CN114939666A - 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法 - Google Patents

一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114939666A
CN114939666A CN202210876835.8A CN202210876835A CN114939666A CN 114939666 A CN114939666 A CN 114939666A CN 202210876835 A CN202210876835 A CN 202210876835A CN 114939666 A CN114939666 A CN 114939666A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow guide
electrodes
metal
guide pipe
metal liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210876835.8A
Other languages
English (en)
Inventor
翁子清
顾小龙
金莹
刘平
张腾辉
胡兰伟
崔良
史金光
张玲玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Asia General Soldering & Brazing Material Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Asia General Soldering & Brazing Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Asia General Soldering & Brazing Material Co ltd filed Critical Zhejiang Asia General Soldering & Brazing Material Co ltd
Priority to CN202210876835.8A priority Critical patent/CN114939666A/zh
Publication of CN114939666A publication Critical patent/CN114939666A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0836—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid with electric or magnetic field or induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0888—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid casting construction of the melt process, apparatus, intermediate reservoir, e.g. tundish, devices for temperature control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

本发明公开一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，包括：中间包中的金属液由导流管的进口导入导流管，导流管内壁上固定有两组电极，两组电极属于电流发生单元；金属液流经导流管并导通两组电极使两组电极之间产生流经金属液的电流，金属液流经导流管同时穿过由磁场发生单元产生的磁场以使金属液获得向上或向下的洛伦兹力或洛伦兹力分力；主控器通过控制电流发生单元的输出功率使金属液自发热保温；主控器通过控制磁场发生单元的磁场强度以调节金属液的受力使金属液以预设速度由导流管出口脱离；主控器控制高速气流冲击单元以预设动能冲击金属液使金属液分散成金属液滴后冷却形成粉末。本发明可生产不同粒度需求粉末，成品率优于现有技术。

Description

一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法
技术领域
本发明涉及气雾化制粉技术领域，尤其涉及一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法。
背景技术
现有技术中，雾化器一旦定型以后，导流管的伸出长度以及导流管的直径便已经固定，且高速气流的冲击角度亦是固定，如果想采用同一台雾化设备制备不同粒径的金属粉末，除非更换雾化器及相关部件，或者，调节高速气流的冲击动能，但调节区间相对较小，且调节后的稳定性较差，而且还需要考虑导流管出口处负压对于金属液流动的影响，以及当金属液流速过慢时，可能发生堵包现象，故，现有技术中，通过调整气体流量的大小，调整导流管直径、导流管的伸出长度，金属液过热度变化等来调整单位时间内气体流量与单位时间内流出的金属液量的比值，从而使制备的粉末粒径发生变化，这些参数的变化需要预备多套不同规格的雾化器，或者对相关设备或者部件进行更换，不仅成本偏高，且费时费力，亟待改进。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，包括：
中间包中的金属液由导流管的进口导入导流管，导流管内壁上固定有两组电极，两组电极属于电流发生单元；
金属液流经导流管并导通两组电极使两组电极之间产生流经金属液的电流，金属液流经导流管同时穿过由磁场发生单元产生的磁场以使金属液获得向上或向下的洛伦兹力或洛伦兹力分力；
主控器通过控制电流发生单元的输出功率使金属液自发热保温；
主控器通过控制磁场发生单元的磁场强度以调节金属液的受力使金属液以预设速度由导流管出口脱离；
