一种用于气雾化法制备超高温金属球形粉体的雾化器装置

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种用于气雾化法制备超高温金属球形 粉体的雾化器装置。

目前粉体材料一般选用细粉或超细粉作为原料，这样可获得组织更均匀、性能更 优异的烧结或加工材料。已知的气体雾化技术是金属粉末常用的一种生产方法。其原理是 金属熔体从导流管或石墨雾化器流出后进入气体雾化区，受到高速气流的作用，被冲击破 碎为细小熔滴。随后熔滴在表面张力及雾化气体的冷却作用下，凝固成粉末颗粒。在气体雾 化过程中，金属熔滴可获得很高的冷却速度，凝固生成晶粒细小、无偏析的粉末颗粒。其中 雾化器是气体雾化的核心，雾化器决定了雾化效率和粉末性能，若雾化器设计不合理，首先 雾化效果差，获得的粉末颗粒较粗，细粉的收得率较低。其次在气体雾化过程中还会发生导 流管堵塞现象。轻微堵塞会使液流速度变慢，延长雾化时间，雾化效率低；或在雾化器上出 现粉末粘连，会使雾化气流偏吹，降低气体雾化能力，致使雾化粉末粒度变粗，雾化效果差； 严重则会使生产停顿，影响生产的顺畅进行。因此，雾化效果（粉末粒度和形状）和雾化通畅 性是雾化器设计的关键指标。

中国专利（CN102837001A，公开日20121226）公开了一种金属液流易流出的微细金 属粉末雾化喷嘴，该雾化器的环缝没有收敛段，不符合拉瓦尔雾化器的“收敛-扩张”的基本 特征，所以气流速度无法达到超音速，不可能有很好的雾化效率，且气体腔室与环缝相比太 小，腔室气压很难稳定，因此气流从环缝喷出，可能会有紊流或气流吹偏现象，存在雾化器 堵塞的风险。

中国专利（CN102489711A，公开日20120613）公开了一种制备微细金属粉末的气体 雾化喷嘴，该雾化喷嘴有拉瓦尔雾化器所述的典型的“收敛-扩张”的基本特征，但是与一种 金属液流易流出的微细金属粉末雾化器类似，气体临时存储腔室过小，环缝喷出的气流可 能会有紊流，雾化器在工作过程中存在堵塞的风险。

中国专利（CN103273070A，公开日20130904）公开了一种可调式钛及钛合金熔液超 细雾化喷嘴，该雾化喷嘴的环缝虽然也具备“收敛-扩张”的特征，然而其喉部曲线不平滑， 即其一阶导数不连续，气流能量会在喉部出现较大损失，会减弱气流的出口速度。其次，与 一种制备微细金属粉末的专用雾化器、一种金属液流易流出的微细金属粉末雾化器类似的 一点就是气体临时存储腔室也有过小的问题。

综上，以上发明专利所述的雾化器，均没有防金属液滴堵塞凝固的结构，且气体临 时存储腔室都存在过小等缺点，难以形成一个稳定的高压腔室，将会造成高压气体能量的 较大损失，降低雾化效率；还会发生气流不稳，易使雾化器发生堵塞等。

本发明的目的是为了解决现有雾化器雾化效率低、气流不稳、易发生堵塞的问题， 提供一种用于气雾化法制备超高温金属球形粉体的雾化器装置，该装置通过在上端盖和下 端盖之间设置气体临时存储腔室，然后在气体临时存储腔室的外缘面切线处设有至少一个 进气管，在气体临时存储腔室的出口设置拉瓦尔喷管结构，可在较少的用气量下，通过高速 气流将金属熔体破碎成细小熔滴并获得较细的粉末，消除了制粉过程中的堵塞现象，使气 体雾化制粉生产能够连续、高效运行。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于气雾化法制备超高温金属球形粉体的雾化器装置，所述的雾化器装置包括上 端盖、下端盖、气体临时存储腔室、熔体入口、至少一个进气管；

所述的上端盖靠近中部设有熔体入口，所述的熔体入口与上端盖中部设有的熔体通孔 相通，上端盖下端设有向上凹陷的环形凹槽，上端盖下面固定连接有下端盖，下端盖将上端 盖的环形凹槽封闭形成气体临时存储腔室，上端盖中部下端与下端盖中部设有的熔体入口 穿孔之间形成环状拉瓦尔结构，气体临时存储腔室内设置有至少一个进气管。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明能有效的保证高压气体经过拉瓦尔雾化器喉部后可以达到超音速效果，最大限 度的减小气体能量损失，提高雾化效率。通过在上端盖上设置气体引流槽，及设置较大的气 体临时存储腔室，有效的避免了雾化器工作过程的堵塞现象。本发明可以在气体流量不高 于5m3/min、压力低于1.5MPa下工作，显著减小了雾化用气体成本；在保证不发生雾化器堵 塞的前提下，-100目粉体占收得粉末的比率约90%，-200目粉体在-100目粉体中占比约80%。

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为图1的A-A剖视结构示意图。

图3为图1中M处的局部放大结构示意图。

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此， 凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围， 均应涵盖在本发明的保护范围中。