[发明专利]制备金属及合金粉末用的气雾化装置及其粉末制备方法

权利要求书

1.一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：包括用以储存冷却介质的雾化塔容器，所述雾化塔容器顶板开口上方设置有气枪组件，所述气枪组件包含底部具有漏嘴的漏包坩埚，所述漏嘴外围设置有气枪组件的环缝喷嘴，且所述环缝喷嘴也位于所述开口上方，所述雾化塔容器上部周侧壁设置有伸入冷却介质并喷入惰性气体的第一进气管、所述周侧壁上还设置有引出雾化塔容器内氧气的出气管。

2.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述气枪组件还包含气枪主体，所述气枪主体具有环锥形内腔，所述气枪主体两侧端对称设置有与环锥形内腔相连通的第二进气管，所述环锥形内腔底部设有连通环锥形内腔与雾化塔容器的环缝喷嘴，所述漏嘴与环缝喷嘴平齐。

3.根据权利要求2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述环缝喷嘴的喷嘴宽度为1.6~1.8mm，所述环缝喷嘴的内径为15~20mm，所述环缝喷嘴呈锥形，且其内壁斜面与环锥形内腔底平面之间的夹角为30°；所述漏嘴的直径为3.6~4.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所有第二进气管的中心线均位于同一直线上。

5.根据权利要求2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述气枪主体的喷射压力为3.0~3.4MPa。

6.根据权利要求2或5所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述气枪主体顶部外侧壁与漏包坩埚外侧壁相吻合。

7.根据权利要求2或5或6所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述气枪主体采用不锈钢材料并通过氩弧焊进行密封焊接而成。

8.根据权利要求1或2所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述气枪组件与雾化塔容器为小间隙配合，并经橡胶圈密封。

9.根据权利要求1所述的一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置，其特征在于：所述雾化塔容器的底部呈锥形，且所述雾化塔容器的锥形底部设有阀门。

10.一种制备金属及合金粉末用的气雾化装置的粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通入冷却介质，首先在如权利要求1~9所述制备金属及合金粉末用的气雾化装置的雾化塔容器内通入一定比例的冷却介质，将所述雾化塔容器上下分为空气环境、冷却介质环境两个部分；

（2）排气，接着利用第一进气管往冷却介质中不断通入惰性气体，将雾化塔容器内空气环境部分、冷却介质环境部分中含有的氧气不断经出气管排出，将空气环境部分变为惰性气体环境；

（3）造粒，然后将金属或合金熔融液体从漏包坩埚上方倒入，雾化介质从第二进气管向气枪组件的环锥形内腔喷入并经环缝喷嘴喷出，在金属或合金熔融液体经过漏嘴向下流入雾化塔容器的过程中，雾化介质将金属或合金熔融液流瞬间雾化破碎成大量细小的金属或合金液滴，细小的液滴在惰性气体环境部分的飞行过程中，在表面张力和雾化气体的快速冷却共同作用下迅速冷凝成球形或类球形颗粒；

（4）冷却，紧接着将金属或合金的球形或类球形颗粒落入雾化塔容器锥形底部的冷却介质中进行冷却，得到金属或合金粉末；

（5）收集，冷却结束后，打开阀门收集所有金属或合金粉末。