主控器控制高速气流冲击单元以预设动能冲击金属液使金属液分散成金属液滴后冷却为金属粉末。
进一步地，两组电极相对于导流管轴向对称布置。
进一步地，两组电极均嵌入开设在导流管内壁上的槽体中，以使得两组电极外露部分与导流管内壁平滑过渡。
进一步地，导流管、两组电极均竖直布置，且两组电极在竖直方向上的顶端和底端分别与导流管的顶端和底端持平。
进一步地，预设磁场覆盖金属液在导流管内的所有流动区域。
进一步地，预设磁场水平布置，且预设磁场方向与两组电极相对的方向垂直。
进一步地，导流管竖直设置。
进一步地，磁场覆盖金属液导流管中金属液运动区域。
进一步地，两组电极被金属液导通后形成直流电。
本发明技术方案中，通过对在导流管中流动的金属液施加与金属液流动方向相同或者相反的洛伦兹力，可以大幅度调节金属液流出导流管时的流速，这是现有技术在不更换导流管等相关部件的前提下无法精确做到的，即时现有技术中更换掉导流管，使用不同直径或者不同伸出长度的导流管，也极容易出现堵包导致制粉过程结束、粉末品质降低等问题，本发明不仅可以在不更换导流管等相关部件的前提下大幅度调节金属液流出导流管时的流速，且可以通过控制电流发生单元的输出功率对导流管中的金属液进行辅热保温，使得导流管中的金属液基本上不会存在因为流速问题而丧失过多热能而导致的堵包问题。另外，本发明亦可通过主控器控制高速气流以预设动能冲击金属液，精准的控制气体的流量，终实现了对单位时间内气体流量与单位时间内流出的金属液量的比值的精准控制，因此金属粉末的粒径分布达到了有效的控制效果，且所需粒度段金属粉末成品率得到提升。总而言之，本发明可以在不更换导流管等相关部件的情况下，可大幅度调整由同一台设备制成的金属粉末的粒径大小，且不会发生堵包，保证金属粉末的顺利生产。
附图说明
图1为本发明提出的一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法的流程图；
图2为本发明提出的一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法中电场、磁场以及导流管中金属液相对位置示意图；
图3为本发明提出的一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法中洛伦兹力产生向下的洛伦兹力的原理示意图；
图４为本发明提出的一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法中产生向上的洛伦兹力产生原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明实施例中气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法的流程图。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合，下面参考附图并结合实施例对本发明做出详细说明。
参照图1、图2、图3、图４，本发明实施例提出的提出一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，包括：
S１、中间包中的金属液由导流管的进口导入导流管，导流管内壁上固定有两组电极，两组电极属于电流发生单元；
S２、金属液流经导流管并导通两组电极使两组电极之间产生流经金属液的电流，金属液流经导流管同时穿过由磁场发生单元产生的磁场以使金属液获得向上或向下的洛伦兹力或洛伦兹力分力；
S３、主控器通过控制电流发生单元的输出功率使金属液自发热保温；
S４、主控器通过控制磁场发生单元的磁场强度以调节金属液的受力使金属液以预设速度由导流管出口脱离；
S５、主控器控制高速气流冲击单元以预设动能冲击金属液使金属液分散成金属液滴后冷却为金属粉末。
本发明技术方案中：
通过对在导流管中流动的金属液施加与金属液流动方向相同或者相反的洛伦兹力，可以大幅度调节金属液流出导流管时的流速，这是现有技术在不更换导流管等相关部件的前提下无法精确做到的，即使现有技术中更换掉导流管，使用不同直径或者不同伸出长度的导流管，也极容易出现堵包问题，导致制粉过程结束，本发明不仅可以在不更换导流管等相关部件的前提下大幅度调节金属液流出导流管时的流速，且可以通过控制电流发生单元的输出功率对导流管中的金属液进行辅热保温，使得导流管中的金属液基本上不会存在因为流速问题而丧失过多热能而导致的堵包问题。另外，本发明亦可通过主控器控制高速气流以预设动能冲击金属液，精准的控制气体的流量，终实现了对单位时间内气体流量与单位时间内流出的金属液量的比值的精准控制，因此金属粉末的粒径分布达到了有效的控制效果，且所需粒度段金属粉末成品率得到提升。总而言之，本发明可以在不更换导流管等相关部件的情况下，大幅度调整由同一台设备制成的金属粉末的粒径大小，且不会发生堵包，保证金属粉末的顺利生产。
进一步地，两组电极相对于导流管轴向对称布置，导流管、两组电极均竖直布置，且两组电极在竖直方向上的顶端和底端分别与导流管的顶端和底端持平，且磁场覆盖金属液导流管中金属液运动区域，以使得金属液产生水平方向的电流，且在整个导流管的竖直方向上的所有金属液横截面均可以自发热且可形成所需的洛伦兹力。
进一步地，两组电极均嵌入开设在导流管内壁上的槽体中，以使得两组电极外露部分与导流管内壁平滑过渡，以使得金属液导流管内流动时不至于产生紊流以使得金属液的流动更顺畅，且对于防止堵包具有一定的改善作用。
进一步地，导流管竖直设置，预设磁场覆盖金属液在导流管内的所有流动区域，预设磁场水平布置，且预设磁场方向与两组电极相对的方向垂直，金属液具有水平方向上的电流且电流方向由一个电极朝向另一个电极，使得电流方向与磁场方向垂直，且导流管竖直布置，金属液在导流管中具有一个竖直方向的洛伦兹力或竖直方向的洛伦兹力分力，在现有技术范畴内合理规划磁场方向及大小和电流方向及大小，高速气流以预设动能冲击金属液，即可以使得金属液具有一个合适的向上或者向下的洛伦兹力，精准的控制导流管的流量，雾化时精确控制单位时间内气体流量与单位时间内流出的金属液的比值，有效对金属粉末的粒径分布进行控制。
