CN102029397B - 一种适用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置 - Google Patents
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Abstract
一种适用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置，其特征在于：所述喷嘴装置包括喷嘴本体，设置在喷嘴本体中心位置处的垂直通孔，安装在垂直通孔内的输液管，环绕垂直通孔设置在喷嘴本体内的高压气体驻室；所述高压气体驻室通过侧置的通孔及连接管路与高压氩气或氮气气源相连通，环绕高压气体驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴孔构成的喷嘴环，且所述喷嘴孔均以其轴线与输液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；在所述喷嘴本体的下方设置有哈特曼气流式超声辐射器，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过气道与低压气体驻室连通，该低压气体驻室通过连接管路与低压保护氩气或氮气气源相连通。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于金属制粉的雾化装置，特别涉及一种适用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置。
背景技术
真空雾化制粉是在真空条件下熔炼金属或金属合金，在气体保护的条件下，金属液体经过保温坩埚、导流嘴流出、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，细细的液滴在飞行中凝固成球形或是亚球形颗粒，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100～10000K/s,比铸锭的冷却高几个数量级。因此合金的成分均匀，组织细小，用它制成的合金材料无宏观偏析，性能优异。真空雾化制粉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，其次，由于凝固速度快克服了偏析现象，可以制取许多特殊合金的球形或亚球形粉末，最后，采用合适的工艺参数，可以使粉末粒度达到一个额定要求的范围。几乎所有可被熔化的金属都可用雾化法生产,尤其适宜生产合金粉末。真空雾化制粉法生产效率高,并易于扩大工业规模而受到极其广泛的工业应用。
真空雾化制粉法是一个众多参数共同作用的复杂过程，真空雾化粉末的粒度、形状和结晶组织和雾化工艺参数如熔体流直径、喷嘴结构、喷射介质的压力、流速等紧密相关。特别是真空雾化的气流雾化喷嘴结构是最关键的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的正是为了提供一种生产效率高,并易于扩大工业规模的适用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置。该喷嘴装置带有附加哈特曼气流式超声辐射器的气流雾化喷嘴装置，能使金属熔液的喷出雾化更加合理，雾化均匀，雾化制粉速度快、效率高、冷却迅速，可连续作业，金属雾化粉末的粒径小，产出率高，是十分理想的金属雾化制粉装置。采用本发明雾化器制造的微细金属粉末其冷却速度可达到105-106K/s ,粒度小于20μm的粉末收得率可达90%。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置包括喷嘴本体，设置在喷嘴本体中心位置处的垂直通孔，安装在垂直通孔内的输液管，环绕垂直通孔设置在喷嘴本体内的高压气体驻室；所述高压气体驻室通过侧置的通孔及连接管路与高压氩气或氮气气源相连通，环绕高压气体驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴孔构成的喷嘴环，且所述喷嘴孔均以其轴线与输液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；在所述喷嘴本体的下方设置有哈特曼气流式超声辐射器，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过气道与低压气体驻室连通，该低压气体驻室通过连接管路与低压的氩气或氮气气源相连通，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过若干个以均布排列方式设置的上下喷嘴孔分别与哈特曼气流式超声辐射器内设置的上下环槽形气道连通。
本发明的工作原理及有益效果如下：
在进行真空雾化制粉时，高压氩气或氮气之类的保护气体通过管路进入高压气体驻室，并通过环绕高压气体驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴孔构成的喷嘴环高速喷出，气高速喷出的气流集中于从输液管中流出的液柱上，从而使液体进行雾化。雾化后的粉末颗粒在哈特曼气流式超声辐射器内弥漫，由于哈特曼气流式超声辐射器内通入有低压保护气体，低压保护气体可以进一步吹散雾化颗粒，并起到快速冷却作用，可以使金属熔液的喷出雾化更加合理，雾化均匀，雾化制粉速度快、效率高、冷却迅速，可连续作业，金属雾化粉末的粒径小，产出率高。
附图说明
附图为发明的结构示意图。
图中序号：1为高压氩气或氮气气源，2为低压氩气或氮气气源，3为低压气体驻室，4为哈特曼气流式超声辐射器，5为喷嘴孔，6为金属液柱，7为输液管，8为高压气体驻室，9为喷嘴本体。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
如图所示，本发明的用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置包括喷嘴本体9，设置在喷嘴本体中心位置处的垂直通孔，安装在垂直通孔内的输液管7，环绕垂直通孔设置在喷嘴本体内的高压气体驻室8；所述高压气体驻室8通过侧置的通孔及连接管路与高压氩气或氮气气源1相连通，环绕高压气体驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴孔5构成的喷嘴环，且所述喷嘴孔5均以其轴线与输液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；在所述喷嘴本体的下方设置有哈特曼气流式超声辐射器4，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过气道与低压气体驻室3连通，该低压气体驻室通过连接管路与低压的氩气或氮气气源2相连通，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过若干个以均布排列方式设置的上下喷嘴孔分别与哈特曼气流式超声辐射器内设置的上下环槽形气道连通。
采用本发明装置在气体雾化压力为1.5Mpa，冷却速度达106 K/s的条件下进行铁及非晶合金球形粉末的制造时，制得的非晶粉末平均粒度为8-15μm，粒度小于20μm的粉末收得率达92%。
采用本发明装置在雾化压力为2.0 Mpa的条件下进行微细Al -Si 合金球形粉末的制造时，制得的Al -Si准晶粉末平均粒度为8-17μm，粒度小于20μm的粉末收得率达91%。
Claims (1)
1.一种适用于金属复合雾化器的气流雾化喷嘴装置，其特征在于：所述喷嘴装置包括喷嘴本体，设置在喷嘴本体中心位置处的垂直通孔，安装在垂直通孔内的输液管，环绕垂直通孔设置在喷嘴本体内的高压气体驻室；所述高压气体驻室通过侧置的通孔及连接管路与高压氩气或氮气气源相连通，环绕高压气体驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴孔构成的喷嘴环，且所述喷嘴孔均以其轴线与输液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；在所述喷嘴本体的下方设置有哈特曼气流式超声辐射器，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过气道与低压气体驻室连通，该低压气体驻室通过连接管路与低压的氩气或氮气气源相连通，所述哈特曼气流式超声辐射器的环型腔体通过若干个以均布排列方式设置的上下喷嘴孔分别与哈特曼气流式超声辐射器内设置的上下环槽形气道连通。
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