一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，包括中间包及设于中间包底部的水口；所述中间包内设有竖直的挡墙，挡墙将中间包分隔为2个区域，水口位于其中一个区域的中间包底部；挡墙在靠近中间包侧壁的一端设连通孔，连通孔的下沿与中间包内侧底面之间的距离为H1。本实用新型专利技术所述中间包结构能够净化气雾化金属熔体，避免或减少下渣并改善流场，从而提高成品金属粉末的质量。从而提高成品金属粉末的质量。从而提高成品金属粉末的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构


[0001]本技术涉及粉末冶金
，尤其涉及一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构。

技术介绍

[0002]随着粉末冶金技术的发展及提高，中间包结构已成为保证成品质量的关键环节。目前国内生产的金属粉末质量与国外先进技术相比仍存在不小的差距，主要是金属粉末中的杂质含量较高。
[0003]金属粉末的杂质含量直接取决于熔融金属液的洁净度，在金属熔炼过程中，耐火材料会溶入金属熔体形成杂质，这些杂质绝大部分会上浮到金属熔体表面形成熔渣层，在经高压惰性气流或高压、超高压水流雾化过程中，没有用于控制和提高熔融金属液洁净度的技术手段或措施，雾化后期金属熔体表面的熔渣层也一并被雾化，严重影响了金属粉末的成品质量。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，能够净化气雾化金属熔体，避免或减少下渣并改善流场，从而提高成品金属粉末的质量。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，包括中间包及设于中间包底部的水口；所述中间包内设有竖直的挡墙，挡墙将中间包分隔为2个区域，水口位于其中一个区域的中间包底部；挡墙在靠近中间包侧壁的一端设连通孔，连通孔的下沿与中间包内侧底面之间的距离为H1。
[0007]所述距离H1为30～100mm。
[0008]所述中间包为圆柱体结构或圆台体结构，圆台体结构的顶部直径大于底部直径。
[0009]所述中间包由外壳及内衬组成，外壳由耐火材料打结或烧制而成，内衬由耐火材料打结而成，或者内衬为耐火材料预制件。
[0010]所述挡墙的材质为氧化铝耐火材料。
[0011]所述连通孔为矩形孔或平行四边形孔，连通孔的顶面及底面均为水平面，连通孔的侧面平行于中间包的侧壁；连通孔的高度不小于中间包内部高度的1/2。
[0012]由挡墙分隔的2个区域中，不设水口一侧区域的容积大于设有水口一侧区域的容积。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]解决了传统真空气雾化炉中间包缓冲区窄小，浇注时金属熔体翻腾剧烈，以及中间包中金属熔体流场不合理的缺陷，使中间包具有防止熔渣雾化、均匀金属熔体成分及温度的功能，能够避免或减少下渣(使金属熔体中的杂质即熔渣留在中间包内)并改善流场，从而净化金属熔体，提高成品金属粉末的质量。
附图说明
[0015]图1是本技术所述中间包的主视剖面图。
[0016]图2是图1的俯视图。
[0017]图3是图1中的A
‑
A视图。
[0018]图中：1.中间包 11.外壳 12.内衬 2.水口 3.挡墙 31.连通孔
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：
[0020]如图1
‑
图3所示，本技术所述一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，包括中间包1及设于中间包1底部的水口2；所述中间包1内设有竖直的挡墙3，挡墙3将中间包1分隔为2个区域，水口2位于其中一个区域的中间包1底部；挡墙3在靠近中间包1侧壁的一端设连通孔31，连通孔31的下沿与中间包1内侧底面之间的距离为H1。
[0021]所述距离H1为30～100mm。
[0022]所述中间包1为圆柱体结构或圆台体结构，圆台体结构的顶部直径大于底部直径。
[0023]所述中间包1由外壳11及内衬12组成，外壳11由耐火材料打结或烧制而成，内衬12由耐火材料打结而成，或者内衬12为耐火材料预制件。
[0024]所述挡墙3的材质为氧化铝耐火材料。