两组电极被金属液导通后形成直流电，使得金属液具有的电流方向不会发生改变，且洛伦兹力的方向亦不会发生改变。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，包括：
中间包中的金属液由导流管的进口导入导流管，导流管内壁上固定有两组电极，两组电极属于电流发生单元；
金属液流经导流管并导通两组电极使两组电极之间产生流经金属液的电流，金属液流经导流管同时穿过由磁场发生单元产生的磁场以使金属液获得向上或向下的洛伦兹力或洛伦兹力分力；
主控器通过控制电流发生单元的输出功率使金属液自发热保温；
主控器通过控制磁场发生单元的磁场强度以调节金属液的受力使金属液以预设速度由导流管出口脱离；
主控器控制高速气流冲击单元以预设动能冲击金属液使金属液分散成金属液滴后冷却为金属粉末。
2.如权利要求1所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，两组电极相对于导流管轴向对称布置。
3.如权利要求2所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，两组电极均嵌入开设在导流管内壁上的槽体中，以使得两组电极外露部分与导流管内壁平滑过渡。
4.如权利要求3所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，导流管、两组电极均竖直布置，且两组电极在竖直方向上的顶端和底端分别与导流管的顶端和底端持平。
5.如权利要求4所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，预设磁场覆盖金属液在导流管内的所有流动区域。
6.如权利要求1所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，预设磁场水平布置，且预设磁场方向与两组电极相对的方向垂直。
7.如权利要求1所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，导流管竖直设置。
8.如权利要求1所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，磁场覆盖金属液导流管中金属液运动区域。
9.如权利要求1所述的气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法，其特征在于，两组电极被金属液导通后形成直流电。
CN202210876835.8A 2022-07-25 2022-07-25 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法 Pending CN114939666A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210876835.8A CN114939666A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210876835.8A CN114939666A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114939666A true CN114939666A (zh) 2022-08-26

Family

ID=82911215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210876835.8A Pending CN114939666A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114939666A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105154A1 (de) * 1990-11-17 1992-05-21 Eckart Standard Bronzepulver Verfahren zur herstellung von metallpartikeln aus einer metallschmelze durch verduesung
JPH04247810A (ja) * 1991-01-25 1992-09-03 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
JPH04301010A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Nisshin Steel Co Ltd 溶湯流出ノズル及び金属粉末の製造方法
JPH0625716A (ja) * 1992-07-08 1994-02-01 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
JPH1150111A (ja) * 1997-07-28 1999-02-23 Sanyo Special Steel Co Ltd 金属粉末の製造方法
DE19831335A1 (de) * 1998-07-13 2000-02-10 Michael Angermann Tröpfchenerzeuger für leitfähige Flüssigkeiten
JP2003129114A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Sumitomo Titanium Corp 微細金属粉末の製造方法および製造装置
CN102239021A (zh) * 2008-12-02 2011-11-09 奥西-技术有限公司 用于喷出具有高温的流体液滴的装置
US20170028467A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Océ-Technologies B.V. Jetting device
