一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法技术

本发明专利技术公开一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，包括：金属液由中间包内导入内壁上固定有两组电极的导流管；金属液在导流管内下流并穿过预设磁场且导通两组电极以使金属液自发热并产生向下的洛伦兹力和/或向下的洛伦兹力分力；金属液流出导流管被高速气流冲击破碎、冷却后形成超细金属粉末。本发明专利技术可实现在避免堵包的前提下，能制备出相较于现有气雾化技术更细的金属粉末。有气雾化技术更细的金属粉末。有气雾化技术更细的金属粉末。

【技术实现步骤摘要】
一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法


[0001]本专利技术涉及气雾化制粉
，尤其涉及一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法。

技术介绍

[0002]现有制备3D打印粉末、MIM（即金属注射成形的简称）用粉末、热喷涂、钎焊粉末基本均采用紧耦合气雾化制粉技术。气雾化制粉原理是：利用高速射流气体冲击金属液流，使气体动能最大限度破碎液体，被破碎的液滴在表面张力的作用下成球，在飞行环境下冷却固化成粉末颗粒。紧耦合气雾化制粉技术之所以成为制备高性能粉末的主流技术，是由于可有效降低气体动能损耗，并在熔体出口下方形成特有的气体回流区，有利于熔体成膜和初始破碎，从而明显提高雾化效率。
[0003]在制备MIM用粉末时（成品粉末粒度一般＜30μm），有制备极细金属粉末的要求，因此要提高破碎的气流速度，提高单位时间内气体流量与流出的金属液量的比值，比值越大粉末越细。现有处理的方法是：1、提高雾化压力气体速度增加、气体流量增多；2、缩短雾化器导流管的伸出长度，在气体速度、流量不变的情况下，使气体接触到待破碎的金属液飞行距离减短，气体动能损耗降低，3、减小导流管直径以减少金属液流量；4、提高金属液的过热度。前3个解决方案在一定程度上能带来有益效果，但随之也会产生一个重要问题：堵包，即连接导流管并盛放金属液的中间包发生堵塞。雾化压力增大，耗气量增加，生产成本增加，且雾化区域气压增加（气流易紊乱、导流管末端气流形成的负压降低），导致金属液下流速度变慢从而发生堵包；导流管伸出长度缩短将导致导流管出口末端负压降低，导致金属液下流速度变慢，亦发生堵包；导流管直径减小金属液所包含的热能降低，且散热增快，同样易发生堵包；上述三个解决方法均易发生堵包，导致雾化中断，而解决方法4提高金属液过热度，一定范围可行，但金属液过热度过高将导致耐火材料使用寿命降低，甚至易发生穿炉危险，因此实际生产中，雾化时金属液过热度不易太高，这对提高细粉收得率效果甚微。
[0004]因此，如何在经济、安全生产的前提下，提高气雾化制备超细粉末的收得率，具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，在不堵中间包的情况下，可以获得比较细的金属粉末，且收得粉末粒度分布更集中，成品率更高。
[0006]本专利技术提出一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，包括：金属液由中间包内导入内壁上固定有两组电极的导流管；金属液在导流管内下流并穿过预设磁场且导通两组电极以使金属液自发热并产生向下的洛伦兹力和/或向下的洛伦兹力分力；金属液流出导流管被高速气流冲击破碎、冷却后形成超细金属粉末。
[0007]进一步地，两组电极相对于导流管轴向对称布置。
[0008]进一步地，两组电极均嵌入开设在导流管内壁上的槽体中，以使得两组电极外露部分与导流管内壁平滑过渡。
[0009]进一步地，导流管、两组电极均竖直布置，且两组电极在竖直方向上的顶端和底端分别与导流管的顶端和底端持平。
[0010]进一步地，预设磁场覆盖金属液在导流管内的所有流动区域。
[0011]进一步地，预设磁场水平布置，且预设磁场方向与两组电极相对的方向垂直。
[0012]进一步地，导流管竖直设置。
[0013]进一步地，两组电极被金属液导通后形成直流电流。
[0014]进一步地，高速气流发生装置、导流管、预设磁场发生装置、除金属液之外形成电流的所有配件均组装在一起。
[0015]本专利技术中，高速气体冲击将金属液破碎成金属液滴，在高速气体的冲击力作用下，金属液滴会具备一个动能，并按照一定速度飞行，在飞行过程中，随着温度降低在表面张力的作用下冷却形成金属粉末，并最终落入粉末收集区域。
[0016]本专利技术技术方案中：其一、金属液流经导流管中的两组电极后，电流流经金属液使金属液自发热，从而对在导流管中流动的金属液实现辅热保温效果，在将参数进行现有技术范畴内的有限次实验中可推测出的合理参数配置下，对金属液在导流管内流动过程中造成的热损进行补充，可实现保温而不至于过热，对相关部件不会造成影响，可防止金属液因热能过度损失而堵包。