[0025]所述连通孔31为矩形孔或平行四边形孔，连通孔31的顶面及底面均为水平面，连通孔31的侧面平行于中间包1的侧壁；连通孔31的高度不小于中间包1内部高度的1/2。
[0026]由挡墙3分隔的2个区域中，不设水口2一侧区域的容积大于设有水口一侧区域的容积。
[0027]传统的金属熔体雾化用中间包，底部出口(水口的入口)与中间包内底面平齐，金属熔体倒入中间包后即有熔体从水口流出被高压气体或高压水雾化，随着雾化过程的进行，中间包内的金属熔体液面逐渐降低，直至中间包内全部金属熔体连同覆盖在金属熔体表面的熔渣层全部自水口流出并被雾化。
[0028]本技术所述中间包结构的作用原理如下：
[0029]1、本技术所述包中间包由挡墙分隔成2个区域，一侧区域的底部设有水口，挡墙的一端开设连通孔。在气雾化过程中，金属熔体自不设水口一侧区域(以下称为冲击区)进入中间包，而设于水口一侧区域相当于金属熔体的缓冲区(以下称为缓冲区)。金属熔体自冲击区注入中间包，造成冲击区内流体的旋转，从而将冲击动能变成旋转势能，减缓了金属熔体的冲击翻腾，减少熔渣卷入金属熔体内的情况发生。
[0030]2、采用在挡墙一端开孔的非对称结构，则是充分了考虑地球引力和自转对金属熔体在浇注口位置流动产生势涡的影响作用，使得中间包内金属熔体的旋转流动方向与因地球引力引起的汇流流动方向相反，从而抵消了汇流负压对熔渣的卷吸作用。
[0031]3、设置挡墙后，中间包内金属熔体的流场为水平方向的旋转流动。如金属熔体中存在熔渣，则会因水平方向盘旋流动的自然分离作用而实现分离(在传统中间包内会受到向下流动流场的干扰)，从而促进夹杂的熔渣上浮。
[0032]4、设置挡墙后，中间包内的流场和温度场分布更加均匀。
[0033]以下实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式
和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0034]【实施例1】
[0035]本实施例中，在50kg真空气雾化炉中应用本技术所述中间包，中间包的具体结构及参数如下：
[0036]如图1
‑
图3所示，中间包1为圆台体结构，外壳11及内衬12均由电熔镁砂打结而成。中间包1的顶部内径为350mm，底部内径为250mm；中部设竖直的挡墙3，挡墙3的厚度为20mm，材质为氧化铝耐火材料。水口2为圆锥体结构，设于挡墙3一侧的中间包1底部。
[0037]挡墙3的中心与不设水口2一侧中间包1底部内侧边缘的距离D1为130mm；挡墙3上的连通孔31底沿与中间包1内侧底面的距离H1为50mm，连通孔31的竖直方向高度H2为150mm，连通孔31顶面距中间包1顶面的距离为H3，H1+H2+H3＝中间包1的内侧高度；连通孔31的宽度D1为30mm。
[0038]本实施例以生产65高硅粉末进行对比，应用本技术所述中间包生产的粉末全氧含量较使用常规中间包生产的粉末全氧含量降低了55％以上。
[0039]【实施例2】
[0040]本实施例中，在100kg真空气雾化炉中应用本技术所述中间包，中间包的具体结构及参数如下：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，包括中间包及设于中间包底部的水口；其特征在于，所述中间包内设有竖直的挡墙，挡墙将中间包分隔为2个区域，水口位于其中一个区域的中间包底部；挡墙在靠近中间包侧壁的一端设连通孔，连通孔的下沿与中间包内侧底面之间的距离为H1。2.根据权利要求1所述的一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，其特征在于，所述距离H1为30～100mm。3.根据权利要求1所述的一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，其特征在于，所述中间包为圆柱体结构或圆台体结构，圆台体结构的顶部直径大于底部直径。4.根据权利要求1所述的一种改善流场的真空气雾化炉中间包结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭春霖，朱晓雷，杨骥，魏崇一，许孟春，康伟，李德军，杨光，刘志明，范思鹏，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：新型
国别省市：