[发明专利]一种超细金属粉体离心雾化装置

说明书

本发明公开一种超细金属粉体离心雾化装置，储液罐经排液阀门与熔炼炉连通，熔炼炉和/或储液罐经送风管与热风系统连通，储液罐出液管贯穿喷雾塔顶面且下端固定有喷嘴，喷嘴均布若干倾斜向下的喷口；雾化盘顶面同轴固定有圆环，圆环内侧壁均布若干竖向凹槽，凹槽上部贯穿圆环顶面且下部延伸至雾化盘顶面；雾化盘与电动机电机轴同轴固定，电动机通过电机支架与喷雾塔内壁固定。本发明在喷嘴上设置倾斜喷口，可减少金属液对雾化盘中心位置的冲蚀及提高金属液分布均匀性；在雾化盘的圆环上设置凹槽，可使金属液以细丝状飞出来减小成粉的粒度并提高成粉球形度，具有结构紧凑、雾化过程平稳、成粉球化程度高、成粉粒度细小且大小均匀的特点。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种结构紧凑、雾化过程平稳、成粉球化程度高、成粉粒度细小且大小均匀的超细金属粉体离心雾化装置。

背景技术

超细粉体包含金属、非金属、有机、无机和生物等微小固体颗粒，当前并无明确定义，国外一般视粒径小于3μm的为超细粉体，国内普遍视粒径小于30μm的为超细粉体，并进一步细分为微米级(1~30μm)、亚微米级(1~0.1μm)和纳米级(0.001~0.1μm)。由于超细粉体颗粒随着粒径减小，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了块状材料不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应，使其光学、磁学、声学、电学和力学等性质与常态有很大差异，因此被广泛应用于医药、化工、电子、能源和建筑装修等领域。

超细粉体通常采用物理粉碎法（研磨法、机械粉碎法、喷雾法、爆炸法等）和化学合成法制备。化学合成法通过化学反应或物相转换，由离子、原子、分子经过晶核形成和晶体长大而制得粉体，但由于生产工艺复杂、成本高、而产量不高，得不到广泛应用。物理粉碎法是通过机械力的作用使物料粉碎，相较于化学合成法具有成本较低、工艺简单和产量大等优点而成为制备超细粉体的主要方法。离心雾化法是物理制粉技术中的一种常用方法，其主要部件是一个绕自身轴心高速旋转的圆盘，落在圆盘上的金属熔融液在离心力的作用下，破碎成小液滴，在保护气氛中收缩球化成粉末颗粒。

现有离心雾化技术中，离心转盘式雾化盘在结构形式上一般分为光滑盘、叶片盘、喷嘴盘三种。光滑盘由于金属熔融液易在高速旋转的平板型盘面上打滑，因此其雾化能力一般而较少应用。叶片盘是为了解决光滑盘易打滑的问题，而在平板型盘面上设置类似叶片状的隔栅；但由于凸起的隔栅容易被磨损而导致雾化能力降低，从而使雾化盘的有效使用寿命较短。喷嘴盘是将叶片盘的矩形出口改为圆形，同时在喷口镶衬上耐磨材料，或者在平板型盘面的外缘设置圆环，并在圆环上周向设置若干贯穿的喷口而形成的平板型雾化盘；虽然喷嘴盘的有效使用寿命有所提高，但其平板型的结构未变，从喷口飞离的金属熔融液受离心力和重力作用被分散并平抛下落，由于金属熔融液下落到雾化盘时分散成大小不一的液滴并做离心运动，液滴运动速度不同且运动路径长，热量散失快，导致部分液滴的凝固速度远大于球化速度，小液滴冷却后被大液滴裹挟至表面冷却后形成卫星球，因此制备的超细粉体易团聚，球化程度不高，而且卫星球居多，严重影响雾化颗粒的品质。

此外，现有的离心雾化法一般采用直流式喷嘴将金属熔融液导入到雾化盘中，但雾化盘的盘面中心位置易受直流式喷嘴射出的高温金属液冲蚀而形成细小凹坑，而雾化盘形成细小凹坑后不但影响旋转时金属液的流向，而且会在凹坑处会形成瘤斑，从而改变雾化盘的质量，不利于雾化盘的高速平稳运行。另外，现有的雾化盘与电动机通过支柱连接，雾化盘上金属液的热传导会导致支柱过热而产生变形，且电动机高速旋转时产生的热量若不及时散出，也会大大缩短电动机的寿命，从而降低雾化装置的可靠性、稳定性以及高效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、雾化过程平稳、成粉球化程度高、成粉粒度细小且大小均匀的超细金属粉体离心雾化装置。