[发明专利]一种带有电磁场辅助作用的金属雾化双层限制性喷嘴

说明书

本发明公开了一种带有电磁场辅助作用的金属雾化双层限制性喷嘴，包括第一层自由降落式喷嘴和第二层laval型喷嘴，第一层自由降落式喷嘴位于第二层laval型喷嘴上方，第一层自由降落式喷嘴带有漏斗结构金属液入口，第二层laval型喷嘴带有线圈，第一层自由降落式喷嘴出口为自由降落式喷嘴出口，第二层laval型喷嘴出口为laval型喷嘴出口。本发明的优点在于双层喷嘴结构实现多次气雾化过程，雾化效率高；阶梯状双层导液管与辅助风孔的设计可防止喷嘴堵塞；缠绕通电线圈产生电磁场的设计，产生紊流，使粉末在喷嘴管内部不易融合，并且产生离心力作用，使粉末颗粒更加分散，降低融合几率，有利于得到粒度小、球形度高的粉末。

技术领域

本发明属于气体雾化生产金属及合金粉末技术领域，具体涉及一种带有电磁场辅助作用的金属雾化双层限制性喷嘴。

背景技术

气雾化基本原理是高速流体粉碎熔融金属液成细小液滴后冷却凝固形成粉末。在雾化设备中，输入的雾化气体加速，并在雾化装置中，输入加速度雾化气体和熔融金属的进入流的相互作用，形成一个流场，该流场中熔融金属的流动、粉、冷却，固化获得具有某种特性的粉末。

目前气体雾化过程中常采用自由落体喷嘴结构。这种结构的喷嘴设计比较简单，不容易堵塞，控制过程比较简单，但它的雾化效率不高，仅用于生产50~300um粒度的粉末，粉末较粗。为了提高雾化效率，后来设计出了单层的限制型喷嘴。虽然这种喷嘴相比于之前的喷嘴在雾化效率、粉末细化上有了一定的提高，显著缩短了气流的自由飞行距离，但是对于粒径更小的需求仍然无法达到。

在文献“制备金属微细粉体和球形颗粒”中刘星辉采用的多流气雾化装置结构中采用的一种普通的多气流雾化结构，该结构得到的颗粒尺寸也仍然不够细化，不能达到5um以下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有电磁场辅助作用的金属雾化双层限制性喷嘴，克服普通单层雾化喷嘴雾化效率低，粉末粒度大，球形度低的缺点。

本发明的技术方案：一种带有电磁场辅助作用的金属雾化双层限制性喷嘴，包括第一层自由降落式喷嘴和第二层拉瓦尔型（laval）型喷嘴，第一层自由降落式喷嘴位于第二层laval型喷嘴上方，第一层自由降落式喷嘴带有漏斗结构金属液入口，第二层laval型喷嘴带有线圈，其中第一层自由降落式喷嘴出口为自由降落式喷嘴出口，第二层laval型喷嘴出口为laval型喷嘴出口。

第一层自由降落式喷嘴包括上层导液管和第一层雾化器集流腔；上层导液管的入口形状为漏斗形，位于漏斗结构下方的上层导液管颈部设有平台，第一层雾化器集流腔为环形，第一层雾化器集流腔带有第一空腔，在第一层雾化器集流腔的内壁对称设有一对上层喷嘴辅助风孔，上述上层喷嘴辅助风孔自第一空腔向漏斗方向倾斜，第一层雾化器集流腔的第一空腔靠近内环的侧壁为斜面，第一层雾化器集流腔的内壁为倒三角形，第一层雾化器集流腔外壁对称设有一对进气孔，使得空气进入第一空腔，内环侧壁底部设有上层喷嘴倾斜环缝，上层喷嘴倾斜环缝角度与内环侧壁斜面角度一致，上层喷嘴倾斜环缝为第一层雾化器集流腔的空气出口；上层喷嘴辅助风孔位于上层喷嘴倾斜环缝上方；上层导液管插入第一层雾化器集流腔的中心内环，上层导液管的平台卡在第一层雾化器集流腔的内环顶部，防止上层导液管滑落；上层导液管的出口不高于上层喷嘴倾斜环缝，且不进入第二层laval型喷嘴。