JP2017190516A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 金属粒子の製造方法、及び、金属粒子の製造装置
CN113547126A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种防止导流管堵塞的紧密耦合气雾化制细粉方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105154A1 (de) * 1990-11-17 1992-05-21 Eckart Standard Bronzepulver Verfahren zur herstellung von metallpartikeln aus einer metallschmelze durch verduesung
JPH04247810A (ja) * 1991-01-25 1992-09-03 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
JPH04301010A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Nisshin Steel Co Ltd 溶湯流出ノズル及び金属粉末の製造方法
JPH0625716A (ja) * 1992-07-08 1994-02-01 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
JPH1150111A (ja) * 1997-07-28 1999-02-23 Sanyo Special Steel Co Ltd 金属粉末の製造方法
DE19831335A1 (de) * 1998-07-13 2000-02-10 Michael Angermann Tröpfchenerzeuger für leitfähige Flüssigkeiten
JP2003129114A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Sumitomo Titanium Corp 微細金属粉末の製造方法および製造装置
CN102239021A (zh) * 2008-12-02 2011-11-09 奥西-技术有限公司 用于喷出具有高温的流体液滴的装置
US20170028467A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Océ-Technologies B.V. Jetting device
JP2017190516A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 金属粒子の製造方法、及び、金属粒子の製造装置
CN113547126A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种防止导流管堵塞的紧密耦合气雾化制细粉方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
美国金属学会: "《金属手册 第九版 第七卷 粉末冶金》", 30 June 1994, 机械工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102304964B1 (ko) 분말 제조를 위해 도가니 없이 재료를 용융하고 용융된 재료를 무화하기 위한 장치 및 방법
CN107096925B (zh) 一种新型的等离子体雾化制备球型粉末系统
CN101745763B (zh) 一种精密焊球的高效制备方法
Nagulin et al. Optical diagnostics and optimization of the gas-powder flow in the nozzles for laser cladding
CN102319898B (zh) 一种制备合金及金属基复合材料零部件的喷射成形系统
JP3063861B2 (ja) 溶解物の流れ形成方法及び装置
CN105945285B (zh) 一种均匀金属液滴制备点阵结构零件的方法与装置
WO2006057284A1 (ja) 溶射ノズル装置およびそれを用いた溶射装置
CN105328199B (zh) 一种新型气雾化喷嘴及其实现方法
CN105618772A (zh) 一种结构参数可调的超音速雾化喷嘴
JP6006861B1 (ja) 金属粉末の製造装置及びその製造方法
CN108405863A (zh) 一种基于感应熔炼的并行式金属三维打印成型方法
US5472177A (en) Molten metal spray forming apparatus
CN110280774A (zh) 一种金属粉末制备装置
EP2553126A2 (de) Vorrichtung zur einblasung von gas in ein metallurgisches gefäss
CN108480652A (zh) 一种制备球形金属粉体用高效率环孔气体雾化喷嘴
CN104858439A (zh) 一种旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴
CN211614316U (zh) 真空紧耦合气雾化制粉用的预热系统及真空紧耦合气雾化制粉系统
CN107671252A (zh) 一种连铸二冷配水系统
CN114939666A (zh) 一种气雾化法制备金属粉末的粒径控制方法
JP2012201940A (ja) 金属粉末製造装置および金属粉末製造方法
CN105903975B (zh) 一种用于雾化金属粉末生产方法的设备
CN115090888A (zh) 一种雾化系统
CN205732986U (zh) 雾化金属粉末生产设备
TWI603793B (zh) 混合型霧化裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220826