[发明专利]水气联合雾化制粉工艺及应用其的水气联合雾化制粉装置

说明书

本发明提供的水气联合雾化制粉工艺，其使旋转罐进行摆动并自转，令罐内的冷却液形成有附着于罐内侧壁上的冷却液膜；喷气装置及热熔装置配合输出有粉末流，使所述粉末流喷射至该冷却液膜的表侧端面位置；所述喷气装置及热熔装置作实时移动以令该粉末流与冷却液膜的表侧端面形成有垂直配合。水气联合雾化制粉装置基于该水气联合雾化制粉工艺应用，通过喷气装置及热熔装置作实时移动以令该粉末流与冷却液膜的表侧端面形成有垂直配合，以便于控制非晶或纳米晶合金的冷却速度，进而达到非晶化冷却值，以便于提高加工效率。

技术领域

本发明涉及软磁合金冶金技术领域，具体涉及一种水气联合雾化制粉工艺及应用其的水气联合雾化制粉装置。

背景技术

雾化制粉是生产金属粉末的一种重要方法，其原理为高速气流经过雾化喷嘴加速后，将气流动能转化为金属小液滴的表面能，这样金属流被粉碎成小液滴，并在随后的飞行中凝固成粉末的过程。由于其制备金属粉末的高效性，粒度可控性，不断受到粉末冶金领域的关注。雾化设备在很大程度上影响了制备的金属粉末性能，而雾化喷嘴是整个雾化设备的关键部件，实现气流动能与金属粉末表面能之间的转换。

现有的冷却罐和金属雾化装置一般为固定式布置，而固定式的结构会导致非晶合金的冷却速度很难控制，进而达不到非晶化冷却值，即却达不到实现非晶化，最后只能形核结晶，并不便于提高加工效率。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种用于水气联合雾化制粉工艺。水气联合雾化制粉工艺，其包括使旋转罐进行摆动并自转，令罐内的冷却液形成有附着于罐内侧壁上的冷却液膜；喷气装置及热熔装置配合输出有粉末流，使所述粉末流喷射至该冷却液膜的表侧端面位置；所述喷气装置及热熔装置作实时移动以令该粉末流与冷却液膜的表侧端面形成有垂直配合。

进一步地，当所述旋转罐进行自转时，所述冷却液膜的形成厚度为H；则使所述粉末流喷射至冷却液膜时，该粉末流冲破冷却液膜的2/5至3/5H的厚度范围。

进一步地，于制粉过程中，所述喷气装置喷出有呈环状布置的高压惰性气体气流，环状布置的所述高压惰性气体气流倾斜朝向于下侧的所述旋转罐开口位置而形成气流交汇；所述热熔装置输出有合金熔流，所述合金熔流随高压惰性气体气流的交汇而混合形成有所述粉末流。

进一步地，环状布置的高压惰性气体气流，其气流交汇的倾斜角度为20至60度。

进一步地，使所述高压惰性气体气流的输出压强为2MPa，当所述高压惰性气体气流的倾斜角度为20度时，其交汇点距离该合金熔流的输出端为80~85mm，气流失压率50%；此时，该粉末流与冷却液膜的表侧端面位置垂直距离为270~330mm。

进一步地，使所述高压惰性气体气流的输出压强为2.5MPa，当所述高压惰性气体气流的倾斜角度为30度时，其交汇点距离该合金熔流的输出端为53~56mm，气流失压率50%；此时，该粉末流与冷却液膜的表侧端面位置垂直距离为370~430mm。

进一步地，使所述高压惰性气体气流的输出压强为3MPa，当所述高压惰性气体气流的倾斜角度为40度时，其交汇点距离该合金熔流的输出端为38~42mm，气流失压率50%；此时，该粉末流与冷却液膜的表侧端面位置垂直距离为570~630mm。

进一步地，使所述高压惰性气体气流的输出压强为4MPa，当所述高压惰性气体气流的倾斜角度为45度时，其交汇点距离该合金熔流的输出端为33~36mm，气流失压率50%；此时，该粉末流与冷却液膜的表侧端面位置垂直距离为740~770mm。

进一步地，使所述高压惰性气体气流的输出压强为6MPa，当所述高压惰性气体气流的倾斜角度为60度时，其交汇点距离该合金熔流的输出端为23~27mm，气流失压率50%；此时，该粉末流与冷却液膜的表侧端面位置垂直距离为870~930mm。