[实用新型]一种雾化制粉设备的气体加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及雾化制粉技术领域，具体涉及一种雾化制粉设备的气体加热装置。

背景技术

超细粉体材料由于颗粒尺寸的微细化，使它的许多物理、化学性能都产生了特殊变化，这些性能应用在化工、轻工、冶金、电子、高技术陶瓷、复合材料、核技术、生物医学以及国防尖端技术等领域，大大推进了这些领域的发展，可以说超细粉体材料正在渗入整个工业部门和高技术领域。发展高性能粉末及其制备技术已成为一个十分活跃的研究领域。

目前，自熔合金粉末制粉工艺有雾化制粉法和机械合金化制粉工艺。雾化制粉法是以快速运动的流体(雾化介质)冲击或以其他方式将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制取方法。雾化制粉时先用电炉或感应炉将金属原料熔炼为成分合格的合金液(一般过热100～150℃)，然后在合金液通过雾化喷嘴时，与高速气流或水流相遇被雾化为细小液滴，雾化液滴在封闭的雾化筒内快速凝固成合金粉末。

雾化制粉法现在广泛应用的是水雾化、惰性气体雾化(AA法)和离心雾化法，其中，气雾化制粉技术因具有诸多的优点而受到了广大研究者的关注，例如该技术对环境污染小，获得的粉末球形度高、氧含量低、冷却速率大，是获得高性能金属及合金粉末的主要方法。气雾化制粉工艺是一个多相流相互耦合作用的复杂过程，从雾化原理上分析，喷嘴设计及其相应的雾化机理是气雾化技术的核心。但是，迄今为止还没有全面而清晰的认识气雾化机理。因此，科研人员尝试通过对雾化设备喷嘴的改进来提高粉末质量。如：英国PSI公司通过对紧耦合环缝式喷嘴进行结构优化，使气流的出口速度超过声速，从而在较小的雾化压力下获得高速气流，形成了超声紧耦合雾化技术。德国Nanoval公司对紧耦合喷嘴进行重大改进，提出了层流超声雾化的概念。但这种对喷嘴进行改进的方式难以与现有雾化制粉制备进行很好衔接，增加了制造设备投入成本。

目前，如何制取更优性能的粉末(如粒度更细、分布更窄、球形度更高以及实现快速冷凝获得非晶和微晶组织等)，进一步降低工艺整体成本(如气体消耗量等)成为气雾化制粉技术持续发展的当务之急。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种雾化制粉设备的气体加热装置，通过在雾化制粉设备的气路上添加气体加热装置，对气体进行加热，使得气体的流动速度提高，转变为较高的动能，进而将金属液流粉粹成分布更为细小的熔滴，最终获得更多更细的粉末。对于流速较低的雾化工艺，使用预热气体即可使得粉体材料的直径变小，降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种雾化制粉设备的气体加热装置，所述雾化制粉设备包括雾化喷嘴和进气管道，所述进气管道的气体入口端接入雾化喷嘴；所述气体加热装置设在进气管道上并靠近其气体入口端，在进气管道内的气体进入雾化喷嘴前通过气体加热装置对气体进行加热；所述气体加热装置包括加热系统和温度控制系统，所述加热系统包括加热体和加热电源，通过加热电源控制加热体的开启和关闭。

所述加热体为电阻丝、加热板、电热棒或电热盘等加热元件。

所述温度控制系统包括热电偶和温度控制器，所述热电偶设于进气管道上靠近气体入口端的位置，热电偶和所述加热体都与温度控制器相连接，热电偶用于检测气体温度，并将温度信号传送至温度控制器，温度控制器进行温度设定与控制。

所述热电偶的测温端与进气管道的气体入口端的距离为200mm-500mm。

所述气体加热装置还设有保温层，保温层包覆在加热体外。

所述气体加热装置还设有壳体，加热体、与保温层均设置于所述壳体内。

利用上述装置对雾化高压气体进行加热时，操作过程如下：

1)将该装置安装于高压气体管道上；

2)设定加热温度；

3)雾化设备前期准备；

4)打开加热电源；

5)直至雾化过程结束。

本实用新型设计原理如下：

1、本实用新型通过在雾化喷嘴的进气管道上设置气体加热装置，对雾化用气体进行加热，使得气体的流动速度提高，转变为较高的动能，进而将金属液流粉粹成分布更为细小的熔滴，最终获得更多更细的粉末。对于流速较低的雾化工艺，使用预热气体即可使得粉体材料的直径变小，降低生产成本。

2、本实用新型的气体加热装置设置在靠近喷嘴进气管道入口端，能够保证具有一定温度的气体从喷嘴出气口流出，从而使得气体的流动速度得到提高。

本实用新型具有以下优点和有益效果：

1、装置结构简单。

2、能够和现有气雾化装置组合装配，适用性强。