用于生产铁粉末的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于生产铁粉末的方法和装置。具体地，本发明专利技术公开一种通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其可以包括：在中间罐中制备熔融金属；通过打开形成在中间罐底部上的孔以自由下落的方式排放熔融金属；以及通过使用一对水喷洒喷嘴将水喷洒在自由下落的熔融金属上来生产铁粉末，所述水喷洒喷嘴形成的角度为至少45°。本发明专利技术能够通过调节喷洒至自由下落的熔融金属上的水的角度来增加铁粉末的回收率，同时防止水花飞溅现象。

Methods and devices for the production of iron powder

The invention discloses a method and a device for producing iron powder. Specifically, the invention discloses a method for producing iron powder by spray process, which may include: preparation of molten metal in the tundish; by opening formed in the tundish bottom hole on the way to the free fall of molten metal emissions; and by using a water spray nozzle for spraying water to production iron powder in molten metal free fall, the water spray nozzle forming an angle of at least 45 degrees. The invention can increase the recovery rate of iron powder by adjusting the angle of water on the molten metal which is sprayed to the free falling metal, while preventing the splash of the water flower.

【技术实现步骤摘要】
用于生产铁粉末的方法和装置
本专利技术涉及一种用于生产铁粉末的方法和装置，更具体地，涉及一种用于生产铁粉末的方法和装置，当铁粉末通过沿着自由下落的熔融金属流的线性区域喷洒水的水雾化工艺生产时，其能够增加铁粉末的回收率。
技术介绍
通常，粉末冶金是在模具中挤压并形成金属粉末，然后烧结所述粉末以制造烧结部件的方法。此方法主要用于制造需要高精确度的车辆部件，如齿轮，因为该方法可以用于制造具有复杂形状且需要高精确度的机器部件。在各种类型的金属粉末中，铁(Fe)粉末具有约50至150μm的粒子尺寸，且不单独使用。通常，根据为了改进强度的各种目的，将合金元素(例如，碳(C)、镍(Ni)、铜(Cu)或钼(Mo))添加至铁(Fe)粉末而制得混合粉末。用于生产混合粉末的铁粉末通常通过水雾化工艺生产。水雾化工艺是使用高压泵在竖直下落的熔融金属上喷洒水从而利用水的冲击力和冷却率来生产金属粉末的方法。此水雾化工艺主要用于粉碎金属，例如铁(Fe)或铜(Cu)，其具有较高的熔点并且不会快速氧化。特别地，用于粉末冶金的铁粉末通常通过水雾化工艺生产，这是因为，由于烧结体的可压缩性和机械性质其必须为不规则粒子的形式。图1为解释通过水雾化工艺生产金属粉末的常规方法的图。如图1中所示，在通过水雾化工艺生产金属粉末的常规方法中，以这种方式生产金属粉末：在中间罐(tundish)1中容纳的熔融金属3通过形成在中间罐1的下部中的孔5向下排放，在此情况中使用相互面对安装的喷嘴9在对称的方向上将水喷洒至自由下落的熔融金属3上。更详细地，从每个喷嘴9喷洒的水通常具有100至200巴的压力。喷洒的水流7通过在熔融金属3的流的特定位置相互碰撞而将熔融金属3转变为滴的形式，然后将其固化，其结果是最终形成金属粉末。通过水雾化工艺生产的铁粉末的大多数物理性质根据水雾化工艺的变量而改变，例如从每个喷嘴9喷洒的水的压力和角度。为了增加在水雾化工艺中金属粉末的回收率，金属粉末通常通过增加由从喷嘴9喷洒的水流形成的雾化角度来生产。在此情况下，具有180μm或更小的粒子尺寸的粉末过筛，并用作铁粉末的产物。具有180μm或更大的粒子尺寸的粉末被筛出并用作熔融金属的材料，或用作在其他工艺中用于清洗目的的哑粉(dummypowder)，或仅在根据特殊目的制造需要大粒子尺寸粉末的部件时少量使用。因此，铁粉末生产中的回收率是指粒子尺寸为180μm或更小的粉末的比例。然而，当雾化角度增加以提高回收率时，水的移动距离短，其冲击力过强。因此，发生喷洒的水竖直向上飞溅的水花飞溅现象。图2为显示相关技术中由于水花飞溅现象发生熔融金属堆积的示意图。如图2中所示，当水花飞溅现象发生时，发生熔融金属的粒子围绕喷嘴9粘附并生长的堆积现象。堆积的发生减小回收率，或由于工艺的不连续性使生产率变差。因此，如果忽视，设备本身可能受损。因此，相关技术已经尝试通过以小于40°的锐角从每个喷嘴9喷洒水并增加水与熔融金属3的碰撞位置的竖直距离来减小由于水花飞溅造成的熔融金属3的粒子的堆积。然而，问题在于，水流形成的喷射角度越小，金属粉末的回收率越差。公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面旨在提供一种用于生产铁粉末的方法和装置，其能够通过调节喷洒至自由下落的熔融金属上的水的角度来增加铁粉末的回收率，同时防止水花飞溅现象。根据本专利技术的各个方面，一种通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其可以包括：在中间罐中制备熔融金属；通过打开形成在中间罐底部上的孔以自由下落的方式排放熔融金属；以及通过使用一对水喷洒喷嘴将水喷洒在自由下落的熔融金属上来生产铁粉末，所述水喷洒喷嘴形成的角度为至少45°。所述方法可以进一步包括：在排放熔融金属之前，通过调节水喷洒喷嘴的位置调节水喷洒喷嘴之间的距离，使得从水喷洒喷嘴喷洒的水流形成的雾化角度在45至50°的范围。在调节水喷洒喷嘴之间的距离的过程中，在从每个水喷洒喷嘴喷洒的水与下落的熔融金属的撞击位置固定的状态下通过调节水喷洒喷嘴之间的距离可以调节雾化角度。在生产铁粉末的过程中，从每个水喷洒喷嘴喷洒的水的雾化压力可以根据水喷洒喷嘴之间的距离来调节。在生产铁粉末的过程中，根据如下等式可以确定并控制每个水喷洒喷嘴的雾化压力：其中P为雾化压力(巴)，P0为初始雾化压力(巴)，D为喷洒距离(mm)，D0为初始喷洒距离(mm)。根据本专利技术的各个方面，一种通过水雾化工艺生产铁粉末的装置，其可以包括：一对喷嘴，其设置在中间罐下部以相互面对，在所述喷嘴之间插入自由下落的熔融金属，用于将水喷洒至熔融金属上，其中喷嘴设置成使得喷嘴之间的距离可调节。每个喷嘴可以包括：固定的本体，其包括形成在固定的本体的外周表面上的线，固定的本体的一侧固定至中间罐的下部；水喷洒喷嘴，其包括形成在水喷洒喷嘴的内周表面上的线，所述形成在水喷洒喷嘴的内周表面上的线与形成在固定的本体的外周表面上的线接合，所述水喷洒喷嘴设置在固定的本体的另一侧上并将水喷洒至从中间罐排放的熔融金属上以生产铁粉末；以及弹簧，其围着固定的本体的外周表面设置以固定水喷洒喷嘴的位置，所述弹簧将弹性力提供至水喷洒喷嘴。从一对水喷洒喷嘴喷洒的水流形成的雾化角度在45至50°的范围。根据如下等式可以确定并控制水喷洒喷嘴的雾化压力：其中P为雾化压力(巴)，P0为初始雾化压力(巴)，D为喷洒距离(mm)，D0为初始喷洒距离(mm)。每个喷嘴可以包括：间隔体，其具有可变的长度，间隔体的一侧固定至中间罐的下部；水喷洒喷嘴，其设置在间隔体的另一侧上以将水喷洒至从中间罐排放的熔融金属上以用于生产铁粉末；以及长度调节构件，其设置在间隔体中以调节间隔体的长度。从如上说明显而易见的是，通过调节喷洒至熔融金属上的水的角度和压力可以增加铁粉末的回收率，同时防止水花飞溅现象。因此，可以防止设备受损，并容易地进行维护。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如，汽油动力和电力动力两者的车辆。本专利技术的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本专利技术的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。附图说明图1为显示通过水雾化工艺生产金属粉末的常规方法的视图。图2为显示相关技术中由于水花飞溅现象发生熔融金属堆积的示意图。图3为示意地显示根据本专利技术的各个实施方案的喷嘴的视图。图4为示意地显示根据本专利技术的各个实施方案的喷嘴的视图。图5为显示根据本专利技术的各个实施方案的生产铁粉末的方法的流程图。图6为显示根据本专利技术的各个实施方案的水喷洒喷嘴之间的距离、水的喷洒距离和水流形成的雾化角度的关系的视图。具体实施方式现在将详细提及本专利技术的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其包括：在中间罐中制备熔融金属；通过打开形成在中间罐底部上的孔以自由下落的方式排放熔融金属；以及通过使用一对水喷洒喷嘴将水喷洒在自由下落的熔融金属上来生产铁粉末，所述水喷洒喷嘴形成的角度为至少45°。

