[发明专利]一种超细金属粉的气雾化制备装置及方法

权利要求书

1.一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，基于一种超细金属粉的气雾化制备装置实现，所述装置包括控流加气喷枪、中间包、水口、高压气体喷盘及雾化室；所述中间包设于雾化室的顶部，所述中间包的底部设水口与雾化室相连通；所述控流加气喷枪竖直设于水口的正上方并且能够升降移动，控流加气喷枪的中部设高压气体流道，控流加气喷枪的底端设喷气微孔；高压气体流道的上口与高压惰性气体输送管道相连，高压气体流道的下口与喷气微孔相连；所述雾化室的顶部设高压气体喷盘，高压气体喷盘在对应水口的外侧设多个高压气体喷口，雾化室的底部设金属粉收集器；所述中间包、雾化室、控流加气喷枪、水口、高压气体喷盘及金属粉收集器同轴设置；

所述控流加气喷枪的底面为球面，喷气微孔的直径为0.1～5mm，喷气微孔的数量为1～200个；喷气微孔为多个时，均匀设于球面上；所述控流加气喷枪的升降调节范围为：控流加气喷枪底面距离水口上端面0～200mm；

所述超细金属粉的粒径≤20μm；制备过程包括如下步骤：

1)将控流加气喷枪下降，使其落到水口上，堵住水口上的气液混合体流道；

2)采用火焰烘烤中间包包衬，然后向中间包内注入金属液；

3)向控流加气喷枪内通入惰性气体，并将压力调节至0.11～1.0MPa，通过控流加气喷枪向雾化室内充入惰性保护气体；与此同时，向高压气体喷盘内通入惰性气体，并将压力调节至0.11～10MPa，通过高压气体喷盘向雾化室内充入惰性保护气体；

4)向上提起控流加气喷枪，使中间包内的金属液自流到控流加气喷枪与水口之间的缝隙，并与自控流加气喷枪喷射出的惰性气体混合，形成气液混合体；气液混合体在高压气体冲击、重力，以及高压气体喷盘喷射气流的负压抽吸作用下，通过水口的气液混合体流道进入雾化室；

5)气液混合体进入雾化室后即进入到高压气体喷盘喷射气流的冲击区内，在喷射气流的作用下被打碎成超细液滴，并迅即凝固形成超细金属粉落入雾化室底部的金属粉收集器内；

6)经自然冷却、筛分后，获得成品超细金属粉。

2.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述控流加气喷枪与高压惰性气体输送管道之间通过快速接头或螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述中间包的本体为钢制壳体，钢制壳体的内壁依次设有绝热层和中间包包衬。

4.根据权利要求3所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述中间包的钢制壳体与雾化室为一体结构。

5.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述水口的材质为氮化硼或氧化镁；水口为轴对称结构，中心沿竖直方向设圆孔作为气液混合体流道。

6.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述水口设于中间包的中心位置；水口的上部为锥形结构，所述中间包的底部对应设置锥形孔，水口的上部嵌装在锥形孔中。

7.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述雾化室的顶部在对应高压气体喷盘安装处设安装孔，高压气体喷盘嵌装在安装孔中，通过压板和螺栓与雾化室的顶部可拆卸地固定连接；高压气体喷盘的中部设通孔与水口的下部相配合；高压气体喷盘内设高压气体流道，高压气体流道的进气端与高压惰性气体输送管道相连，高压气体流道的出气端与高压气体喷口相连。

8.根据权利要求1所述的一种超细金属粉的气雾化制备方法，其特征在于，所述高压惰性气体输送管道在靠近控流加气喷枪、高压气体喷盘的一端分别设压力调节阀。