專利名稱：一種霧化器及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及用氣體霧化熔液制造超細粉體技術領域，更具體地說涉及一種霧化器及其在金屬或合金超微粉末制備過程中的應用。
背景技術：
氣體霧化法被廣泛應用于金屬和合金粉末的制備，其制粉的原理是用高速運動的氣流沖擊金屬熔液，將液體金屬破碎成小液滴并在隨后的飛行中快速冷卻凝固成粉末。氣體霧化粉末具有球形度高、粉末粒度可控等優點，已成為高性能金屬及特種合金粉末制備的主要方向。霧化器噴嘴是氣體霧化技術的核心，噴嘴控制氣流對金屬液流的作用過程，使氣流的動能轉化為新生粉末的表面能，因此霧化噴嘴決定了霧化粉末的性能和霧化效率。現有技術中霧化器的結構形式多種多樣，按照噴嘴結構分為環孔型霧化器和環縫型霧化器，無論是環縫型還是環孔型結構的霧化器，在使用過程中經常發生導流管堵塞的現象，這至少由以下兩方面原因造成的，一是金屬液在流動過程中因為溫度降低出現凝固。 二是由于金屬液滴在霧化過程中出現反濺，即霧化的液滴向氣流霧化噴嘴的方向飛行，反濺的金屬液滴粘附到氣流霧化噴嘴的下端，并且不斷凝固積累，最終導致氣流霧化噴嘴的中心孔上的導流管堵塞而使霧化過程中斷。一旦導流管堵塞，生產將無法繼續進行。在這種情況下，只有更換整個霧化器，這大大增加了生產成本，而且也影響制備效率及產品質量。目前，對霧化器進行改進更新的技術有很多，相關專利也有很多，但這些技術大多是有關如何控制金屬粉末粒度及如何提高生產效率等方面，很少有關于如何解決霧化器堵塞問題的專利及技術。專利CN201744413U公開的制備微細金屬粉用的防阻塞型霧化器噴嘴，在導流管內增加復合電極棒，當堵塞發生時，在復合電極棒及導流管上通電，對堵塞物加熱，使其瞬時升溫熔化，從而達到防止堵塞、解決堵塞的目的。但該霧化器存在的如下幾個問題值得商榷，第一，導流管具有導電耐高溫性能，第一電極及第二電極均為耐高溫電極，這對導流管和電極所用材質要求很高，而且導流管經常通電會發生變形影響霧化效果，電極材料需要防止與金屬熔體的反應和耐高溫；第二，由于導流管一般直徑比較小，常常在毫米的數量級，因此在導流管內部放置復合電極，外界電源的引入較難實現，而且操作性上也存在難度；第三，導流管內含有復合電極的這種設計，對于霧化過程獲得顆粒的粒度控制較難，這是由于熔體從導流管出口處噴出時，呈現一個中空的熔體，圓周較大，對于粉體的粒徑控制較難；第四，導流管和復合電極之間任何的碰撞，都有可能對導流管造成損害，甚至導致電路短路現象的出現。第五，這種霧化器拆卸困難，萬一遇到電極斷裂和金屬或合金堵塞的情況，將只能把整個霧化器拆下，通過外部加熱來把堵塞的金屬或合金熔化，取出電極，調換電極后，再將霧化器固定，這樣每次拆卸的工作量很大，降低了生產效率。因此，該霧化器結構的設計實施較困難。總之，如何解決霧化器的堵塞問題，而又不影響生產效率是一個難題。因此，尋找一種行之有效的解決方法，既能解決霧化器堵塞問題，還能保證簡單實用，對技術人員來說還是一個難題。

發明內容
本發明的目的之一是為了防止金屬或合金堵塞的問題而提供一種霧化器。本發明的目的之二提供上述的一種霧化器在金屬或合金超微粉末制備過程中的應用方法。本發明的技術方案
本發明的一種霧化器，即通過改變霧化器的結構，在導流管和金屬外套之間安裝發熱體，從而達到防止堵塞、解決堵塞的目的。所述的一種霧化器包括導流管、噴嘴，另外還包括金屬外套、發熱體、陶瓷密封環等；
所述的噴嘴上設有進氣管和出氣口；
所述的金屬外套的上端中心部分開有與導流管外徑相適應的孔，用以安裝導流管，金屬外套的下端敞口，金屬外套自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2處的一端漸縮成80
“S9 0的外錐形體；
在金屬外套的漸縮成錐形體的部分的外側設有螺紋并與噴嘴的內中心錐孔的側面上的螺紋相配合，以實現對金屬外套的支撐、定位和固定，金屬外套其余部分與噴嘴不接觸； 安裝時使導流管與金屬外套同心，導流管的下端部與金屬外套的下端部平齊； 導流管與金屬外套之間有IOmnTlOOmm的間隙，間隙內安裝發熱體；以使導流管與金屬外套不直接接觸，一方面可防止發熱體與金屬外套之間的導電，另一方面可大大降低導流管熱量的散失；
