CN202447671U - 制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴 - Google Patents

制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴 Download PDF

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李上奎
王兵
邹海平
李显信
罗永弟
李志强
李博
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JIANGXI YUEAN SUPERFINE METAL Co Ltd
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Abstract

一种制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，其喷嘴上体、喷嘴下体组合形成气腔，气腔和气流扩张段形成两个具有Laval喷管结构特征的通道；在喷嘴上体上增加数个辅助风孔，形成二次风环。本实用新型通过改变雾化喷嘴结构，使气流通过气孔在喷嘴内部通过二个具有Laval喷管结构特征的通道，产生高速气流，提高雾化气体的动能，进一步提高气流对金属液流的冲击破碎效果，大幅度增加微细粉末的产率。另外在喷嘴上体上增加数个辅助风孔形成的二次风环，可维持喷嘴附近气压平衡，不使金属液滴返回风口，避免金属液流烧坏导流管和喷嘴下体，使金属粉末的生产得以继续，保证生产的顺利进行，从而提高生产效率，降低生产成本。

Description

制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴
技术领域
本实用新型属于用气雾化超细金属粉末技术领域，具体涉及一种制备微细金属粉用的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴。
背景技术
气体雾化法是生产金属粉末的主要方法，其制粉的原理是：一种高速气流体冲击金属熔液将液体金属破碎成细小的粉末并快速冷却固化，从而形成金属粉末。雾化喷嘴是气体雾化法的核心技术，喷嘴控制气流对金属液流的作用过程，使气体的动能转化为新生粉末表面能，因此这一控制部件即喷嘴（nozzle）决定了雾化粉末的性能和雾化效率。
如何通过控制喷嘴来控制气流对金属液流的作用过程，目前一般采用高压气雾化或超声雾化。高压气雾化的效率在于使用很高的压力才能实现，但在工业上实现起来难度大，而且气体消耗量过大，不利于生产成本的控制。提高气流速度可以提高气体的动能，即超声雾化，一般情况都使气流通过一个具有Laval喷管结构特征的通道来提高气体动能，然后再对金属液流进行雾化。
雾化喷嘴按照其结构分为环孔型和环缝型，对于任何一种结构的雾化喷嘴，在使用过程中，都会出现金属液在流动过程中，由于温度降低出现冷却凝固的现象，或者氧化物等杂质的附着的增多，会将导流管阻塞。或在雾化过程中喷嘴附近的气压不稳定，导致金属液滴返回风口，金属液流烧坏导流管或喷嘴。在金属粉生产过程中，一旦发生以上现象，普遍的做法是停止生产，将雾化喷嘴拆下处理或者是更换导流管，这样大大降低了生产效率，增加工人的劳动强度及劳动量，增大了生产成本。
目前，对雾化喷嘴进行改进更新的技术有很多，这方面的专利也有很多，但这些技术大多是有关如何控制金属粉末的粒度及如何提高生产效率等方面，很少有关解决加大气体动能并防止雾化喷嘴烧坏或导流管阻塞问题，即使有也也仅仅是通过控制操作参数防止发生，可是一旦发生，却没有具体行之有效的解决方法。因此，如何解决通过雾化喷嘴加大气体动能同时不会造成雾化喷嘴烧坏或导流管阻塞是一个难题。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了制备微细金属粉用的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴。它通过改变雾化喷嘴结构，使气流通过气孔在喷嘴内部通过二个具有Laval喷管结构特征的通道，产生高速气流，提高雾化气体的动能，进一步提高气流对金属液流的冲击破碎效果，大幅度增加微细粉末的产率。另外在喷嘴上体上增加数个辅助风孔形成的二次风环，可维持喷嘴附近气压平衡，不使金属液滴返回风口，避免金属液流烧坏导流管和喷嘴下体，使金属粉末的生产得以继续，保证生产的顺利进行，从而提高生产效率，降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，它包括喷嘴上体1、喷嘴下体2、导流管11、辅助风孔9，其特征在于：喷嘴上体1、喷嘴下体2组合形成气腔4，气腔4和一次气流扩张段6形成第一个具有Laval喷管结构特征的一次通道5，一次气流扩张段6与二次气流扩张段8形成第二个具有Laval喷管结构特征的二次通道7；在喷嘴上体1上增加数个辅助风孔9，气体通过气孔3进入气腔4后部分气体通过辅助风孔9将气流引向导流管11与喷嘴上体1内形成的缝隙向下形成二次风环10。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9，数量为均布4—8个。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9与水平线形成的夹角α为0—30°。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9孔径Ф为0.6—1.5mm。 
