[发明专利]一种高效电弧雾化装置及一种制备超细粒径金属合金粉末的方法

权利要求书

1.一种高效电弧雾化装置，其特征在于，包括一级雾化装置(1)和二级雾化装置(2)；

所述一级雾化装置包括一级喷枪(11)和两个导电嘴(12)，所述一级喷枪竖直设置使工艺流体的喷射方向为自上而下，所述一级喷枪末端的喷嘴为拉瓦尔喷嘴，所述拉瓦尔喷嘴的横截面为矩形；所述两个导电嘴末端的延长线相交点位于所述一级喷枪下方的中心轴线上；所述导电嘴内径与需被雾化的金属丝材外径匹配；

所述二级雾化装置位于一级雾化装置下方并与一级喷枪同轴设置，所述二级雾化装置为圆环形状，以使金属丝材和从一级喷枪喷入的工艺流体能从其内环通孔(23)通过；所述二级雾化装置的上表面与一级雾化装置底部贴合；所述二级雾化装置的圆环内为中空形成流体腔室(21)，所述二级雾化装置侧壁设有使工艺流体进入流体腔室的流体管道(24)，所述二级雾化装置内还设有拉瓦尔型环缝(22)，所述拉瓦尔型环缝与流体腔室相通，使流体腔室内的流体通过拉瓦尔型环缝喷射并汇聚于所述两个导电嘴末端的延长线相交点正下方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个导电嘴相对于所述一级喷枪的中心轴线对称设置，且两个导电嘴与所述一级喷枪的中心轴线三者共面。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两个导电嘴末端的延长线的相交点的水平高度不高于二级雾化装置底部的水平高度。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，通过所述拉瓦尔型环缝喷射出的流体束与一级喷枪的中心轴线的夹角为40～75°。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电嘴通过电缆(13)与外界电源连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级雾化装置还包括一级安装座(14)，所述一级安装座具有贯穿其中心轴线的通孔，所述一级喷枪安装于一级安装座中贯穿其中心轴线的通孔内，所述一级安装座内部设有安装导电嘴并使金属丝材通过的通道。

7.一种制备超细粒径金属合金粉末的方法，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的装置制备；

进一步地，所述方法包括如下内容：

(1)使金属丝材穿过通电的导电嘴，在两根金属丝材相接触的点进行电弧熔炼；

(2)通过一级喷枪喷射工艺流体，对熔炼处的金属液滴进行初步雾化，得到初次液滴；

(3)向二级雾化装置的气体管道内通入工艺流体，使工艺流体通过拉瓦尔型环缝对初次液滴进行二次雾化，即得。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工艺流体为惰性气体和/或氮气；进一步地，所述工艺流体为氩气或氮气；更进一步地，所述工艺流体的压力为0.8～3.0MPa。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述通电的电流为320～1000A，所述通电的电压为30～50V。

进一步地，步骤(1)中，采用拉丝式送丝方式使金属丝材穿过导电嘴；更进一步地，所述送丝的速率为5～40kg/h。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对二次雾化后得到的粉末通过高能破碎机处理。