本申请涉及粉末冶金技术领域，具体而言，涉及一种铝合金熔液流量控制方法及雾化装置，该控制方法通过获取导流管的第一总流量和目标总流量；若所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，则根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数；根据所述第一等效损失系数在等效损失系数模数库进行数据匹配，以获取有效第二等效损失系数；根据所述有效第二等效损失系数计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包的目标气压；根据所述目标气压调节所述中间包的气压；从而保证雾化效率的稳定，此外，通过设置至少两个支路段的并联支路结构降低导流管完全堵塞的风险，保证生产效率的稳定。保证生产效率的稳定。保证生产效率的稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金熔液流量控制方法及雾化装置
[0001]本申请涉及粉末冶金
，具体而言，涉及一种铝合金熔液流量控制方法及雾化装置。
技术介绍
[0002]目前国内外可用于铝合金增材制造金属粉末生产的主流技术为真空感应熔炼气体雾化法（VIGA），或者采用真空熔炼转盘离心雾化法。铝合金雾化制粉工艺一般为铝合金熔炼、保温、引流、雾化及筛分，主要区别在于雾化原理及对应雾化介质的选择。在雾化工艺流程中，导流管作为“承上启下”的关键部件，实现从熔体池到低维度铝合金液柱的转变，很大程度上影响了雾化生产效率、雾化粉末粒径分布及雾化粉末收得率。
[0003]无论是真空感应熔炼气体雾化还是真空熔炼转盘离心雾化，要得到满意的目标粒度粉末收得率，雾化装置的导流管需要能够提供稳定的低维度铝合金熔液液柱，但是铝合金熔液密度小且运动粘度大，故而铝合金熔液的流动性能非常差，也比较容易发生堵塞，现有技术中，为了解决防堵塞的问题，采用设置多个不同管径的导流管以及多个喷嘴，虽然该方法在一定程度上可以解决堵塞问题，但是其成本比较高，并且在出现某个导流管堵塞后，剩下未堵塞的导流管的流量就会发生变化，虽然从生产效率来说，剩下未堵塞的导流管可以继续生产，但是雾化效率会发生较大变化，难以保证雾化效率始终处于最优状态。
[0004]针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。
技术实现思路
[0005]本申请的目的在于提供一种铝合金熔液流量控制方法及雾化装置，当导流管的某个或部分支路段出现堵塞后，通过控制中间包的气压，使导流管总流量维持不变，从而保证雾化效率稳定。
[0006]第一方面，本申请提供了一种铝合金熔液流量控制方法，应用于对铝合金熔液雾化装置的导流管的铝合金熔液流量进行控制；所述导流管包括导流管主体和至少两个支路段；各所述支路段的上端均与所述铝合金熔液雾化装置的中间包下端连接，各所述支路段的下端均与所述导流管主体上端连接；所述铝合金熔液流量控制方法包括步骤：A1.获取导流管的第一总流量和目标总流量；A2.若所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，则根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数；A3.根据所述第一等效损失系数在等效损失系数模数库进行数据匹配，以获取有效第二等效损失系数；所述等效损失系数模数库记录有对应各种支路段堵塞情况的第二等效损失系数；A4.根据所述有效第二等效损失系数计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包的目标气压；
A5.根据所述目标气压调节所述中间包的气压。
[0007]本申请提供的铝合金熔液流量控制方法，通过比较第一总流量和目标总流量的偏差是否过大，当导流管的某个或部分支路段发生堵塞，导流管的实际总流量会发生变化，也就是实际测得的第一总流量与目标总流量偏差过大（即存在某个或部分支路段堵塞），则根据第一总流量计算导流管的第一等效损失系数，并将第一等效损失系数与等效损失系数模数库进行数据匹配得到有效第二等效损失系数，根据有效第二等效损失系数计算可使导流管的总流量等于目标总流量的中间包的目标气压，根据中间包的目标气压调节中间包的气压，使导流管的总流量基本与目标总流量保持一致，从而保证雾化效率稳定。
[0008]可选地，步骤A1包括：获取所述中间包中的液位高度；根据所述液位高度计算所述导流管的第一总流量。
[0009]可选地，步骤A2包括：计算所述第一总流量和所述目标总流量的流量差；若所述流量差超出预设的允差范围，则判定所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，并根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数。
[0010]在铝合金熔液正常雾化时，实际测得的第一总流量与目标总流量比较接近，通过计算两者的流量差来判断是否发生堵塞，若流量差超出预设的允差范围，则认为导流管中的某个或部分支路段发生堵塞，此时通过实际测得的第一总流量计算导流管的第一等效损失系数（堵塞后的等效损失系数会发生变化）。
[0011]可选地，所述根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数的步骤包括：获取所述中间包的液位高度、所述中间包液面的实际气压和所述导流管下端出口处的实际气压；根据以下公式计算所述第一等效损失系数：等效损失系数：其中，为所述中间包液面的实际气压，为所述导流管下端出口处的实际气压，为第一等效损失系数，为第一总流量，为所述中间包的液位高度，为铝合金熔液的密度，为重力加速度，为所述导流管下端出口处的实际速度，为所述导流管下端出口处的截面面积，为所述导流管出口处的速度不均匀系数。