所述的發熱體上設有外接電源接口并與外界電源連接，以防在本發明的一種霧化器使用中發生金屬或低熔點物質堵塞的情況下，可通過發熱體通電，對堵塞物加熱使其升溫熔化，達到解決金屬或合金堵塞的目的；
另外，優選在金屬外套靠近發熱體的表面設有金屬反射膜或噴涂而成一層白色反射涂層，是用來反射發熱體輻射的能量，從而達到減少能量損耗節能的效果； 所述的白色反射涂層所用的涂料優選為氧化錫；
在金屬外套與導流管下端部的間隙處采用陶瓷密封環密封，陶瓷密封環與金屬外套下端部采用螺紋連接；
所述的導流管、金屬外套可以根據霧化金屬或合金粉末不同，選擇不同的材料； 所述的導流管可選擇耐高溫、隔熱性好、惰性的、易于加工或即使難于加工但可制成簡單形狀的材料，如氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳化硅陶瓷及其它耐高溫陶瓷；
所述的金屬外套可選擇強度高、易于加工、價廉的材料，如碳鋼或不銹鋼。所述的陶瓷密封環材質選用磷酸鋯陶瓷、磷酸鋁或微晶體玻璃可加工陶瓷； 所述的發熱體根據霧化金屬或合金粉末不同，可選用電爐絲、硅炭棒發熱體。上述的一種霧化器的安裝過程如下
首先將霧化器上的金屬外套通過螺紋連接安裝到噴嘴上，使金屬外套的外錐形體與噴嘴的內中心錐孔相配合，金屬外套其余部分與噴嘴不接觸； 接著在金屬外套里面安裝發熱體；
隨后在發熱體內側放入導流管，導流管的中心與金屬外套的中心重合，最后在金屬外套和導流管下端部出口處放置陶瓷密封環，從而完成霧化器安裝。利用上述的一種霧化器來霧化制備金屬或合金超微粉末，即將上述的霧化器的導流管與熔體爐上的管道連接后即可進行生產，生產過程中萬一發生金屬或合金阻塞的情況，接通電源加熱或更換導流管即可。本發明的有益效果
本發明的一種霧化器，是通過改變霧化器的結構，在導流管和金屬外套之間安裝發熱體，通過加熱，可有效地消除金屬或合金形成的低熔點堵塞物，還能夠對金屬熔液起到保溫作用，能夠有效地防止金屬熔液因天氣變化等原因造成的流動過程中產生的冷卻凝固，從而避免導流管下端部堵塞使霧化無法繼續的現象發生。本發明的一種霧化器中大部分材料采用金屬材料，不僅價格低廉、加工方便，可重復使用，而且可防止導流管端部與高速冷氣流接觸，受熱狀態顯著改善，抗熱震性能提高， 不易炸裂。由于金屬外套的保護，導流管安全性能提高，不易發生折斷或損壞。導流管與金屬外套之間有間隙隔熱，金屬外套僅以一錐段與導流管下端部出口處相接觸，散熱面積減小，導流管不直接接觸高速冷氣流，這些措施可大幅度保持熔體的溫度，減少熔體霧化過熱度和減少堵塞的危險；發熱體的使用，也為降低霧化過熱度提供了保障。熔體過熱度的降低，可有效減弱熔體與導流管之間的反應，減輕成分污染，提高粉末的質量。由此可見，本發明的一種霧化器，結構簡單，使用方便，成本低，可以多次重復使用，防堵塞、疏通堵塞效果好，可以快速地將堵塞疏通而不損壞霧化器。可以大大節省為疏通或更換導流管的工作，提高生產效率，降低勞動強度。


圖1、本發明的霧化器結構示意圖，圖中1為導流管，2為金屬外套，3為噴嘴，4為噴嘴進氣管，5為噴嘴出氣口，6為陶瓷密封環，7為導流管與金屬外套之間的間隙，8為發熱體，9為反射涂層。
具體實施例方式下面通過實施例并結合附圖對本發明進一步闡述，但并不限制本發明。實施例1
一種霧化器，其結構示意圖如圖1所示，它由導流管1、噴嘴3，還包括金屬外套2、導流管與金屬外套之間的間隙7、發熱體8、反射涂層9、陶瓷密封環6。所述的噴嘴3上設有噴嘴進氣管4、噴嘴出氣口 5 ；
所述的金屬外套2的上端部分開有與導流管1外徑相適應的孔，用以安裝導流管1，金屬外套2的下端敞口，金屬外套2自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2處的一端漸縮成
80 ° 89 D的外錐形體；
在金屬外套2的漸縮成錐形體的部分的外側設有螺紋并與噴嘴3的內中心錐孔的側面上的螺紋相配合，以實現對金屬外套2的支撐、定位和固定，金屬外套2其余部分與噴嘴3 不接觸；
所述的導流管1采用氧化鋁陶瓷，安裝時使導流管1與金屬外套2同心，導流管1與金屬外套2下端部平齊；