【技术特征摘要】
2016.07.04 KR 10-2016-00841071.一种通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其包括：在中间罐中制备熔融金属；通过打开形成在中间罐底部上的孔以自由下落的方式排放熔融金属；以及通过使用一对水喷洒喷嘴将水喷洒在自由下落的熔融金属上来生产铁粉末，所述水喷洒喷嘴形成的角度为至少45°。2.根据权利要求1所述的通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其进一步包括：在排放熔融金属之前，通过调节水喷洒喷嘴的位置调节水喷洒喷嘴之间的距离，使得从水喷洒喷嘴喷洒的水流形成的雾化角度在45°至50°的范围。3.根据权利要求2所述的通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其中在调节水喷洒喷嘴之间的距离的过程中，在从每个水喷洒喷嘴喷洒的水与下落的熔融金属的撞击位置固定的状态下通过调节水喷洒喷嘴之间的距离来调节雾化角度。4.根据权利要求3所述的通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其中在生产铁粉末的过程中，根据水喷洒喷嘴之间的距离来调节从每个水喷洒喷嘴喷洒的水的雾化压力。5.根据权利要求4所述的通过水雾化工艺生产铁粉末的方法，其中在生产铁粉末的过程中，根据如下等式确定并控制每个水喷洒喷嘴的雾化压力：其中P为雾化压力，以巴计，P0为初始雾化压力，以巴计，D为喷洒距离，以mm计，D0为初始喷洒距离，以mm计。6.一种通过水雾化工艺生产铁粉末的装置，所述装置包括：一对喷嘴，其设置在中间罐下部以相互面对，在所述喷嘴之间插入自由下落的熔融金属，用于将水喷洒至熔融金属上，其中喷嘴设置成使得喷嘴之间的距离可调节。7.根据权利要求6所述的通过水雾化工艺生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳显坤，尹埻铁，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR