造時(shí)，霧化壓力為1.5 Mpa，制 得的Al-Mn準(zhǔn)晶粉末平均粒度為10-14 μ m。本發(fā)明的復(fù)合霧化器用于微細(xì)Al -Li合金球形粉末的制造時(shí)，霧化壓力為1.5 Mpa,制得的Al-Li準(zhǔn)晶粉末平均粒度為8-13 μ m。
權(quán)利要求
、一種制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器，它包括用于盛裝金屬液的鉗鍋，環(huán)繞鉗鍋底部金屬液導(dǎo)液管設(shè)置的與高速氣流源相連通的環(huán)形結(jié)構(gòu)的霧化器駐室，其特征在于環(huán)繞所述霧化器駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個(gè)以均布排列方式設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的內(nèi)外兩個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴均以其軸線與導(dǎo)液管軸線的下延長(zhǎng)線相交的側(cè)斜方式設(shè)置；其中，靠近導(dǎo)液管軸線的內(nèi)噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化II區(qū)的α1頂角點(diǎn)，遠(yuǎn)離導(dǎo)液管軸線的外噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化III區(qū)的α2頂角點(diǎn)，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(jù)權(quán)利要求1所述的制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器，其 特征在于所述霧化器駐室為環(huán)形單腔式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器，其 特征在于所述霧化器駐室為通過(guò)豎直設(shè)置的環(huán)形隔板分隔成的內(nèi)外兩環(huán)腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置在 內(nèi)外兩個(gè)噴嘴環(huán)上的噴嘴分別與相應(yīng)的環(huán)腔相連通。
全文摘要
一種制造氣體霧化快速凝固球形微細(xì)金屬粉末用復(fù)合霧化器，它包括用于盛裝金屬液的鉗鍋，環(huán)繞鉗鍋底部金屬液導(dǎo)液管設(shè)置的與高速氣流源相連通的環(huán)形結(jié)構(gòu)的霧化器駐室，其特征在于環(huán)繞所述霧化器駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個(gè)以均布排列方式設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的內(nèi)外兩個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴均以其軸線與導(dǎo)液管軸線的下延長(zhǎng)線相交的側(cè)斜方式設(shè)置；其中，靠近導(dǎo)液管軸線的內(nèi)噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化II區(qū)的α1頂角點(diǎn)，遠(yuǎn)離導(dǎo)液管軸線的外噴嘴環(huán)上的所有噴嘴的軸線均與導(dǎo)液管軸線交匯于霧化III區(qū)的α2頂角點(diǎn)，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(hào)B22F9/08GK101966589SQ20101054213
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月13日
發(fā)明者王有超, 王海燕, 王狂飛, 米國(guó)發(fā), 鄭喜平, 陳立林 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)