專利名稱：一種適用于金屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬制粉的霧化裝置，特別涉及一種適用于金屬復(fù)合霧化器 的氣流霧化噴嘴裝置。
背景技術(shù)：
真空霧化制粉是在真空條件下熔煉金屬或金屬合金，在氣體保護(hù)的條件下，金屬 液體經(jīng)過保溫坩堝、導(dǎo)流嘴流出、通過噴嘴由高壓惰性氣體流將金屬液體霧化破碎成大量 細(xì)小的液滴，細(xì)細(xì)的液滴在飛行中凝固成球形或是亞球形顆粒，由于液滴細(xì)小和熱交換條 件好，液滴的冷凝速度一般可達(dá)到100 ΙΟΟΟΟΚ/s，比鑄錠的冷卻高幾個數(shù)量級。因此合 金的成分均勻，組織細(xì)小，用它制成的合金材料無宏觀偏析，性能優(yōu)異。真空霧化制粉可以 制備大多數(shù)不能采用在空氣中和水霧化方法制造的金屬及其合金粉末，其次，由于凝固速 度快克服了偏析現(xiàn)象，可以制取許多特殊合金的球形或亞球形粉末，最后，采用合適的工藝 參數(shù)，可以使粉末粒度達(dá)到一個額定要求的范圍。幾乎所有可被熔化的金屬都可用霧化法 生產(chǎn)，尤其適宜生產(chǎn)合金粉末。真空霧化制粉法生產(chǎn)效率高，并易于擴(kuò)大工業(yè)規(guī)模而受到 極其廣泛的工業(yè)應(yīng)用。
真空霧化制粉法是一個眾多參數(shù)共同作用的復(fù)雜過程，真空霧化粉末的粒度、形 狀和結(jié)晶組織和霧化工藝參數(shù)如熔體流直徑、噴嘴結(jié)構(gòu)、噴射介質(zhì)的壓力、流速等緊密相 關(guān)。特別是真空霧化的氣流霧化噴嘴結(jié)構(gòu)是最關(guān)鍵的技術(shù)問題之一。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了提供一種生產(chǎn)效率高，并易于擴(kuò)大工業(yè)規(guī)模的適用于金 屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置。該噴嘴裝置帶有附加哈特曼氣流式超聲輻射器的氣流 霧化噴嘴裝置，能使金屬熔液的噴出霧化更加合理，霧化均勻，霧化制粉速度快、效率高、冷 卻迅速，可連續(xù)作業(yè)，金屬霧化粉末的粒徑小，產(chǎn)出率高，是十分理想的金屬霧化制粉裝置。 采用本發(fā)明霧化器制造的微細(xì)金屬粉末其冷卻速度可達(dá)到105-106K/s，粒度小于20 μ m的 粉末收得率可達(dá)90%。
本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)本發(fā)明的用于金屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置包括噴嘴本體，設(shè)置在噴嘴本體中 心位置處的垂直通孔，安裝在垂直通孔內(nèi)的輸液管，環(huán)繞垂直通孔設(shè)置在噴嘴本體內(nèi)的高 壓氣體駐室；所述高壓氣體駐室通過側(cè)置的通孔及連接管路與高壓氬氣或氮?dú)鈿庠聪噙B 通，環(huán)繞高壓氣體駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個以均布排列方式設(shè)置的噴嘴孔構(gòu)成的噴 嘴環(huán)，且所述噴嘴孔均以其軸線與輸液管軸線的下延長線相交的側(cè)斜方式設(shè)置；在所述噴 嘴本體的下方設(shè)置有哈特曼氣流式超聲輻射器，所述哈特曼氣流式超聲輻射器的環(huán)型腔體 通過氣道與低壓氣體駐室連通，該低壓氣體駐室通過連接管路與低壓的氬氣或氮?dú)鈿庠聪?連通，所述哈特曼氣流式超聲輻射器的環(huán)型腔體通過若干個以均布排列方式設(shè)置的上下噴 嘴孔分別與哈特曼氣流式超聲輻射器內(nèi)設(shè)置的上下環(huán)槽形氣道連通。
本發(fā)明的工作原理及有益效果如下在進(jìn)行真空霧化制粉時，高壓氬氣或氮?dú)庵惖谋Ｗo(hù)氣體通過管路進(jìn)入高壓氣體駐 室，并通過環(huán)繞高壓氣體駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個以均布排列方式設(shè)置的噴嘴孔構(gòu) 成的噴嘴環(huán)高速噴出，氣高速噴出的氣流集中于從輸液管中流出的液柱上，從而使液體進(jìn) 行霧化。霧化后的粉末顆粒在哈特曼氣流式超聲輻射器內(nèi)彌漫，由于哈特曼氣流式超聲輻 射器內(nèi)通入有低壓保護(hù)氣體，低壓保護(hù)氣體可以進(jìn)一步吹散霧化顆粒，并起到快速冷卻作 用，可以使金屬熔液的噴出霧化更加合理，霧化均勻，霧化制粉速度快、效率高、冷卻迅速， 可連續(xù)作業(yè)，金屬霧化粉末的粒徑小，產(chǎn)出率高。


