Технология за производство на метален прах

Изобретението се отнася до метод и процес за получаване на метален прах чрез атомизация.

Фонова технология

През 20-те години на 19-ти век въздушната пулверизация се използва за производство на прахове от цветни метали, а през 50-те и 60-те години на 20-ти век тя е широко използвана за производство на метални и сплавни прахове. В края на 70-те и началото на 80-те години на 20-ти век, с развитието на компютърните технологии и съвременните технологии за управление, пулверизацията навлиза в период на бурно развитие. В момента конвенционалната схема за газова пулверизация е да се използва течен газ, като течен азот, течен аргон. След нагряване и газификация, течният метал се пулверизира на частици с помощта на газ с висока температура и високо налягане. Сега газовата пулверизация се основава на по-често използване на инертен газ или въздух под високо налягане. Недостатъкът е, че инертният газ се превръща в течност, което води до увеличаване на разходите и е опасен за транспортиране.

Изобретението има за цел да осигури метод за приготвяне на метален прах чрез атомизация и решава проблема с високата цена за приготвяне на метален прах чрез атомизация. За да се реши техническият проблем, изобретението предлага метод за приготвяне на метален прах чрез атомизация, който включва следните стъпки: течен атомизатор се предварително загрява и изпарява, за да се получи газообразен атомизатор, при който атомизаторът е течен при атмосфера от 10°C до 30°C, а метален прах се получава чрез преминаване на газообразния атомизатор в тавата на атомизатора и извършване на газово атомизиране на металната течност. Атомизираното вещество е вещество с точка на кипене в диапазона от 50°C до 200°C. При което пулверизаторът е етанол или пулверизаторът е смес от етанол и вода. Пулверизаторът е вода и преди течният атомизатор да бъде предварително под налягане, нагрят и газифициран, атомизаторът включва също следните стъпки: дестилиране и отстраняване на кислород, стерилизиране и дейонизиране на суровата вода, за да се получи пречистена течна вода. Суровата вода е всякаква вода от чешмата, морска вода или дестилирана вода. Газовото разпръскване на металната течност включва: При налягане не по-малко от 1,1 mpa и при температура не по-ниска от точката на кипене на пулверизатора, металната течност се разпръсква от изпарения пулверизатор.

При което, след като металната течност се атомизира с газ и се получи метален прах, процесът на редуциране на металния прах включва и следните стъпки. При което, след газовото атомизиране на металната течност за получаване на метален прах, газовият атомизиран газ, отделен от тавата за атомизиране, се възстановява. Настоящото изобретение предлага метод за приготвяне на метални прахове чрез атомизиране на течно вещество в атмосфера от 10°C до 30°C, като аерозолите са в течно състояние. В сравнение с инертния газ и азота, които са газообразни при нормална температура и налягане, изобретението не изисква втечняване на атомизирания материал от газообразно състояние, като по този начин се намаляват разходите за получаване на течен атомизиран материал; При нормална температура и налягане атомизаторът е течен, така че не е необходимо транспортиране под високо налягане в процеса на транспортиране, което намалява транспортните разходи и опасността от атомизатора. В обобщение, методът за приготвяне на метален прах чрез атомизиране, предоставен от изобретението, може значително да намали материалните разходи за атомизирания материал, като по този начин се намаляват разходите за приготвяне на металния прах. За да се даде по-ясна представа за техническата схема на изпълнението на изобретението или на предшестващото състояние на техниката, по-долу е дадено кратко описание на чертежите, необходими за използване във варианта на изпълнение или описанието на предшестващото състояние на техниката. Приложените чертежи, описани по-долу, са само някои от изпълненията на настоящото изобретение, а други приложени чертежи могат да бъдат получени без творчески труд от обикновени техници в тази област. Фиг.

Фигура 1 показва блок-схема на метода за приготвяне на метален прах чрез атомизация, а Фиг. 2 показва локалната структурна диаграма на атомизираща кула.

За да може специалистите в техническата област да разберат по-добре схемата на изобретението, следното е обяснено подробно с приложените чертежи и конкретното изпълнение. Очевидно описаните изпълнения са само част от изпълненията на изобретението, а не всички. Въз основа на изпълненията на изобретението, всички други изпълнения, получени от обикновени техници в областта без извършване на творческа работа, попадат в обхвата на защитата на изобретението. Както е показано на Фиг. 1, Фиг. 1 предоставя блок-схема на метод за приготвяне на метален прах чрез атомизация, предвиден в едно изпълнение на изобретението, което може да включва: Стъпка S1: предварително изпаряване на течен пулверизатор под налягане, за да се получи газообразен пулверизатор. Пулверизаторът в това изпълнение се отнася до вещество, което е течно при нормална температура и налягане. По-конкретно, това може да бъде вещество, което е течно в атмосфера от 10°C до 30°C. Стъпка S2: газообразният пулверизатор се въвежда в пулверизиращата тава за разпръскване и металната течност се атомизира с газ, за ​​да се получи металният прах.