[0017]其二、通过缩短导流管长度、减小导流管直径、增加雾化压力等方法均使气液作用比得到增加，有利于更细金属粉末的制备，但在导流管出口末端负压降低，气体向下的吸力降低，金属液流速过度降低，易发生堵包，雾化中断。给在导流管内流动的金属液赋予一个现有技术范畴内的有限次实验中可推测出的合理参数配置下产生的对于金属液的向下的洛伦兹力，以提高金属液下流的速度，气液作用比得到增加的同时，亦可实现防止堵包的前提下，超细金属粉末的收得率得到提升。
[0018]当缩短雾化器导流管的伸出长度或减小导流管直径或一定范围内增加雾化压力等措施与本专利技术设计进行合理配置，即可在现有技术范畴内的有限次实验中推测出合理参数配置以实现在不发生堵包的前体下，通过气雾化法较之现有技术制备的金属粉末达到更细的技术效果。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提出的一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法的流程图；图2为本专利技术提出的一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法中电场、预设磁场以及导流管中金属液相对位置俯视示意图；图3为本专利技术提出的一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法中洛伦兹力产生原理示意图。
具体实施方式
[0020]如图1所示，图1为本专利技术实施例中可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法的流程图。
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合，下面参考附图并结合实施例对本专利技术做出详细说明。
[0022]参照图1、图2、以及图3，本专利技术实施例提出的一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，包括：S1、金属液由中间包内导入内壁上固定有两组电极的导流管；S2、金属液在导流管内下流并穿过预设磁场且导通两组电极以使金属液自发热并产生向下的洛伦兹力和/或向下的洛伦兹力分力；S3、金属液流出导流管并受高速气流冲击使金属液分散成金属液滴后冷却为超细金属粉末。
[0023]本专利技术中，高速气体冲击将金属液破碎形成金属液滴，在高速气体的冲击力作用下，金属液滴会具备一个动能，并按照一定速度飞行，在飞行过程中，随着温度降低在表面张力的作用下冷却形成金属粉末，并最终落入粉末收集区域。
[0024]本专利技术技术方案中：其一、金属液流经导流管中的两组电极后，电流流经金属液使金属液自发热，从而对在导流管中流动的金属液实现辅热保温效果，将参数进行现有技术范畴内的有限次实验中可推测出的合理参数配置下，对金属液在导流管内流动过程中造成的热损进行补充，可实现保温而不至于过热，对相关部件不会造成影响，可防止金属液因热能过度损失而堵包。
[0025]其二、通过缩短导流管长度、减小导流管直径、增加雾化压力等方法均使气液作用比得到增加，有利于更细金属粉末的制备，但在导流管出口末端负压降低，气体向下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，包括：金属液由中间包内导入内壁上固定有两组电极的导流管；金属液在导流管内下流并穿过预设磁场且导通两组电极以使金属液自发热并产生向下的洛伦兹力和/或向下的洛伦兹力分力；金属液流出导流管被高速气流冲击破碎、冷却后形成超细金属粉末。2.如权利要求1所述的可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，两组电极相对于导流管轴向对称布置。3.如权利要求2所述的可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，两组电极均嵌入开设在导流管内壁上的槽体中，以使得两组电极外露部分与导流管内壁平滑过渡。4.如权利要求3所述的可防止堵包的超细金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，导流管、两组电极均竖直布置，且两组电极在竖直方向上的顶端和底端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁子清，顾小龙，金莹，刘平，张腾辉，胡兰伟，史金光，崔良，张玲玲，
申请(专利权)人：浙江亚通焊材有限公司，
类型：发明
国别省市：