[发明专利]一种铜粉水雾化系统及其雾化结构

说明书

本发明公开了一种铜粉水雾化系统及其雾化结构，铜粉水雾化系统包括熔融模块、水雾化模块、冷却模块、干燥模块、筛选模块、收集模块、再加工模块，其中水雾化模块的雾化结构对铜粉进行以下水雾化处理：通过两束对称分布且稳定的水流将金属液进行扁平化处理，形成片状流动的金属液；对片状的金属液进行震荡处理，使片状的金属液在两侧水压下呈现平整状态，厚度均匀；通过高压惰性气体气流吹动水和片状金属液，使片状金属破碎化；对破碎的金属液进行激光切割，得到粒度更低的金属颗粒，本铜粉水雾化系统结合气雾化优点，将金属液片状化后进行破碎切割，得到粘连性小、表面光滑的球形粉末。

技术领域

本发明涉及铜粉制备工艺技术领域，尤其涉及一种铜粉水雾化系统及其雾化结构。

背景技术

铜粉是制备自润滑轴承的主要原料，生产中常使用电解铜粉，电解铜粉树枝状结构，松装密度低且具有良好的韧性，可以提高青 铜粉的生胚强度和粉末制品后收缩率。但是电解铜粉制备是一种高污染和高能耗的铜粉生产方法，且电解铜粉不利于烧结，其树枝状结构在烧结过程中容易形成封闭孔隙，严重影响含油轴承的性能。

目前铜粉制粉技术主要采用雾法制粉。水雾制粉法是制备金属及合金粉末的重要方法，是指采用水作为雾化介质，以一定的速度冲击液态金属团，使液态金属液滴凝结成微细粉末的方法；水雾化制取的铜粉颗粒之间易发生粘连，所以其制得的铜粉颗粒形状不规则状；气雾化制备的金属粉末球形度好，但平均粒径较大，粒径分布较宽，易产生团聚和偏析，雾化效率低。为得到优质铜粉，亟需对铜粉水雾化性能进行改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中水雾化存在的缺点，而提出的一种铜粉水雾化系统及其雾化结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铜粉水雾化系统，包括：熔融模块，用于将固体金属铜进行高温加热融化，得到液体铜；水雾化模块，用于将液体铜冲击成为铜粉；冷却模块，用于将铜粉进行冷却；干燥模块，用于将铜粉进行烘干，去除铜粉表面水分；筛选模块，用于将铜粉进行筛分，得到目标粒度的铜粉；收集模块，用于将目标铜粉进行收集；再加工模块：用于将未达到目标粒度的铜粉导入熔融模块中，进行再次水雾化处理。

本铜粉水雾化系统中的水雾化方法包括以下步骤：

S1：将固体铜金属进行熔融，得到金属液；

S2：通过两束对称分布且稳定的水流将金属液进行扁平化处理，形成片状流动的金属液；

S3：对片状的金属液进行震荡处理，使片状的金属液在两侧水压下呈现平整状态，厚度均匀；

S4：通过高压惰性气体气流吹动水和片状金属液，使片状金属破碎化；

S5：对破碎的金属颗粒进行激光切割，得到粒度更低的金属颗粒物。

为实现上述雾化方法采用以下雾化结构，包括水雾化箱，所述水雾化箱从上到下依次设置将熔融的金属液压成片的压片组件、通过高压将水与片状金属液的混合物进行破碎的高压喷气组件以及对破碎后的金属粉末进行再切割的切割组件。

上述水雾化箱的上端固定设置熔融模块的熔融腔，熔融腔的腔壁设置加热组件，可对固体铜进行融化，熔融腔下端的出液嘴延伸至水雾化箱的内部。

优选的，所述压片组件包括水压腔壳，所述水压腔壳固定位于熔融腔的出液嘴外部且包裹出液嘴，所述出液嘴处的腔壁的两侧与水压腔壳形成水压腔，所述水压腔内部两个容水空间对称分布于出液嘴的两侧，水压腔的两个容水空间的进水端分别与对应的进水管连通，所述容水空间内部内部的水可从出液嘴的两侧向出液嘴口挤压，使从出液嘴出来的团状金属液扁平化，形成片状的金属液。容水空间的出水端与水压腔下端的出水端连通。

优选的，所述容水空间的容积从出液嘴位置到水压腔的出水口位置逐渐变小，可使片状金属液的厚度逐步变薄，减小后期破碎的撞击概率。