[实用新型]组合式喷嘴及其合金粉末垂直气雾化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合金粉末的雾化装置，特别涉及一种组合式喷嘴及其合金粉末垂直气雾化装置。

背景技术

钴基、镍基、铁基等高合金粉末广泛应用于航空、冶金、汽车、化工阀门、油田及各类机械设备上，其主要使用方法为硬面喷焊和粉末冶金。

气雾化法制粉技术是目前国际上生产合金粉末的主要方法，其原理为：根据合金牌号的化学成分配料后，通过中频炉加热熔化金属材料后，熔融金属按一定的浇铸速度，通过雾化喷嘴，在密闭的雾化室内(雾化室内充满纯氮气，氧含量低于200PPm以下)由高速氮气冲击合金流柱，形成细小的合金液滴，合金液滴在雾化室内做自由落体飞行，同时大量的常温氮气流入雾化室，将飞行的合金液滴在0.5～1秒瞬间凝固成细小的粉末。

雾化过程是一个复杂过程，按雾化介质与金属液流相互作用的实质，既有物理机械作用，又有物理化学变化。高速的气流既是破碎金属液的动力，又是金属液流的冷却剂。因此在雾化介质同金属液流之间既有能量交换，又有热量交换。并且，液态金属的粘度和表面张力在雾化过程和冷却过程中不断发生变化，以及液态金属与雾化介质的化学作用，使雾化过程变得较为复杂。根据雾化气体对金属液流作用的方式不同，雾化具有多种形式：气流与金属液流呈平行的平行喷射，气流与金属液流呈垂直的垂直喷射，气流与金属液流呈一定角度的互成角度的喷射，这种互成角度的喷射包括V形喷射、锥形喷射和旋转环形喷射等几种形式。

喷嘴是雾化装置中使雾化介质获得高能量、高速度的部件，它对雾化效率和雾化过程的稳定性起重要作用。喷嘴应能使雾化介质获得尽可能高的出口速度和所需要的能量；能保证雾化介质与金属液流之间形成最合理的喷射角度；使金属液流变成明显的紊流；另外喷嘴的工作稳定性要好，雾化过程不会被堵塞，并且加工制造方便。

常规喷嘴按结构分基本上可分为两类：

1、自由降落式喷嘴：金属液流在从容器(漏包)出口到与雾化介质相遇点之间无约束地自由降落。多数气体雾化的喷嘴都采用这种形式。

2、限制式喷嘴：金属液流在喷嘴出口处即被破碎。这种形式的喷嘴传递气体到金属的能量最大，主要用于低熔点金属的雾化。

上述常规喷嘴的缺点是：常规喷嘴在雾化过程中，通过一次喷射雾化，合金流柱成为大小不一的合金液滴和颗粒，由于一次喷射气体热容量小，使许多大颗粒液滴来不及凝固，在飞行下降过程中，颗粒和液滴发生频繁的接触，颗粒便附着在液滴上，冷却后即形成卫星球粉，部分大液滴在下降过程中自由解体，容易产生空心球粉；使用常规喷嘴生产的粉末形态不规则，粉末流动性差，空心粉末比例高，约为5％；雾化粉末的粒度分布偏差大，粉末成品率低，一般在30-40％左右，粉末产品的质量不稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中空心粉末比例高和粉末成品率低的缺陷，提供一种组合式喷嘴及其合金粉末垂直气雾化装置，该组合式喷嘴及其合金粉末垂直气雾化装置减少了卫星球粉和空心球粉，提高了粉末产品的质量。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种组合式喷嘴，其实质性特点在于，其包括一主喷嘴和一辅助喷嘴，该主喷嘴和该辅助喷嘴相互固定连接，该主喷嘴具有复数个实施锥形喷射的第一喷孔，该辅助喷嘴具有复数个实施环形平行喷射的第二喷孔。

本发明的另一技术方案是提供一种合金粉末垂直气雾化装置，其实质性特点在于，其包括一中间包，该中间包底部设有一漏嘴；一设于该中间包下方的如上述的组合式喷嘴，该组合式喷嘴包括有一主喷嘴和一辅助喷嘴，该主喷嘴和该辅助喷嘴相互固定连接，该主喷嘴具有复数个实施锥形喷射的第一喷孔，该辅助喷嘴具有复数个实施环形平行喷射的第二喷孔；一设于该组合式喷嘴中间的耐火砖套，该耐火砖套具有一通孔，该通孔和中间包中的漏嘴相对应。

其中，所述主喷嘴和所述辅助喷嘴通过紧固件相互固定连接。

其中，所述紧固件为六角螺钉和六角螺母的组合。

其中，所述第二喷孔位于第一喷孔的外围。

其中，所述耐火砖套同时位于两个相对的第一喷孔之间和两个相对的第二喷孔之间。

本实用新型的积极进步效果在于：

1、减少了大颗粒，使得到的适用粉末比例提高，即提高了成品率，达到50-70％；

2、减少了卫星球粉，使粉末表面更加光滑，粉末间的磨擦力减少，流动性能提高；

3、粉末的空心率大大下降，由原来的5％下降到1％以下；

4、减少了卫星球粉和空心球粉，使粉末的堆积密度提高，即提高了松装比；

5、节约了雾化气体、电能、人工费用。