CN102398039A - 雾化生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种雾化生产系统，包括喷雾装置、雾化室、氮气压缩系统、制氮系统、冷却系统、分级系统和通风机，一个所述喷雾装置与一个所述雾化室相连通；所述雾化室与多套所述分级系统相连通，每套所述分级系统分别连接有一个所述通风机，氮气压缩系统与气体平衡罐及喷雾装置相连通、制氮系统与气体平衡罐相连通。系统通风管道上装有冷却列管，设备装有水冷夹套。由于本发明实施例中的一个雾化装置对应多套分级系统，且每套分级系统均设置有一个通风机，经过发明人的多次试验得出该雾化生产系统的压力高可达到6-12MPa，冷却速率可达到103-104k/s，且雾化装置高压气体集中使用，提高了雾化能量转化率，从而提高了雾化生产系统的产能。

Description

雾化生产系统

技术领域

本发明涉及铝合金及铝合金粉末生产领域，更具体地说，涉及一种雾化生产系统。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。纯铝的密度小，大约是铁的1/3，熔点低，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。

采用传统的制备方法，例如提高合金纯度、调整成成、改变热处理规范等方式、来研制新的铝合金材料，所获得的效果已越来越小。为了大幅度提高材料强度、耐蚀性、耐热性、断裂韧性等性能，通过将铝合金熔体雾化，快速凝固成粉末，再将粉末压制、烧结、压力加工成铝合金材料，制得的材料晶粒细小，金属间化合物粒子细化，化学成分均匀，合金元素的过饱和固溶度增加，弥散强化、固溶强化和时效强化作用得到综合利用，因而材料有很高的强度，很好的抗应力腐蚀性能。

目前，生产高品质的铝及铝合金粉末，基本上采用惰性气体雾化或离心盘离心雾化。生产产量低，成本高，品质不稳定。细粉得率低，生产过程难以控制调整，无法根据合金粉末晶相结构需要修改工艺参数，调整雾化合金粉末冷却速率，得到需要的晶相结构合金粉末。现有生产技术采用的是单套雾化生产系统，即一个喷雾装置连接一套分级系统。经过喷雾装置雾化的合金粉末进入雾化室后，靠高气流喷射时的快速冷凝和雾化室内的冷却风量冷却。且上述雾化生产系统中只有一个循环风机，风量小风温高冷却效果差(喷射冷却速率基本相同)。因此，上述雾化生产系统制备出的铝合金粉末颗粒分散度低，细粉率低，产品易粘连，产能低。

另外，每套雾化生产系统产能不高，投入大，必须要配套相应的熔炼设备，供配电生产厂房资金占用率高。如果要扩大产能，必须要新建一条生产线才能完成。同时生产过程中各设备功率、参数都无法灵活调整，系统分级系流单一，风机风量不可调，生产时冷却速率低，无法生产出高品质的合理晶相结构铝及铝合金产品。

因此，如何研究出一种提高其产能的雾化生产系统，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种雾化生产系统，以实现提高系统的产能的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种雾化生产系统，包括喷雾装置、雾化室、氮气压缩系统、制氮系统、冷却系统、分级系统和通风机，一个所述喷雾装置与一个所述雾化室相连通；所述雾化室与多套所述分级系统相连通，每套所述分级系统分别连接有一个所述通风机。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述雾化室与三套所述分级系统相连通。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述分级系统包括冷却器、离心式分级器、旋风分级器、布袋除尘器和气压平衡罐，其中，所述冷却器连通所述雾化室和离心分离器，所述旋风分级器连通所述布袋除尘器和所述离心分级器，所述气压平衡罐通过所述回风管连通所述布袋除尘器和所述雾化室，且所述气压平衡罐与所述通风机相连通。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述离心分级器的二次出风口通过二次风管与所述气压平衡罐相连通。

优选地，在上述雾化生产系统中，所二次风管上设置有调节阀。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述通风机为离心式通风机。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述回风管上设置有调节阀。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述气压平衡罐与所述雾化装置之间还连通有压缩机。