本实用新型的有益效果为:
1、本实用新型通过改变雾化喷嘴结构，使气流通过气孔在喷嘴内部通过二个具有Laval喷管结构特征的通道，产生高速气流，提高雾化气体的动能，进一步提高气流对金属液流的冲击破碎效果，大幅度增加微细粉末的产率。
2、本实用新型在喷嘴上体上增加数个辅助风孔形成的二次风环，可维持喷嘴附近气压平衡，不使金属液滴返回风口，避免金属液流烧坏导流管和喷嘴下体，使金属粉末的生产得以继续，保证生产的顺利进行，从而提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为A部的放大示意图。
图中，1. 喷嘴上体，2. 喷嘴下体，3. 气孔，4. 气腔，5. 一次加速通道，6. 一次气流扩张段，7. 二次加速通道，8. 二次气流扩张段，9. 辅助风孔，10.风环，11. 导流管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，用于制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，它包括喷嘴上体1、喷嘴下体2、导流管11、辅助风孔9，其特征在于：喷嘴上体1、喷嘴下体2组合形成气腔4，气腔4和一次气流扩张段6形成第一个具有Laval喷管结构特征的一次通道5，一次气流扩张段6与二次气流扩张段8形成第二个具有Laval喷管结构特征的二次通道7；在喷嘴上体1上增加数个辅助风孔9，气体通过气孔3进入气腔4后部分气体通过辅助风孔9将气流引向导流管11与喷嘴上体1内形成的缝隙向下形成二次风环10。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9，数量为均布4—8个。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9与水平线形成的夹角α为0—30°。在喷嘴上体1上增加辅助风孔9孔径Ф为0.6—1.5mm。
使用时，气体从进气孔3进入气腔4，通过气腔4和一次气流扩张段6形成第一个具有Laval喷管结构特征的一次通道5对气体第一次进行加速，然后再通过一次气流扩张段6与二次气流扩张段8形成第二个具有Laval喷管结构特征的二次通道7对气体第二次进行加速即气体达超音速喷出，金属液从导流管11流出，在导流管11的喷口处被高压气体冲击成金属粉末，并快速冷却凝。在雾化过程中气体通过辅助风孔9将气流引向导流管11与喷嘴上体1内形成的缝隙向下形成二次风环10，使喷嘴下体2或导流管11附近的气压平衡，不使金属液滴返回风口，避免金属液流烧坏喷嘴下体2和导流管11，使金属粉末的生产得以继续，保证生产的顺利进行。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。上述实施例和说明书描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (4)

1.一种制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，它包括喷嘴上体（1）、喷嘴下体（2）、导流管（11）、辅助风孔（9），其特征在于：喷嘴上体（1）、喷嘴下体（2）组合形成气腔（4），气腔（4）和一次气流扩张段（6）形成第一个具有Laval喷管结构特征的一次通道（5），一次气流扩张段（6）与二次气流扩张段（8）形成第二个具有Laval喷管结构特征的二次通道（7）；在喷嘴上体（1）上增加有辅助风孔（9），气体通过气孔（3）进入气腔（4）后部分气体通过辅助风孔（9）将气流引向导流管（11）与喷嘴上体（1）内形成的缝隙向下形成二次风环（10）。
2.根据权利要求1所述的制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，其特征在于：在喷嘴上体（1）上增加辅助风孔（9），数量为均布4—8个。
3.根据权利要求1或2所述的制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，其特征在于：在喷嘴上体（1）上增加辅助风孔（9）与水平线形成的夹角α为0—30°。
4.根据权利要求1或2所述的制备微细金属粉末的二次加速超音速防返风环缝雾化喷嘴，其特征在于：在喷嘴上体（1）上增加辅助风孔（9）孔径Ф为0.6—1.5mm。
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