導流管1與金屬外套2之間有IOmnTlOOmm的間隙7，在間隙7里安裝發熱體8，發熱體 8上設有外接電源接口并與外界電源連接，在本發明的一種霧化器使用過程中發生金屬或低熔點物質堵塞的情況下，可通過發熱體8通電，對堵塞物加熱使其升溫熔化，達到解決金屬或合金堵塞的目的；
在金屬外套2靠近發熱體8的表面噴涂一層白色反射涂層9，當發熱體8工作時，白色反射涂層9對發熱體8輻射的熱量起反射作用，防止熱量的消耗；
在間隙7靠近導流管1下端部采用陶瓷密封環6密封，陶瓷密封環6與金屬外套2下端部采用螺紋連接。應用實施例1
實施例1所述的一種霧化器在超細金屬鋁粉制備中的應用，具體方法如下 霧化器的組裝
首先將金屬外套2的外錐形體與噴嘴3的內中心錐孔相配合，金屬外套2的漸縮成錐形體的部分的外側設有螺紋并與噴嘴的內中心錐孔的側面上的螺紋相配合，實現對金屬外套2的支撐、定位和固定，金屬外套2其余部分與噴嘴3不接觸；接著在金屬外套2里面安裝發熱體8 ；隨后在發熱體8內側放入導流管1 ；最后在金屬外套2和導流管1下端裝上陶瓷密封環6，從而完成霧化器的安裝；
利用上述的一種霧化器來霧化制備金屬鋁粉，即將上述的霧化器的導流管1與熔體爐上的管道連接后即可進行生產，生產過程中導流管萬一發生金屬鋁阻塞的情況，接通電源加熱，結果導流管下端部出口處未出現金屬堵塞的現象，并且全年可連續生產，大大提高了出粉率和生產效率。從上述結果可以看出，與現有霧化器相比，本發明的一種霧化器在金屬或合金超微粉末制備中的使用不僅可解決金屬或合金的阻塞問題，從而降低了物料的損耗，即節約了材料，降低了生產成本，也提高了產品的質量，提高了生產效率。上述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種霧化器，包括導流管、噴嘴，其特征在于還包括金屬外套、發熱體、陶瓷密封環； 所述的金屬外套的上端中心部分開有與導流管外徑相適應的孔，用以安裝導流管，金屬外套的下端敞口，金屬外套自上而下在靠近下端部出口的1/3 1/2處的一端漸縮成80°、9 的外錐形體；在金屬外套的減縮成錐形體的部分的外側設有螺紋并與噴嘴的內中心錐孔的側面上的螺紋相配合，以實現對金屬外套的支撐、定位和固定，金屬外套其余部分與噴嘴不接觸； 導流管與金屬外套同心，安裝時導流管下端部與金屬外套下端部平齊； 導流管與金屬外套之間設有IOmnTlOOmm的間隙，間隙內安裝發熱體； 所述的發熱體上設有外接電源接口并與外界電源連接；在金屬外套與導流管下端部的間隙處采用陶瓷密封環密封，陶瓷密封環與金屬外套下端部采用螺紋連接。
2.如權利要求1所述的一種霧化器，其特征在于在金屬外套靠近發熱體的內表面設有金屬反射膜或噴涂而成的一層白色反射涂層。
3.如權利要求2所述的一種霧化器，其特征在于所述的反射涂層噴涂所用的涂料為氧化錫。
4.如權利要求3所述的一種霧化器，其特征在于所述的發熱體為電爐絲或硅炭棒。
5.如權利要求4所述的一種霧化器，其特征在于所述的陶瓷密封環材質選用磷酸鋯陶瓷、磷酸鋁或微晶體玻璃可加工陶瓷。
6.如權利要求5所述的一種霧化器，其特征在于所述的金屬外套采用碳鋼或不銹鋼。
7.如權利要求1飛任一權利要求所述的一種霧化器，其特征在于所述的導流管材質選用氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鋯陶瓷或碳化硅陶瓷。
8.如權利要求廣6任一權利要求所述的一種霧化器在制備金屬或合金超微粉末中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種霧化器，由導流管、金屬外套、噴嘴、發熱體、陶瓷密封環等組成，導流管與金屬外套之間留有間隙，間隙內安裝發熱體，金屬外套內表面設有金屬反射膜或噴涂而成的反射涂層，金屬外套自上而下在靠近下端部出口的1/3~1/2處的一端漸縮成外錐形體，且下端部與導流管平齊，金屬外套外錐形體與導流管下端部出口處之間間隙用陶瓷密封環密封。本發明的一種霧化器可有效防止金屬和合金堵塞、解決堵塞的目的。本發明的一種霧化器適用于金屬或合金霧化的熔體導流，且具有結構簡單、安裝方便、可提高生產效率等優點。
文檔編號B22F9/08GK102489712SQ201110452080
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者徐家躍, 江國健 申請人:上海應用技術學院