[发明专利]一种单向抛掷式离心雾化方法和制粉机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种离心雾化方法和设备，具体涉及一种单向抛掷式离心雾化方法和制粉机。也涉及微细金属粉末的生产方法和设备。

背景技术

目前，在金属粉末生产领域，通常采用气流雾化，超声雾化、旋转电极雾化或离心雾化等方法来制备微细金属合金粉未，如锡基，镁基，铝基，锌基，铜基合金粉未等。相比较而言，离心雾化法是一种经济、大量、低成本、低设备造价的生产方法，现有的离心雾化设备通常是利用安装在圆形几何中心上高转速的电机驱动小直径的离心盘高速旋转来粉碎物料，离心盘主轴的转速通常要达到30000转/分以上，若收集容器的物理尺寸不能满足液态物料冷却至固态的最低飞行距离，由离心盘抛掷出的液体物料就容易粘附在收集容器的内壁上，无法形成金属粉未，也导致制粉物料回收的困难。若加大收集容器的物理尺寸，就意味着设备投资的提高和生产过程控制难度的增加，维护成本提高。为解决收集容器大小问题，有采用强制冷却的方法，这样又会增加生产过程中的费用。如中国专利公开号：CN1314224A，公开日：2001年9月6日，发明名称《贵金属及合金粉未的制备方法及装置》，提出了一种在雾化室设置一环缝喷嘴，并安装有一圆锥体转鼓的制粉装置，通过将超声速气体雾化、相对高速的一级圆锥雾化和圆鼓三级雾化结合成一综合雾化制粉步骤，可以实现贵金属及合金粉未的连续生产，制得粉未的粒度较细，质量较好。在该技术方案中，雾化室包容在圆锥体转盘和圆柱体转鼓外侧，雾化室中心与其旋转中心同心，圆锥体转盘和圆柱体转鼓转动时，物料沿其转鼓的切向方向离心抛掷进入周边的雾化室内，其雾化室的径向尺寸应满足物料沿圆柱体转鼓周边离心抛掷的距离要求，或者说雾化室的内径≥圆柱体转鼓的直径+物料抛掷的最大距离×2。随着离心装置转速的不断提高，物料抛掷的距离随之加大，就使得整个制粉装置体积庞大，维护成本提高。液体物料落入离心盘时还会发生物料粘结在离心盘上的现象。对于易氧化金属粉未的生产而言，制粉过程必须在绝氧环境中进行，通常环境要达到PPM级，一般是注入保护性气体如氮气、氦气等，雾化室空间尺寸的加大，还会导致形成绝氧环境的难度增加，保护性气体用量加大，对设备密封要求提高，投资增加，也增加了产品质量的控制难度，不利于提高产品的品质。

发明内容

本发明的目的是针对现有制粉方法和装置体积大，结构复杂，设备技术要求高和产品质量控制难度较高的缺陷，提出一种体积小，结构简单，设备技术要求较低，产品质量易于控制的单向抛掷式离心雾化方法和制粉机。该方法和基于该方法设计的制粉机可以循环利用制粉过程中的液体原料，制粉效率较高，能耗较低。

本发明的技术解决方案是：一种单向抛掷式离心雾化方法，有一个抛掷液体物料的离心盘，在离心盘的外侧设置有雾化收集室，包括以下步骤：

A.在离心盘的外围包容有一护罩，护罩上对应离心盘的旋转平面设置有一敞口，在敞口外侧沿离心盘旋转的切向方向设置有雾化收集室，在护罩的底部设置有一物料出口管；

B.从进料桶上的进料管中将物料导入到离心盘的旋转面上，在离心盘旋转过程中，物料经敞口单向抛掷进入雾化收集室，冷却成粉未，未被抛掷出的物料从离心盘或护罩底部的物料出口管流入物料收集装置中。

本发明方法进一步包括以下步骤：

C.将物料收集装置制成密闭容器，在其上部设置有压力气管，底部设置有管道，管道与进料桶连通，关闭阀门，经气管向物料收集装置内注入压力气体，将物料压入进料桶，再从进料管导入到离心盘的旋转面上。

本发明方法所述的离心盘上或附近设置有热源，或者在护罩上或在其外部设置有热源，所述的物料出口管和物料收集装置的外侧设置有热源，所述热源的加热温度等于或高于物料的熔点或溶解温度。

基于上述的工艺方法，本发明设计了一种专用的制粉设备：一种单向抛掷式离心雾化制粉机，包括进料管、离心盘和雾化收集室，进料管设置在离心盘盘面的上方，所述离心盘被包容在护罩内，护罩侧壁上对应离心盘的旋转平面设有一敞口，在敞口外侧沿离心盘旋转的切向方向设置有雾化收集室，护罩的底部设置有物料出口管。

本发明制粉机在靠近离心盘外沿的盘面上方设置有进料管，进料管沿离心盘旋转方向与护罩侧壁上的敞口中心形成90-15°的夹角。

本发明制粉机所述的物料收集装置为密闭容器，物料收集装置经阀门与物料出口管连通，在物料收集装置的上部设置有压力气管，底部设置通向进料桶和进料管的管道。

本发明制粉机还可以在护罩的外壁上或外部，以及在物料出口管、阀门、物料收集装置、管道外侧均设置有加热装置。