优选地，在上述雾化生产系统中，所述雾化装置还设置有制氮机。

本发明实施例中的雾化生产系统包括喷雾装置、雾化室、氮气压缩系统、制氮系统、冷却系统、分级系统和通风机，一个所述喷雾装置与一个所述雾化室相连通；所述雾化室与多套所述分级系统相连通，每套所述分级系统分别连接有一个所述通风机。在使用时，利用雾化装置将熔化的铝及铝合金溶液雾化喷射入雾化室内，通过调整雾化装置中喷出气体的压力及喷嘴长短、形状可得到快速冷凝的合金粉末。经过超音速雾化装置喷出的合金液滴喷入至雾化室内，由于多系统并联，保证冷却风量供应充足。已凝固的合金粉和氮气混合气固物通过冷却器冷却后进入离心分级器，旋风分级分离器收集后余含尘气体进入脉冲式布袋除尘器。粉尘经过滤收集，干净的气体进入气体平衡罐中。气体平衡罐装有的通风机将吸入的干净气体通过不同管道送入雾化室和离心分级器内。

由于本发明实施例中的一个雾化装置对应多套分级系统，且每套分级系统均设置有一个通风机，经过发明人的多次试验得出该雾化生产系统的压力高可达到6-12mpa，冷却速率可达到103-104k/s，且雾化装置高压气体集中使用，提高了雾化能量转化率，从而提高了雾化生产系统的产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的雾化生产系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开一种雾化生产系统，以实现提高系统的产能的目的。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，该雾化生产系统包括喷雾装置、雾化室1、分级系统和通风机，一个喷雾装置与一个雾化室1相连通；雾化室1与多套分级系统相连通，每套分级系统分别连接有一个通风机。

在使用时，利用雾化装置2将熔化的铝及铝合金溶液雾化喷射入雾化室1内，通过调整雾化装置2中喷出气体的压力及喷嘴长短、形状可得到快速冷凝的合金粉末。经过雾化装置2喷出的超音速雾化的合金液滴喷入至雾化室1内，由于多系统并联，保证冷却风量供应充足。已凝固的合金粉和氮气混合气固物通过冷却器冷却后进入离心分级器，旋风分级分离器收集后余含尘气体进入脉冲式布袋除尘器。粉尘经过滤收集后干净的气体进入气体平衡罐中。气体平衡罐装有的通风机将吸入的干净气体通过不同管道送入雾化室1和离心分级器内。

由于本发明实施例中的一个雾化装置2对应多套分级系统，且每套分级系统均设置有一个通风机，经过发明人的多次试验得出该雾化生产系统的压力高可达到6-12mpa，冷却速率可达到103-104k/s，且雾化装置2高压气体集中使用，提高了雾化能量转化率，从而提高了雾化生产系统的产能。

上述雾化生产系统中，雾化室1与至少两个或两个以上的分级系统相连通，在本发明实施例中重点介绍，雾化室1与三套分级系统相连通的情况。

每套分级系统包括冷却器、离心式分级器、旋风分级器、布袋除尘器和气压平衡罐，其中，冷却器连通雾化室1和离心分离器，旋风分级器连通布袋除尘器和离心分级器，气压平衡罐通过回风管连通布袋除尘器和雾化室1，且气压平衡罐与通风机相连通。

为了节约能耗，离心分级器的二次出风口通过二次风管与气压平衡罐相连通。

为了方便调节雾化生产系统中流量，二次风管和/或回风管设置有调节阀。

为了优化上述方案，气压平衡罐与雾化装置2之间还连通有压缩机3，压缩机3通过管道4与雾化装置2相连通，压缩机3从平衡罐中抽吸氮气压缩到6-12mpa，送入雾化装置2，系统消耗泄露的氮气可由制氮机补充，整个生产过程密闭，氮气循环使用。生产过程安全可靠，通风机为离心式通风机。

三套分级系统包括第一分级系统、第二分级系统和第三分级系统，其中，第一分级系统包括第一冷却器501、第一离心式分级器、第一旋风分级器503、第一布袋除尘器504和第一气压平衡罐505，其中，第一冷却器501连通雾化室1和第一离心分离器，第一旋风分级器503连通第一布袋除尘器504和第一离心分级器502，第一气压平衡罐505通过第一回风管506连通第一布袋除尘器504和雾化室1，且第一气压平衡罐505与第一通风机相连通。

为了节约能耗，第一离心分级器502的二次出风口通过第一二次风管507与第一气压平衡罐505相连通。第一二次风管上设置有调节阀508，第一回风管上分别设置有调节阀509和调节阀510。