[0012]可选地，步骤A3包括：计算所述等效损失系数模数库中各所述第二等效损失系数与所述第一等效损失系数的系数差绝对值；提取最小的所述系数差绝对值对应的所述第二等效损失系数作为有效第二等效损失系数。
[0013]在雾化过程中，导流管某个或部分支路段发生堵塞后，导流管剩下未堵塞的支路段的等效损失系数会发生变化，所以通过第一总流量计算出第一等效损失系数，再匹配等
效损失系数模数库（该模数库通过大量实验室数据得到每一种堵塞情况以及对应的等效损失系数）中的第二等效损失系数时，提取最小的系数差绝对值作为有效第二等效损失系数，可以有效提高控制的精确度。
[0014]可选地，步骤A4包括：获取所述中间包的液位高度和所述导流管下端出口处的实际气压；根据所述有效第二等效损失系数、所述目标总流量、所述导流管下端出口处的实际气压和所述中间包的液位高度计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包的目标气压。
[0015]可选地，所述根据所述有效第二等效损失系数、所述目标总流量、所述导流管下端出口处的实际气压和所述中间包的液位高度计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包的目标气压的步骤包括：根据以下公式计算所述中间包的目标气压：其中，为所述中间包的目标气压，为所述导流管下端出口处的实际气压，为有效第二等效损失系数，为目标总流量，为所述中间包的液位高度，为铝合金熔液的密度，为重力加速度，为所述导流管下端出口处的截面面积。
[0016]第二方面，本申请提供了一种铝合金熔液雾化装置，包括熔炼室、雾化室、中间包、导流管和控制系统，所述中间包设置在所述熔炼室内，所述导流管包括导流管主体和至少两个支路段；各所述支路段的上端均与所述中间包下端连接，各所述支路段的下端均与所述导流管主体上端连接，所述导流管主体的下端伸入所述雾化室；所述控制系统用于：获取导流管的第一总流量和目标总流量；若所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，则根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数；根据所述第一等效损失系数在等效损失系数模数库进行数据匹配，以获取有效第二等效损失系数；所述等效损失系数模数库记录有对应各种支路段堵塞情况的第二等效损失系数；根据所述有效第二等效损失系数计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包的目标气压；根据所述目标气压调节所述中间包的气压。
[0017]通过设置至少两个支路段的并联支路结构降低导流管完全堵塞的风险，保证生产效率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金熔液流量控制方法，应用于对铝合金熔液雾化装置的导流管的铝合金熔液流量进行控制；其特征在于，所述导流管包括导流管主体（3）和至少两个支路段；各所述支路段的上端均与所述铝合金熔液雾化装置的中间包（2）下端连接，各所述支路段的下端均与所述导流管主体（3）上端连接；所述铝合金熔液流量控制方法包括步骤：A1.获取导流管的第一总流量和目标总流量；A2.若所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，则根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数；A3.根据所述第一等效损失系数在等效损失系数模数库进行数据匹配，以获取有效第二等效损失系数；所述等效损失系数模数库记录有对应各种支路段堵塞情况的第二等效损失系数；A4.根据所述有效第二等效损失系数计算可使所述导流管的总流量等于所述目标总流量的所述中间包（2）的目标气压；A5.根据所述目标气压调节所述中间包（2）的气压。2.根据权利要求1所述的铝合金熔液流量控制方法，其特征在于，步骤A1包括：获取所述中间包（2）中的液位高度；根据所述液位高度计算所述导流管的第一总流量。3.根据权利要求1所述的铝合金熔液流量控制方法，其特征在于，步骤A2包括：计算所述第一总流量和所述目标总流量的流量差；若所述流量差超出预设的允差范围，则判定所述第一总流量和所述目标总流量的偏差过大，并根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数。4.根据权利要求3所述的铝合金熔液流量控制方法，其特征在于，所述根据所述第一总流量计算所述导流管的第一等效损失系数的步骤包括：获取所述中间包（2）的液位高度、所述中间包（2）液面的实际气压和所述导流管下端出口处的实际气压;根据以下公式计算所述第一等效损失系数：等效损失系数：其中，为所述中间包（2）液面的实际气压，为所述导流管下端出口处的实际气压，为第一等效损失系数，为第一总流量，为所述中间包（2）的液位高度，为铝合金熔液的密度，为重力加速度，为所述导流管下端出口处的实际速度，为所述导流管下端出口处的截面面积，为所述导流管出口处的速度不均匀系数。5.根据权利要求1所述的铝合金熔液流量控制方法，其特征在于，步骤A3包括：计算所述等效损失系数模数库中各所述第二等效损失系数与所述第一等效损失系数的系数差绝对值；提取最小的所述系数差绝对值对应的所述第二等效损失系数作为有效第二等效损失系数。
6.根据权利要求1所述的铝合金熔液流量控制方法，其特征在于，步骤A4包括：获取所述中间包（2）的液位高度和所述导流管下端出口处的实际气压；根据所述有效第二等效损失...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，熊孝经，孟宪钊，余立滨，陈国超，毕云杰，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。