[发明专利]雾化制粉设备及雾化制粉方法

说明书

本发明提供一种雾化制粉设备，设计有分别用于熔炼钢水的开放式熔炼炉和承接钢水的中间包，开放式熔炼炉中的钢水含量保持充足，以使中间包可以从其中快速承接钢水，进而对喷包进行浇注。进一步地，一方面，可以设计多个中间包，如两个，使两个中间包可以交替从开放式熔炼炉中承接钢水，并对同一个喷包进行连续多包次的浇注；另一方面，可以设计多个喷包，以节省更换喷包所消耗的时间。如此，可以提高制粉的时间和作业率，以及节省喷包中的耐材。

技术领域

本发明实施例涉及金属制粉技术领域，尤其涉及一种雾化制粉设备及雾化制粉方法。

背景技术

雾化制粉，是指凭借快速运动的流体(雾化介质)的冲击，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。雾化制粉是生产完全合金化粉末的最好方法，其产品称为预合金粉。这种粉的每个颗粒不仅具有与既定熔融合金完全相同的均匀化学成分，而且由于快速凝固作用而细化了结晶结构，消除了第二相的宏观偏析。

真空气雾化制粉方法是近年来在金属粉末制造行业中发展起来的一种新型工艺。它具有材料不易氧化、金属粉末快淬火、自动化程度较高等优点。具体工艺是金属、合金材料在感应炉中熔化、精炼后，熔化的金属液体倒入保温坩埚中，并进入导流管，此时溶体流被喷嘴喷出的高压气体流所雾化。雾化后的金属液滴在雾化塔中进行凝固、沉降，落入收粉罐中。

图1示出现有的一种雾化设备，在熔炼舱110中配备一台冶炼炉120，首先将配置好的原材料投入冶炼炉120中，接着对熔炼舱110进行抽真空处理，在真空环境中，冶炼炉120用于将原材料(如，废钢、硅，具体可以根据所需生产粉末的种类而进行选择、配比)熔炼成钢水，然后将钢水倒入喷包130中，喷包130包括保温坩埚，导流管和喷嘴，钢水从保温坩埚中流入导流管，然后在流出导流管时被喷嘴喷出的高压气体流雾化至雾化室140中，并在雾化室中进行凝固、沉降，落入粉末收集装置中。需要说明的是，图1中示出的雾化室140仅为雾化室(或称为雾化塔)中与喷包130连接的一部分，图中并未示出完整的雾化室，此外，与雾化室连接的粉末收集装置等也未示出。

基于图1示出的雾化设备进行雾化制粉，存在以下缺陷：1)制粉作业率低：熔炼炉，例如，可容纳钢水的质量为200-500kg的熔炼炉，从熔化原材料到钢水到温，准备时间90-100min；制粉时间15-30mi n；24h连续生产制粉时间只有3-4h。2)耐材(即，耐火材料)成本高，每浇注一炉次的钢水即需更换耐材。为了辅助理解，在此对第2)点进行简略的说明：喷包中保温室和导流管的内侧覆盖有耐火材料，通常为坩埚，而耐火材料的使用寿命是有限的，例如，在浇注过程中，对于某种耐火材料，当流经喷包的钢水质量在1800kg以内时，该耐火材料可以起到抵抗钢水的高温而不软化熔倒的作用，假定冶炼炉120中可容纳的钢水质量为300kg，则喷包130实际可以一次性支持6炉次钢水的浇注。但是，在实际制粉过程中，冶炼炉在对喷包130浇注1炉次钢水以后，需要重新准备一炉新的钢水，而当喷包130接收一炉次，也就是300kg钢水以后，因其中导流管的四周不存在加热装置，因此最后流经导流管的钢水会逐渐冷却，而造成钢水挂在导流管的内壁或者堵住导流管，如果在冶炼炉120准备新一炉钢水以后，继续对喷包130浇注，则会严重影响雾化效果，因此，即使耐材的使用寿命未耗尽，也必须对耐材进行更换。

由上可知，需要提供一种合理的方案，可以提高单位时长内的有效制粉时间，进而增加粉末产量。

发明内容

本说明书实施例提供了雾化制粉设备，设计有分别用于熔炼钢水的开放式熔炼炉和承接钢水的中间包，开放式熔炼炉中的钢水含量保持充足，以使中间包可以从其中快速承接钢水，进而对喷包进行浇注。进一步地，一方面，可以设计多个中间包，如两个，使两个中间包可以交替从开放式熔炼炉中承接钢水，并对同一个喷包进行连续多包次的浇注；另一方面，可以设计多个喷包，以节省更换喷包所消耗的时间。