[发明专利]一种雾化器及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用气体雾化熔液制造超细粉体技术领域，更具体地说涉及一种雾化器及其在金属或合金超微粉末制备过程中的应用。

背景技术

气体雾化法被广泛应用于金属和合金粉末的制备，其制粉的原理是用高速运动的气流冲击金属熔液，将液体金属破碎成小液滴并在随后的飞行中快速冷却凝固成粉末。气体雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控等优点，已成为高性能金属及特种合金粉末制备的主要方向。

雾化器喷嘴是气体雾化技术的核心，喷嘴控制气流对金属液流的作用过程，使气流的动能转化为新生粉末的表面能，因此雾化喷嘴决定了雾化粉末的性能和雾化效率。

现有技术中雾化器的结构形式多种多样，按照喷嘴结构分为环孔型雾化器和环缝型雾化器，无论是环缝型还是环孔型结构的雾化器，在使用过程中经常发生导流管堵塞的现象，这至少由以下两方面原因造成的，一是金属液在流动过程中因为温度降低出现凝固。二是由于金属液滴在雾化过程中出现反溅，即雾化的液滴向气流雾化喷嘴的方向飞行，反溅的金属液滴粘附到气流雾化喷嘴的下端，并且不断凝固积累，最终导致气流雾化喷嘴的中心孔上的导流管堵塞而使雾化过程中断。一旦导流管堵塞，生产将无法继续进行。在这种情况下，只有更换整个雾化器，这大大增加了生产成本，而且也影响制备效率及产品质量。

目前，对雾化器进行改进更新的技术有很多，相关专利也有很多，但这些技术大多是有关如何控制金属粉末粒度及如何提高生产效率等方面，很少有关于如何解决雾化器堵塞问题的专利及技术。

专利CN201744413U公开的制备微细金属粉用的防阻塞型雾化器喷嘴，在导流管内增加复合电极棒，当堵塞发生时，在复合电极棒及导流管上通电，对堵塞物加热，使其瞬时升温熔化，从而达到防止堵塞、解决堵塞的目的。但该雾化器存在的如下几个问题值得商榷，第一，导流管具有导电耐高温性能，第一电极及第二电极均为耐高温电极，这对导流管和电极所用材质要求很高，而且导流管经常通电会发生变形影响雾化效果，电极材料需要防止与金属熔体的反应和耐高温；第二，由于导流管一般直径比较小，常常在毫米的数量级，因此在导流管内部放置复合电极，外界电源的引入较难实现，而且操作性上也存在难度；第三，导流管内含有复合电极的这种设计，对于雾化过程获得颗粒的粒度控制较难，这是由于熔体从导流管出口处喷出时，呈现一个中空的熔体，圆周较大，对于粉体的粒径控制较难；第四，导流管和复合电极之间任何的碰撞，都有可能对导流管造成损害，甚至导致电路短路现象的出现。第五，这种雾化器拆卸困难，万一遇到电极断裂和金属或合金堵塞的情况，将只能把整个雾化器拆下，通过外部加热来把堵塞的金属或合金熔化，取出电极，调换电极后，再将雾化器固定，这样每次拆卸的工作量很大，降低了生产效率。因此，该雾化器结构的设计实施较困难。

总之，如何解决雾化器的堵塞问题，而又不影响生产效率是一个难题。因此，寻找一种行之有效的解决方法，既能解决雾化器堵塞问题，还能保证简单实用，对技术人员来说还是一个难题。

发明内容

本发明的目的之一是为了防止金属或合金堵塞的问题而提供一种雾化器。

本发明的目的之二提供上述的一种雾化器在金属或合金超微粉末制备过程中的应用方法。

本发明的技术方案

本发明的一种雾化器，即通过改变雾化器的结构，在导流管和金属外套之间安装发热体，从而达到防止堵塞、解决堵塞的目的。

所述的一种雾化器包括导流管、喷嘴，另外还包括金属外套、发热体、陶瓷密封环等；

所述的喷嘴上设有进气管和出气口；

所述的金属外套的上端中心部分开有与导流管外径相适应的孔，用以安装导流管，金属外套的下端敞口，金属外套自上而下在靠近下端部出口的1/3~1/2处的一端渐缩成80                                               ~89的外锥形体；

在金属外套的渐缩成锥形体的部分的外侧设有螺纹并与喷嘴的内中心锥孔的侧面上的螺纹相配合，以实现对金属外套的支撑、定位和固定，金属外套其余部分与喷嘴不接触；

安装时使导流管与金属外套同心，导流管的下端部与金属外套的下端部平齐；

导流管与金属外套之间有10mm~100mm的间隙，间隙内安装发热体；以使导流管与金属外套不直接接触，一方面可防止发热体与金属外套之间的导电，另一方面可大大降低导流管热量的散失；