附圖為發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中序號1為高壓氬氣或氮?dú)鈿庠矗?為低壓氬氣或氮?dú)鈿庠矗?為低壓氣體駐 室，4為哈特曼氣流式超聲輻射器，5為噴嘴孔，6為金屬液柱，7為輸液管，8為高壓氣體駐 室，9為噴嘴本體。
具體實施方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述如圖所示，本發(fā)明的用于金屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置包括噴嘴本體9，設(shè)置在 噴嘴本體中心位置處的垂直通孔，安裝在垂直通孔內(nèi)的輸液管7，環(huán)繞垂直通孔設(shè)置在噴嘴 本體內(nèi)的高壓氣體駐室8 ；所述高壓氣體駐室8通過側(cè)置的通孔及連接管路與高壓氬氣或 氮?dú)鈿庠?相連通，環(huán)繞高壓氣體駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個以均布排列方式設(shè)置的 噴嘴孔5構(gòu)成的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴孔5均以其軸線與輸液管軸線的下延長線相交的側(cè)斜 方式設(shè)置；在所述噴嘴本體的下方設(shè)置有哈特曼氣流式超聲輻射器4，所述哈特曼氣流式 超聲輻射器的環(huán)型腔體通過氣道與低壓氣體駐室3連通，該低壓氣體駐室通過連接管路與 低壓的氬氣或氮?dú)鈿庠?相連通，所述哈特曼氣流式超聲輻射器的環(huán)型腔體通過若干個以 均布排列方式設(shè)置的上下噴嘴孔分別與哈特曼氣流式超聲輻射器內(nèi)設(shè)置的上下環(huán)槽形氣 道連通。
采用本發(fā)明裝置在氣體霧化壓力為1. 5Mpa，冷卻速度達(dá)IO6 K/s的條件下進(jìn)行鐵 及非晶合金球形粉末的制造時，制得的非晶粉末平均粒度為8-15 μ m,粒度小于20 μ m的粉 末收得率達(dá)92%。
采用本發(fā)明裝置在霧化壓力為2. 0 Mpa的條件下進(jìn)行微細(xì)Al -Si合金球形粉末 的制造時，制得的Al -Si準(zhǔn)晶粉末平均粒度為8-17 μ m,粒度小于20 μ m的粉末收得率達(dá) 91%。
權(quán)利要求
1. 一種適用于金屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置，其特征在于所述噴嘴裝置包括 噴嘴本體，設(shè)置在噴嘴本體中心位置處的垂直通孔，安裝在垂直通孔內(nèi)的輸液管，環(huán)繞垂直 通孔設(shè)置在噴嘴本體內(nèi)的高壓氣體駐室；所述高壓氣體駐室通過側(cè)置的通孔及連接管路與 高壓氬氣或氮?dú)鈿庠聪噙B通，環(huán)繞高壓氣體駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個以均布排列方 式設(shè)置的噴嘴孔構(gòu)成的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴孔均以其軸線與輸液管軸線的下延長線相交的 側(cè)斜方式設(shè)置；在所述噴嘴本體的下方設(shè)置有哈特曼氣流式超聲輻射器，所述哈特曼氣流 式超聲輻射器的環(huán)型腔體通過氣道與低壓氣體駐室連通，該低壓氣體駐室通過連接管路與 低壓的氬氣或氮?dú)鈿庠聪噙B通，所述哈特曼氣流式超聲輻射器的環(huán)型腔體通過若干個以均 布排列方式設(shè)置的上下噴嘴孔分別與哈特曼氣流式超聲輻射器內(nèi)設(shè)置的上下環(huán)槽形氣道 連通。
全文摘要
一種適用于金屬復(fù)合霧化器的氣流霧化噴嘴裝置，其特征在于所述噴嘴裝置包括噴嘴本體，設(shè)置在噴嘴本體中心位置處的垂直通孔，安裝在垂直通孔內(nèi)的輸液管，環(huán)繞垂直通孔設(shè)置在噴嘴本體內(nèi)的高壓氣體駐室；所述高壓氣體駐室通過側(cè)置的通孔及連接管路與高壓氬氣或氮?dú)鈿庠聪噙B通，環(huán)繞高壓氣體駐室的環(huán)形底面設(shè)置有由若干個以均布排列方式設(shè)置的噴嘴孔構(gòu)成的噴嘴環(huán)，且所述噴嘴孔均以其軸線與輸液管軸線的下延長線相交的側(cè)斜方式設(shè)置；在所述噴嘴本體的下方設(shè)置有哈特曼氣流式超聲輻射器，所述哈特曼氣流式超聲輻射器的環(huán)型腔體通過氣道與低壓氣體駐室連通，該低壓氣體駐室通過連接管路與低壓保護(hù)氬氣或氮?dú)鈿庠聪噙B通。
文檔編號B22F9/08GK102029397SQ20111002736
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者南紅艷, 王有超, 王海燕, 米國發(fā), 鄭喜平, 陳立林 申請人:河南理工大學(xué)