一种用于金属雾化的气-气组合雾化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于金属雾化的气

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置


[0001]本技术涉及金属气雾化领域，特别是涉及一种用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置。

技术介绍

[0002]在气雾化制粉工业中，紧耦合气雾化是最广泛的制粉应用之一，主要是由于紧耦合气雾化流场有独特及其复杂的伞状回流区，有利于熔体的成膜和初始破碎，从而提高雾化效率。但是也由于回流区的的存在，使得已凝固的小型球状金属颗粒与未凝固的大型球状颗粒剧烈碰撞，使得小型球状金属颗粒重熔而附着在大球表面，而形成卫星球；并且也由于复杂的颗粒碰撞，使得粉末颗粒表面不光滑，从而使粉末流动性大大降低。大多数制粉行业，为了降低成本及提高时效性，在雾化室中对金属进行处理时，主要采用非真空雾化，由于高温金属溶液在非真空气雾化情况下，雾化过程中的氧易扩散到金属粉末中，使金属合金粉末氧含量显著增加。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置,能够减少雾化过程中的回流效益及提高冷却速率，从而减少粉末颗粒碰撞和卫星球的产生，同时可减少雾化室中的氧含量，提高金属粉末的质量。
[0004]本技术实施例所采用的技术方案是：一种用于金属雾化的气
‑ꢀ
气组合雾化装置，包括：中心喷嘴，以喷出金属液体；供气装置，以提供不与空气及所述金属液体相反应的气体；一级雾化器，所述一级雾化器呈环状包围所述中心喷嘴设置，所述一级雾化器包括依次连通的一级环状进气装置和一级环状喷管，所述一级环状进气装置与所述供气装置相连通，所述一级环状喷管设置于所述一级环状进气装置内环的底部，且其喷射方向朝向所述中心喷嘴的出口设置，所述一级环状喷管喷出的气体与所述中心喷嘴喷出的金属液体相碰撞，在其碰撞区域的内侧形成伞状回流区；二级雾化器，所述二级雾化器设置于所述一级雾化器的底部，所述二级雾化器包括依次连通的二级进气装置和二级喷管，所述二级进气装置与所述供气装置相连通，所述二级喷管设置于所述二级进气装置内侧的底部，且其喷射方向朝向所述伞状回流区设置。
[0005]根据本技术实施例的用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置，至少具有如下有益效果：
[0006]1.在金属合金气雾化工艺之前，在紧耦合雾化喷嘴通入不与空气及金属液体相反应的气体，将雾化室中的空气通过二级喷管排出，以减少雾化室中的氧气含量，从而提高金属粉末的性能；
[0007]2.通过二级喷管对伞状回流区的冲击，以改变伞状回流区的气体流向，以减少雾化过程中的回流效益及提高冷却速率，从而减少粉末颗粒碰撞和卫星球的产生，从而提高
金属粉末的性能；
[0008]3.二级喷管在对伞状回流区进行冲击时，部分的气流会随着一级环状喷管的气体对金属液体进行冲击，以提高雾化效率；
[0009]4.在现有雾化器的基础上增加二级雾化器，改造更加简单，成本低。
[0010]根据本技术的一些实施例，所述一级环状进气装置包括依次连通的一级进气管和一级环状气腔，所述一级环状喷管，所述一级进气管与所述供气装置相连通，所述一级环状喷管设置于所述一级环状气腔内环的底部，且其喷射方向朝向所述中心喷嘴设置。
[0011]根据本技术的一些实施例，所述二级雾化器包括依次连通的二级进气装置和二级喷管，所述二级进气装置包括依次连通的二级进气管和二级气腔，所述二级进气管与所述供气装置相连通，所述二级喷管设置于所述二级气腔内侧的底部，且其喷射方向朝向所述伞状回流区设置。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述一级环状喷管为环状的拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管包括收缩段和扩张段，所述收缩段以将喷出的气体加速至音速，所述扩张段以将达到音速的气体加速至超音速。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述收缩段与所述扩张段之间为喉口，所述喉口直径的范围为0.4mm
‑
1mm。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述收缩段与竖直方向形成收缩角，所述收缩角的角度范围为3
°‑7°
。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述扩张段与所述收缩段之间形成扩张角，所述扩张角的角度范围为8
°‑
12
°
。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述收缩段之前设有第一稳定段，以稳定所述气体。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述扩张段之后设有第二稳定段，以稳定所述气体。
[0018]根据本技术的一些实施例，所述一级环状喷管的中心线的延长线与所述中心喷嘴的中心线的延长线形成第一夹角α，所述夹角α的范围为20
°‑
45
°
。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述二级喷管的中心线的延长线与所述中心喷嘴的中心线的延长线形成第二夹角β，所述第二夹角β的范围为50
°‑
75
°
。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述二级喷管为环状喷管，所述环状喷管的喷口直径为6
‑
12mm。
[0021]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1为本技术实施例用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置的示意图；
[0024]图2为本技术实施例用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置的截面示意图；
[0025]图3为图2中A部分的放大示意图；
[0026]图4是现有雾化装置所得粉末形貌图；
[0027]图5是本技术所得粉末形貌图。
[0028]附图标记：
[0029]100
‑
中心喷嘴；
[0030]200
‑
一级雾化器；210
‑
一级进气装置；211
‑
一级进气管；212
‑
一级环状气腔；220
‑
一级环状喷管；221
‑
收缩段；222
‑
扩张段；223
‑
第一稳定段；224
‑
第二稳定段；
[0031]300
‑
二级雾化器；310
‑
二级进气装置；311
‑
二级进气管；312
‑
二级气腔；320
‑
二级喷管；
[0032]γ
‑
收缩角；δ
‑
扩张角；α
‑
第一夹角；β
‑
第二夹角。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置，其特征在于，包括：中心喷嘴(100)，以喷出金属液体；供气装置，以提供不与空气及所述金属液体相反应的气体；一级雾化器(200)，所述一级雾化器(200)呈环状包围所述中心喷嘴(100)设置，所述一级雾化器(200)包括依次连通的一级环状进气装置(210)和一级环状喷管(220)，所述一级环状进气装置(210)与所述供气装置相连通，所述一级环状喷管(220)设置于所述一级环状进气装置(210)内环的底部，且其喷射方向朝向所述中心喷嘴(100)的出口设置，所述一级环状喷管(220)喷出的气体与所述中心喷嘴(100)喷出的金属液体相碰撞，在其碰撞区域的内侧形成伞状回流区；二级雾化器(300)，所述二级雾化器(300)设置于所述一级雾化器(200)的底部，所述二级雾化器(300)包括依次连通的二级进气装置(310)和二级喷管(320)，所述二级进气装置(310)与所述供气装置相连通，所述二级喷管(320)设置于所述二级进气装置(310)内侧的底部，且其喷射方向朝向所述伞状回流区设置。2.根据权利要求1所述的用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置，其特征在于：所述一级环状喷管(220)为环状的拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管包括收缩段(221)和扩张段(222)，所述收缩段(221)以将喷出的带有一定初始速度的气体加速至音速，所述扩张段(222)以将达到音速的气体加速至超音速。3.根据权利要求2所述的用于金属雾化的气
‑
气组合雾化装置，其特征在于：所述收缩段(221)与所述扩张段(222)之间为喉口，所述喉口直径的范围为0.4mm
‑
1mm。4.根据权利要求2所述的用于金属雾化的气
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：钟韬，曾归余，肖明清，覃思思，万英豪，
申请(专利权)人：湖南省冶金材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：