[发明专利]气雾化制粉设备、雾化制粉方法及非晶粉末

说明书

本申请涉及非晶制粉技术领域，尤其涉及一种气雾化制粉设备、雾化制粉方法及非晶粉末。该设备包括：喷粉包；位于所述喷粉包之下的雾化仓；其中，所述喷粉包和所述雾化仓之间安装有设置有喷盘，所述喷盘的喷嘴包括直径为0.1‑2.5mm的限流孔；所述喷粉包用于承接合金液，所述合金液通过所述限流孔，喷向所述雾化仓，形成粉射流；其中，所述合金液通过所述限流孔的流量小于5kg/min；所述雾化仓用于承接并冷却所述粉射流，得到非晶粉末。该设备可以在将合金液流量限制在5kg/min以下的同时，防止合金液凝固，进而避免了堵孔，提高了制粉工艺的顺行度，并且制备的非晶粉末具有较高的非晶度和良好的高温稳定性。

技术领域

本申请实施例涉及非晶制粉技术领域，尤其涉及一种气雾化制粉设备、雾化制粉方法及非晶粉末。

背景技术

雾化制粉，是指凭借快速运动的流体(雾化介质)的冲击，将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制取方法。气雾化法是一种简单经济的粉末制备工艺，粉末颗粒球形度较好。常规气雾化法的冷却速率为10³-10⁴℃/s，难以制备对冷却速率要求10⁵℃/s以上的Fe基球形非晶粉末。提高雾化气和合金液的质量比(气液比)可以增加雾化过程的冷却速率，一方面，有利于加快合金液柱的破碎速率，使合金液柱中心的合金液快速接触雾化气，从而提高了冷却速率。另一方面，快速破坏熔滴表面热阻较大的气膜，加快气/固界面传热，从而提高冷却速率。

提高气液比可以通过提高雾化气流量或降低合金液流量实现，但是提高雾化气流量量会显著增加生产成本。因此，一般采用降低合金液流量的技术路线。喷盘漏嘴限流孔直径是影响合金液流量的主要因素。在常规雾化气流量下，为实现10⁵℃/s以上的冷却速率，钢流量一般小于5kg/min。此时，漏嘴限流孔直径一般小于3mm。然而，限流孔过小会恶化浇铸的顺行，原因是：1)合金液中的杂质容易堵孔；2)限流孔附近合金液更新速度变慢，限流孔周围区域温降过快，合金液凝固，造成堵孔。

发明内容

本申请实施例提供的气雾化制粉设备，可以在将合金液流量限制在5kg/min以下的同时，提高限流孔周围的温度，防止合金液凝固，进而避免了堵孔，提高了制粉工艺的顺行度。

第一方面，提供了一种气雾化制粉设备，包括：喷粉包；位于所述喷粉包之下的雾化仓；其中，所述喷粉包和所述雾化仓之间安装有设置有喷盘，所述喷盘的喷嘴包括直径为0.1-2.5mm的限流孔；所述喷粉包用于承接合金液，所述合金液通过所述限流孔，喷向所述雾化仓，形成粉射流；其中，所述合金液通过所述限流孔的流量小于5kg/min；所述雾化仓用于承接并冷却所述粉射流，得到非晶粉末。

在一个实施例中，所述喷盘的喷嘴还包括位于所述限流孔四周的多个喷缝；其中，所述多个喷缝中的每个喷缝呈长方形，每个喷缝在长度方向上的一端朝向所述限流孔，另一端远离所述限流孔；其中，所述合金液通过所述限流孔和所述多个喷缝，喷向所述雾化仓，形成所述粉射流；所述合金液通过所述限流孔和所述多个喷缝流量小于5kg/min。

在一个实施例中，所述喷缝朝向所述限流孔的一端开口，并连接到所述限流孔，使得所述喷缝和所述限流孔连通。

在一个实施例中，所述喷缝的长度为0.05mm-4mm，宽度为0.05-0.1mm；所述限流孔为圆形。

在一个实施例中，所述合金液通过所述限流孔和所述多个喷缝的流量为0.8-5.4kg/min。

在一个实施例中，所述喷粉包通过可拆卸的紧固机构固定在所述雾化仓的顶端。

在一个实施例中，所述设备还包括位于所述喷粉包之上的中间包，导流管，塞杆；其中，所述导流管的上端连接到所述中间包底部的水口，下端伸入所述喷粉包中；所述塞杆的下端与所述水口相匹配，使得所述塞杆可阻塞所述水口，当所述中间包要向所述喷粉包注入合金液时，所述塞杆向上移动，以暴露所述水口，使得所述合金液通过所述水口和所述导流管注入到所述喷粉包中。