[实用新型]急冷制粉装置

说明书

本实用新型涉及一种制备急冷金属粉末的装置，尤其是制备非晶、准晶和微晶粉未的装置。

急冷制粉设备是随急冷金属的发展而出现的。在这类设备中，为追求高冷却速率，一般均采用两级淬火而获得急冷粉未，实际上是高压气体雾化和离心旋转盘雾化的结合体。CN88204942U公开了一种喷雾制粉装置，它由漏包、雾化喷咀、旋转圆盘、雾化筒（室）、冷却水管和调速电机等组成，其特征是雾化作用由环缝式喷咀和旋转圆盘二级雾化完成。该专利主要目的是追求细粉率，圆盘结构简单，雾化后的金属颗粒与圆盘接触时间短，对提高冷却速率不利。CN2030117U公开了又一个急冷制粉装置，其基本结构与上述CN88204942U相似，其主要改进在于在冷却圆锥下面有一个开有若干引流孔的冷却圆盘，以增加金属颗粒同固体接触的时间，从而提高冷却速率。但其冷却圆盘的结构复杂，对提高冷却速度没有很明显的作用，且喷咀喷出的金属颗粒直接冲击冷却圆锥顶部，制备的粉未球形度也较差。此外，上述两项专利装置的雾化室均系非密封结构，因此生产出来的金属粉未含氧量较高，而且，其旋转冷却盘（或锥体）表面均系外凸型曲面，金属液滴喷射在上面后接触时间短，从而冷却效率低。

本实用新型的目的在于克服现有急冷制粉装置的缺点，提供一种结构简单、冷却速率高、制得的粉未粒度细、球形度好、含氧量低的急冷制粉装置。

本实用新型的技术解决方案是，改变冷却锥体的表面几何形状，并改变雾化室的结构。

本实用新型结构如图1所示。该装置有一个雾化室2，其顶盖上装有环缝式高压喷咀1和漏包5，雾化室2的中部有一可高速旋转的冷却锥体3（驱动电机未画出），其底径为300～500mm，从雾化室2的顶盖上还插入一根冷却介质管6，雾化室2的下部为粉未收集筒7。本实用新型的特征是：（A）雾化室2为一静密封结构，其其壁上还有一根抽气一充气管8，（B）冷却锥体3的表面呈凹形曲面，其曲率半径为0.3～1.5米。

本实用新型的工作过程如下：先通过抽气一充气管8对雾化室2抽真空，然后再充以惰性气体。待漏包5中之金属熔化后，打开高压喷咀1的喷射口和出料口。熔融金属流4经环缝式喷咀雾化成液滴后，再喷射到高速旋转的，并为冷却介质（常用水）冷却的冷却锥体3上。由于锥体3表面呈具有一定曲率半径的凹形曲面，因此，未完全凝固的粒子在锥体3的表面第二次粉碎后，受离心力作用沿凹形曲面滚动下滑一段路程，之后弹落到粉未收集筒7中。这一过程增加了粒子与冷却锥体表面的接触时间，提高了冷却速率，同时，沿凹形曲面滚下的粒子固化后球形度也较好。喷射气体也采用惰性气体，所以整个雾化过程是在惰性气氛中进行的，因而制得的粉未含氧量很低。喷雾过程中，经冷却介质管6有冷水或其他冷却介质喷洒在高速旋转的冷却锥体3上。

本实用新型在制粉过程中所采用的其它参数为：

喷咀气体喷射压力：＞10kgf／cm²

液流直径：2～mm

喷射角（相对于液流）：30～120°

冷却锥体的转速：1000～10000转／分

用本实用新型制得的粉未平均粒度＜5～15μm，含氧量低于0.1％，粉未形状基本为球形，日产量可达100kg以上。本实用新型制粉过程的冷却速率用A1－Cm合金的二次枝晶间距进行间接测量，计算结果冷却速率为10⁵－10K／s。

附图1是本实用新型的正视示意图。

下面对附图也是本实用新型的实施例进行说明。

实施例1

该装置由环缝式喷咀1、雾化室2、冷却锥体3、漏包5、冷却介质管6、粉未收集筒7和抽气一充气管8组成。雾化室2为静密封结构，其室壁由不锈钢制成。冷却锥体3由紫铜制成，其表面为凹形曲面，曲率半径0.5米，其底径320mm。

实施例2

装置结构基本与实施例1相同，但冷却锥体3的表面曲率半径为1.0米，其底径为500mm。