本發(fā)明涉及粉末冶金領域,具體涉及一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置及方法。
背景技術:
1、惰性氣體霧化法是一種用于金屬粉末制備的技術,在高壓惰性氣體的作用下,將高溫熔融的金屬或合金液滴分散成細小的液滴,液滴在冷卻過程中凝固成為粉末顆粒,通過收集裝置即可完成收集和后處理,由于惰性氣體不易與金屬發(fā)生化學反應,能夠有效地防止金屬在高溫下氧化或與其他雜質(zhì)反應。惰性氣體霧化法具有純度高、球型度好、粒度可控、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,適用于金屬3d打印、粉末冶金、冷噴涂等超細粉的生產(chǎn),廣泛應用于航空航天、醫(yī)療、汽車制造等行業(yè)。
2、盡管如此,惰性氣體霧化法也面臨這許多的技術挑戰(zhàn),例如設備成本高、能源消耗大、工藝控制難、環(huán)境污染等;同時,隨著粉末粒度的不斷的減小,尤其是納米級粉末,在粒徑較大且未完全凝固的粉末表面會碰撞粘接形成不同程度的“衛(wèi)星球”,以至于影響粉末的流動性和松裝密度,影響其使用性能;針對氣霧化,如何防回流區(qū)內(nèi)攜帶的細小粉末與上部未完全凝固的大顆粒粉末吸附粘接,降低“衛(wèi)星球”形成程度以提高粉末性能成為目前亟需解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明意在提供一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置及方法,以阻隔已經(jīng)冷卻凝固的細小粉末顆粒與霧化區(qū)中下部的液態(tài)顆?;虬胍簯B(tài)顆粒發(fā)生碰撞,降低“衛(wèi)星球”形成程度,提高粉末性能和粉末球形度。
2、為達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
3、一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,包括弧形擋板,所述弧形擋板包括弧形固定座和擋板,所述弧形擋板通過弧形固定座固定在霧化室側(cè)壁上,所述弧形固定座包括外接觸面和內(nèi)擋面,所述外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,外接觸面在水平方向上的位置不超過霧化室進料口的位置;所述內(nèi)擋面為弧形角度,所述擋板與弧形固定座平滑連接,擋板與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成的銳角小于外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,擋板的自由端為傾斜面,所述傾斜面沿垂直方向向內(nèi)擋面方向傾斜。
4、本方案的原理及優(yōu)點是:實際應用時,霧化室側(cè)壁上固定有弧形擋板,外接觸面在水平方向上的位置不超過霧化室進料口的位置,將在熔煉爐中加熱至熔化狀態(tài)的金屬或合金原料通過噴嘴從霧化室進料口輸送至霧化室過程中,能夠減少原料與外接觸面的接觸,減少外接觸面的堆積;惰性氣體噴射到熔融金屬液滴上,將其拉長成液膜并破碎成細小的金屬液滴,細小的金屬液滴在惰性氣體的冷卻作用下迅速凝固成粉末顆粒,外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,擋板與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成的銳角小于外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,擋板的自由端為傾斜面,以減少弧形擋板表面的粉末堆積;在高壓惰性氣體的影響下,內(nèi)擋面為弧形角度能夠削減回流區(qū)的沖擊力度,弧形擋板能夠縮短霧化室內(nèi)回流區(qū)高度,阻隔已經(jīng)冷卻凝固的細小粉末顆粒與霧化區(qū)中下部的液態(tài)顆?;虬胍簯B(tài)顆粒發(fā)生碰撞,從而避免“衛(wèi)星球”的形成。
5、優(yōu)選的,作為一種改進,所述弧形擋板的材質(zhì)為316不銹鋼。
6、技術效果:316不銹鋼耐腐蝕性強、硬度高、強度高,弧形擋板不易變形、腐蝕。
7、優(yōu)選的,作為一種改進,外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角的角度小于滑動摩擦角40°~44°。
8、技術效果:便于個別的粉末也能順利滑落,不會形成堆積,防止霧化結(jié)束后粉末的殘留問題。
9、優(yōu)選的,作為一種改進,所述內(nèi)擋面的弧形角度為150°~160°。
10、技術效果:便于對應氣體回流在腔體內(nèi)的流動方向。
11、優(yōu)選的,作為一種改進,所述擋板與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成的銳角角度為30°~36°。
12、技術效果:小于滑動角,并能加大擋板處的孔徑,有效的確保氣流量的大小正常。
13、優(yōu)選的,作為一種改進,所述擋板的長度為1m~1.2m,擋板內(nèi)徑為1.2m~1.5m。
14、技術效果:大于噴射的擴散錐形區(qū)域,防止氣流撞擊壁面形成新的回流,保證正常的氣流量,氣流的正常排放,防止隔板上腔體的增壓。
15、優(yōu)選的,作為一種改進,所述弧形擋板固定在霧化室側(cè)壁的離地高度為1米。
16、技術效果:阻隔區(qū)以下的粉末已經(jīng)凝固成型,即使發(fā)生碰撞也不會形成“衛(wèi)星球”。
17、一種霧化室防衛(wèi)星球的方法,包括:
18、s1,準備原材料;
19、s2,在加熱設備中將原材料加熱熔化;
20、s3,將熔融金屬通過噴嘴噴射進霧化室,同時噴射惰性氣體沖擊熔融金屬液滴,將其破碎成細小顆粒;
21、s4,冷卻固化,形成金屬粉末顆粒;
22、s5,弧形擋板阻隔已經(jīng)冷卻凝固的細小金屬粉末顆粒與霧化區(qū)中下部的液態(tài)顆?;虬胍簯B(tài)顆粒發(fā)生碰撞;
23、s6,收集粉末進行后處理。
1.一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于,包括弧形擋板,所述弧形擋板包括弧形固定座和擋板,所述弧形擋板通過弧形固定座固定在霧化室側(cè)壁上,所述弧形固定座包括外接觸面和內(nèi)擋面,所述外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,外接觸面在水平方向上的位置不超過霧化室進料口的位置;所述內(nèi)擋面為弧形角度,所述擋板與弧形固定座平滑連接,擋板與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成的銳角小于外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角,擋板的自由端為傾斜面,所述傾斜面沿垂直方向向內(nèi)擋面方向傾斜。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:所述弧形擋板的材質(zhì)為316不銹鋼。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:外接觸面與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成銳角的角度小于滑動摩擦角40°~44°。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:所述內(nèi)擋面的弧形角度為150°~160°。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:所述擋板與霧化室側(cè)壁沿內(nèi)擋面方向形成的銳角角度為30°~36°。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:所述擋板的長度為1m~1.2m,擋板內(nèi)徑為1.2m~1.5m。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種霧化室防衛(wèi)星球的裝置,其特征在于:所述弧形擋板固定在霧化室側(cè)壁的離地高度為1米。
8.一種霧化室防衛(wèi)星球的方法,其特征在于:包括: