一种水气联合雾化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了应用于粉末冶金领域的一种水气联合雾化系统，该系统包括雾化室、雾化前室、雾化塔、收粉罐、旋流分离器、排气装置等。所述雾化室顶部密封安装双腔结构的雾化喷盘，底部通过雾化前室连通雾化塔，雾化塔的底部通过控制阀连接收粉罐。所述雾化前室通过出气管连通排气装置。在雾化塔上部设置有防爆口，下部设置有进气口和放水口。出气口设置在雾化塔上部或雾化前室，通过吸气管连通旋流分离器。旋流分离器的外壁喷水冷却，顶部通过喷盘进气管连通雾化喷盘的气腔。本实用新型专利技术利用双腔水气雾化喷盘，用氮气辅助雾化，引流水蒸气，降低金属液滴碰撞几率，抑制卫星颗粒发生。采用系统氮气自循环，降低了雾化氮气成本。降低了雾化氮气成本。降低了雾化氮气成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水气联合雾化系统


[0001]本技术应用于金属粉末制造领域，涉及粉末制造的一种水气联合雾化系统。

技术介绍

[0002]金属粉末制备多采用雾化法，利用高压水或惰性气体击碎金属液而成。按雾化介质分为气雾化和水雾化。水雾化适用于对氧不敏感的合金，水雾化金属粉末圆整度不好，形状为不规则状，但具有良好的压缩性和成型性。气雾化适用于对氧化敏感的合金，气雾化金属粉末圆整度好，填充流动性好，具有超高纯净度（含氧量低、非金属夹杂物含量极少），粉末冶金质量高，但生产成本也较高。
[0003]针对水雾化和气雾化的优缺点，研发出了水气联合雾化。公布号CN111957981A公开了一种水气联合雾化制备铜合金粉末设备及其使用方法，喷盘采用高压水雾化，向雾化室中通入惰性气体，通过惰性气体实现金属液滴的第二次雾化，从而实现水气联合雾化，同时惰性气体能够防止金属液滴氧化和团聚成大颗粒。公布号CN112276105A提供了一种水气联合雾化制粉工艺，雾化采用高压惰性气体，冷却水放置在能够摆动并自转的旋转罐中，主要控制雾化与旋转罐的角度。公布号CN114523115A公开了一种新型水气联合雾化制粉设备，采用水雾化喷盘，氮气和钢液一起经喷盘的中间通道下落，由高压水雾化成粉，除去水蒸气的氮气返回气夹套与送入的氮气一起再次和钢液一起经中间通道下落。公告号CN205165881U公开了一种预合金粉水气联合雾化装置，气管喷射气流，使金属液通过进液管到雾化筒中，喷嘴喷出雾化水气，进行冷却成型。公告号CN207013685U公开了一种超高压水气组合雾化制粉装置，喷盘分为上下两层，上盘为气雾化，下盘为高压水雾化。
[0004]上述的水气联合雾化，或是水雾化，气体起到保护作用；或是气雾化，水起到冷却作用；或水气一起雾化。本技术提供一种水气联合雾化系统，以水雾化为主，气体辅助雾化，气体既起到保护作用，也起到雾化作用。可降低金属粉末中的氧含量，消除氢气爆炸隐患，还可以改善颗粒形状，消除卫星颗粒。

技术实现思路

[0005]本技术解决的技术问题是：提供一种水气联合雾化系统，利用惰性气体自循环，改善雾化水蒸气的分布，提高颗粒质量。
[0006]本技术所采用的技术方案是：水气联合雾化系统包括熔化炉、雾化室、雾化前室、雾化塔、收粉罐、旋流分离器、排气装置等。所述雾化室顶部密封安装雾化喷盘，底部通过雾化前室连通雾化塔，雾化塔的底部通过控制阀连接收粉罐。所述雾化前室通过出气管连通排气装置。在雾化塔的下部设置有进气口和放水口，上部设置有防爆口和出气口，该出气口通过吸气管连通旋流分离器。旋流分离器采用双层水冷机构，以冷却流入旋流分离器中的水蒸气，旋流分离器的顶部通过喷盘进气管连通雾化喷盘的气腔。
[0007]进一步，为增加氮气的自循环，所述出气口不安装在雾化塔上部，宜安装在雾化前室，以缩短氮气循环路径。
[0008]进一步，雾化喷盘为双腔结构，包括喷盘上盖、喷盘基和喷盘下盖，所述喷盘上盖和喷盘基之间设有环形水腔，所述喷盘基与喷盘下盖之间形成环形气腔。喷盘上盖中心设计向下的圆锥形凸起，该凸起内设计有导流管转接口，在喷盘基中心设计有上大下小的圆锥口，该圆锥口的内圆锥面与上述圆锥形凸起的外圆锥面形成拉瓦尔结构的环缝喷嘴，该环缝喷嘴与导流管转接口同心，并连通水腔。所述喷盘下盖中部是斜向上的喇叭形或钟形锥体，外侧是与喷盘基配合的环形平面，所述锥体及平面上，加工有环形均布的出气孔。
[0009]进一步，所述排气装置为水封式，所述出气管插入排气装置内的水中，以管口与水面的高度差控制雾化前室内的气体压力。
[0010]进一步，所述旋流分离器的底部通过回水管连通雾化塔，便于金属粉末和水回流集中到雾化塔内。
[0011]进一步，所述进气口向雾化塔的内下部倾斜安装，便于在雾化前快速排出雾化塔内的空气。
[0012]进一步，所述熔化炉为定点浇注中频炉。
[0013]进一步，所述喷盘进气管中安装拉瓦尔喷嘴，有利于加强氮气的辅助雾化，促进氮气的自循环。
[0014]本技术的有益效果是：本技术利用双腔水气雾化喷盘，用氮气辅助雾化，引流水蒸气，降低金属液滴碰撞几率，抑制卫星颗粒发生，改善了颗粒形态。采用系统氮气自循环，降低了雾化氮气成本。
附图说明
[0015]图1为实施例1主视结构示意图；
[0016]图2为图1左视结构示意图；
[0017]图3为图1的局部放大图；
[0018]图4为图2的局部放大图；
[0019]图5为实施例2结构示意图；
[0020]图6为实施例3结构示意图；
[0021]附图标记：1
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熔化炉、2
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中间包、3
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雾化喷盘、4
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雾化室、5
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出气口、6
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吸气管、7
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雾化塔、8
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喷盘进气管、9
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旋流分离器、10
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回水管、11
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控制阀、12
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收粉罐、13
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进气口、14
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放水口、15
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防爆口、16
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高压泵、17
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水管、18
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吸气口、19
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排气装置、20
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溢流管、21
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出气管、22
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雾化前室、23
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拉瓦尔喷嘴、24
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进气环管、25
‑
进水环管；
[0022]31
‑
导流管转接口、32
‑
气腔、33
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水腔、34
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喷盘下盖、35
‑
环缝喷嘴、36
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出气孔、37
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喷盘上盖、38
‑
喷盘基。
具体实施方式
[0023]下述上下（顶底）为本技术使用状态的上下。下述安装、设置、连接除特殊说明外，均指固定连接，可以是焊接、或紧固件连接、或其他固定连接的方式。
[0024]实施例1。
[0025]本实施例水气联合雾化系统的结构如附图1
‑
4所示，附图2为附图1的左视图，附图3和附图4分别为附图1和附图2的局部放大示意图。水气联合雾化系统包括熔化炉1、中间包
2、雾化室4、雾化前室22、雾化塔7、收粉罐12、旋流分离器9、排气装置19及相关管道等。
[0026]熔化炉1为中频炉，可以小批量熔化金属液，进行成分调整。如附图1所示，该熔化炉1的最大特点在于定点浇注，以炉嘴为炉体倾翻的旋转中心，当炉体旋转倾倒金属液时，炉嘴位置相对固定，可实现向中间包2内定点倾倒。
[0027]中间包2为底注式，在中间包的包底设置有浇注口，如附图3和附图4所示。金属液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水气联合雾化系统，包括熔化炉（1）和雾化室（4），其特征在于：还包括雾化前室（22）、雾化塔（7）、旋流分离器（9）、排气装置（19）；所述雾化室（4）顶部密封安装双腔结构的雾化喷盘（3），底部通过雾化前室（22）连通雾化塔（7）；所述雾化前室（22）通过出气管（21）连通排气装置（19）；所述雾化塔（7）的下部设置有进气口（13）和放水口（14），上部设置有防爆口（15）和出气口（5），所述出气口（5）通过吸气管（6）连通旋流分离器（9）；所述旋流分离器（9）顶部通过喷盘进气管（8）连通雾化喷盘（3）的气腔（32）。2.根据权利要求1所述的一种水气联合雾化系统，其特征在于：所述出气口（5）安装在雾化前室（22）。3.根据权利要求1或2所述的一种水气联合雾化系统，其特征在于：所述雾化喷盘（3）包括喷盘上盖（37）、喷盘基（38）和喷盘下盖（34），所述喷盘上盖（37）和喷盘基（38）之间设有环形水腔（33），所述喷盘基（38）与喷盘下盖（34）之间形成环形气腔（32）；所述喷盘上盖（37）中心设计向下的圆锥形凸起，该凸起内设计有导流管转接口（31），所述喷盘基（38）中心设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳彬，耿通刊，刘长伟，李燕，
申请(专利权)人：邯郸市旭瑞合金材料有限公司，
类型：新型
国别省市：