[发明专利]一种解决喷嘴和导流管金属及合金堵塞的全封闭气体雾化制粉装置

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，更具体地说是涉及一种解决喷嘴和导流管金属及合金堵塞的全封闭气体雾化制粉装置。

背景技术

气体雾化法被广泛地应用于金属及合金粉末的制备中，其原理是用高速运动的气流击碎金属或合金液流使其破碎成粉末，在这过程中，高速气流的动能转变为金属或合金液滴增大总表面积的表面能。

由于金属和合金液滴细小和热交换条件好，因此金属粉体颗粒细小，减低合金成分偏析，扩大元素固溶度，甚至产生一些亚稳相和新相，具有直接制备出污染小的金属和合金化粉末材料并可大规模生产的优势，应而在工业界受到极其广泛的应用。

现有技术中雾化器在使用过程中经常遇到喷嘴和导流管堵塞的现象出现，这主要由以下几个方面的原因造成的：一是金属液在流动过程中因为温度降低出现凝固；二是喷嘴射出的气流或多或少地会喷射到导流管端口产生强烈地冷却，使液流凝固堵死导流管和喷嘴；三是导流管下方的负压紊流区，使金属液滴溅到喷嘴口造成堵死；四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和导流管堵塞而使雾化过程中断；五是气体雾化法制备合金粉末时经常处于氧化气氛中，势必使合金粉末表面发生氧化；即使处于保护气氛下，但由于保护气体并非完全纯净，因此也不可避免使合金粉末表面发生一定程度氧化，在粉末表面形成薄层氧化膜，一旦氧化膜形成一定的厚度层，液滴表面张力完全失效，影响粉末的成球率。另外，金属熔体与雾化器周围气体中的氮气也有可能反应生成金属氮化物。随着这些金属氧化物或氮化物量的增多，会将导流管和喷嘴堵塞。对于氧化物和氮化物堵塞的情况，企业普遍的做法是停止生产，将雾化器拆下疏通，但这个办法常常也不能解决问题，这主要是由于这些氧化物和氮化物的熔点普遍较高，在这种情况下，只有更换导流管、喷嘴乃至整个雾化器。但更换的方法也存在两个问题，一是更换过程中难免遇到空气中氧气、氮气和其它气体的侵入，它们会氧化、氮化金属，影响了产品质量，二是降低了效率，增加了生产成本。

目前，对雾化器进行改进更新的技术有很多，但很少有关于如何解决雾化器的喷嘴和导流管上金属及合金堵塞和避免氧化物及氮化物堵塞问题出现的专利及技术。本发明人在发明名称为一种全封闭气体雾化制粉装置，专利号为201110451810.5专利申请中提到了一种解决雾化器堵塞的喷嘴和导流管问题，但依然存在因喷嘴出口与雾化点之间距离过长从而影响雾化粉体达到理想粉碎效果的技术问题,但是缩短喷嘴出口与雾化点之间的距离则容易引起喷嘴和导流管阻塞。而该技术问题正是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为了解决上述的技术问题而提供一种解决喷嘴和导流管金属及合金堵塞的全封闭气体雾化制粉装置，它能有效地解决雾化器的喷嘴和导流管金属及合金堵塞及避免氧化物和氮化物堵塞问题的出现。

本发明的技术方案

一种解决喷嘴和导流管金属及合金堵塞的全封闭气体雾化制粉装置，包括保温坩埚、雾化器、可伸缩塑料管A、雾化塔、可伸缩塑料管B和真空泵等；

其中所述的雾化器包括导流管、喷嘴、金属外套、发热体A、陶瓷密封环、金属密封环及垫圈等；

所述的雾化器的喷嘴上设有两个进气管两个出气管，所述的两个出气管均采用Laval结构；两个Laval结构的出气管的中轴线之间的夹角在20°~75°之间；

每个laval结构的出气管的外围10mm~100mm处都设置间隙，间隙内都安装发热体B，且每个Laval结构的出气管的间隙的端部都采用金属密封环螺纹连接密封，金属密封环下端部凸出于喷嘴的出气管的下端部；

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，安装时使导流管与金属外套同心；

在金属外套与导流管下端部的间隙处采用陶瓷密封环密封，陶瓷密封环下端部凸出于金属外套下端部；

导流管上端部的下缘和金属外套上端部在靠近内径的边缘对应的位置上 设有对应的凹入部分的槽，槽里面放置起定位作用的垫圈，导流管的下端部与金属外套的下端部平齐；

所述的垫圈采用塑料或金属垫圈；

导流管与金属外套之间有10mm~100mm的间隙，间隙内安装发热体A；导流管与金属外套不直接接触，一方面可防止发热体A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；