第二分级系统包括第二冷却器601、第二离心式分级器、第二旋风分级器603、第二布袋除尘器604和第二气压平衡罐605，其中，第二冷却器601连通雾化室1和第二离心分离器，第二旋风分级器603连通第二布袋除尘器604和第二离心分级器602，第二气压平衡罐605通过第二回风管606连通第二布袋除尘器604和雾化室1，且第二气压平衡罐605与第二通风机相连通。

为了节约能耗，第二离心分级器602的二次出风口通过第二二次风管607与第二气压平衡罐605相连通。第二二次风管上设置有调节阀608，第二回风管上分别设置有调节阀609和调节阀610。

第三分级系统包括第三冷却器701、第三离心式分级器、第三旋风分级器703、第三布袋除尘器704和第三气压平衡罐705，其中，第三冷却器701连通雾化室1和第三离心分离器，第三旋风分级器703连通第三布袋除尘器704和第三离心分级器702，第三气压平衡罐705通过第三回风管706连通第三布袋除尘器704和雾化室1，且第三气压平衡罐705与第三通风机相连通。

为了节约能耗，第三离心分级器702的二次出风口通过第三二次风管707与第三气压平衡罐705相连通。第三二次风管上设置有调节阀708，第三回风管上分别设置有调节阀709和调节阀710。

利用雾化装置2将熔化的铝及铝合金溶液雾化喷射入雾化室1内。通过调整雾化氮气压力及喷嘴长短、形状可得到快速冷凝的合金粉末。本雾化装置2压力高可达到6-12mpa，冷却速率可达到103-104k/s.。单喷嘴雾化装置2高压氮气集中使用。雾化能量转化率高，调控性强。

超音速雾化的合金液滴进入大容器的雾化室1内，通过调风阀门开关大小可调整进入雾化室1不同位置的风量大小、风温高低、合金液滴的冷却速率可相应变化。多系统并联，保证冷却风量供应充足。

已凝固的合金粉和氮气混合气固物通过冷却器冷却后进入离心分级器，旋风分级分离器收集后余含尘气体进入脉冲式布袋除尘器。粉尘经过滤收集干净的气体进入气体平衡罐中。

气体平衡罐中装有高压头，大风量的离心通风机。通风机将吸入的干净气体通过回风管和二次风管分别送人雾化室1和离心分级器内。

压缩机3从平衡罐中抽吸氮气压缩到6-12mpa，送人雾化装置2，系统消耗泄露的氮气由制氮机补充。整个生产过程密闭，氮气循环使用。生产过程安全可靠。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种雾化生产系统，包括喷雾装置、雾化室、氮气压缩系统、制氮系统、冷却系统、分级系统和通风机，其特征在于，一个所述喷雾装置与一个所述雾化室相连通；所述雾化室与多套所述分级系统相连通，每套所述分级系统分别连接有一个所述通风机；氮气压缩系统与气体平衡罐及喷雾装置相连通、制氮系统与气体平衡罐相连通。

2.如权利要求1所述的雾化生产系统，其特征在于，所述雾化室与三套所述分级系统相连通。

3.如权利要求2所述的雾化生产系统，其特征在于，所述分级系统包括冷却器、离心式分级器、旋风分级器、布袋除尘器和气压平衡罐，其中，所述冷却器连通所述雾化室和离心分离器，所述旋风分级器连通所述布袋除尘器和所述离心分级器，所述气压平衡罐通过所述回风管连通所述布袋除尘器和所述雾化室，且所述气压平衡罐与所述通风机、氮气压缩系统、制氮系统相连通。

4.如权利要求3所述的雾化生产系统，其特征在于，所述离心分级器的二次出风口通过二次风管与所述气压平衡罐相连通。

5.如权利要求4所述的雾化生产系统，其特征在于，所二次风管上设置有调节阀。

6.如权利要求3所述的雾化生产系统，其特征在于，所述通风机为离心式通风机。

7.如权利要求6所述的雾化生产系统，其特征在于，所述回风管上设置有调节阀。

8.如权利要求3所述的雾化生产系统，其特征在于，所述气压平衡罐与所述雾化装置之间还连通有压缩机。

9.如权利要求8所述的雾化生产系统，其特征在于，所述雾化装置还设置有制氮机。