Трябва да се отбележи, че тъй като за пулверизиране на течен метал се използва газ, газообразното състояние на пулверизатора трябва да се поддържа, когато той се въвежда в пръскащата тава; освен това, когато пулверизаторът се използва за пулверизиране на течния метал, той пръска течния метал под високо налягане, което е подобно на конвенционалното пулверизиране за приготвяне на метален прах. Както е показано на фиг. 2, фиг. 2 предоставя схематична диаграма на локалната структура на пулверизираща пръскаща тава на варианта на изобретението. В процеса на пулверизиране на метал, металната течност 2 тече надолу от посоката над пръскащата плоча 1; едновременно с това, пулверизираният газ се пръска през струйния канал 3 от двете страни на течащата надолу метална течност 2, като по този начин се оказва удар върху металната течност 2, което от своя страна произвежда метален прах. Повечето от използваните в момента пулверизирани газове са азот или други инертни газове. Но този газ в промишления транспорт често се нуждае от охлаждане, преди да се компресира в течност, при транспорт при ниска температура и високо налягане. Първо, втечняването на течен азот или течен инертен газ, който е газообразен при нормална температура и налягане, е сравнително скъпо, а също така е скъпо да се поддържа течен азот втечнен по време на транспортиране. Резултатът е, че цената на пулверизатора се увеличава, което от своя страна води до по-висока цена на металния прах. В настоящото изобретение вещество, което е течно при нормална температура и налягане, се използва директно като пулверизатор и е по-лесно за получаване от вещество, което е газообразно при нормална температура и налягане и не е необходимо да се втечнява. Изобретението намалява покупната цена на пулверизатора и не е необходимо да се използва транспортиране при високо налягане и ниска температура в процеса на транспортиране. Следователно, пулверизаторът, използван в изобретението, може значително да намали разходите за получаване на пулверизатора, като по този начин се намаляват разходите за приготвяне на метален прах чрез пулверизиране.

По избор, в специфично изпълнение на изобретението, пулверизаторът може да бъде вода, етанол или смес от вода и етанол, наред с други. Като се има предвид, че при пулверизирането на метален прах в препарата, крайният резултат е изпаряване. Следователно, за да се намалят разходите за изпаряване на течни аерозоли в газообразни аерозоли, като аерозоли могат да се използват вещества с относително ниска точка на кипене. Разбира се, разбираемо е, че точката им на кипене не трябва да бъде твърде ниска, в противен случай те са по-летливи. Следователно, в друго специфично изпълнение на изобретението, пулверизираният материал може допълнително да включва вещество с точка на кипене в диапазона от 50°C до 200°C. Разбира се, пулверизатор с по-висока точка на кипене не е изключен от изобретението и пулверизаторът с точка на кипене от 50°C до 200°C в това изпълнение е по-предпочитан, като изобретението може да намали разходите за изпаряване на пулверизираната течност. В друго специфично изпълнение на изобретението, пулверизаторът може да бъде вода. Трябва да се отбележи, че цената на водата е относително ниска в сравнение с други вещества. Цената на атомайзера може да бъде намалена значително. Освен това, водата, използвана като атомайзер в това изпълнение, може да бъде леснодостъпна вода, като например морска вода, вода от чешмата или дестилирана вода. Като алтернатива, за да се избегнат примеси във водата, водата може да съдържа и:

Суровата вода се пречиства чрез дестилация, стерилизация и дейонизация, за да се получи пречистена течна вода. Течната вода се използва като атомизатор за приготвяне на метален прах чрез атомизиране от потребителя след газификация, което може ефективно да предотврати окисляването на примесни частици във водата, кислород и т.н. до метал. Освен това, за да се избегне неизбежното частично окисление на получения метален прах по време на процеса на приготвяне, след получаване на металния прах може да се включи допълнителна обработка на металния прах чрез редукционна реакция. По-специално, металният прах може също да се смеси с редуциращ газ, за ​​да се получи редукционна реакция при определени реакционни условия и накрая да се получи по-чист метален прах. Въз основа на произволно изпълнение, в друго специфично изпълнение на изобретението, изобретението може допълнително да включва: При налягане не по-малко от 1,1 mpa и не по-малко от температурата на кипене на атомизатора, течният метал се атомизира от изпарен атомизатор. По-специално, когато газообразен атомизатор изпарява течен метал, се гарантира, че атомизаторът не се втечнява. Следователно е необходимо атомизирането на метала да се извършва при висока температура и високо налягане. По-специално, атомизацията може да се извърши при налягане по-високо от 1,1 mpa и при температура по-висока от точката на кипене на атомизатора. Трябва да се отбележи, че в варианти, където атомизаторът е вода, може да се приложи налягане не по-малко от 1,1 mpa, но за вещества като етанол може да се приложи и налягане от 0,6 mpa или 0,7 mpa.

По избор, в друго специфично изпълнение на изобретението, то може допълнително да включва: след атомизиране на метална течност с газ под високо налягане, получаване на метален прах, газообразните аерозоли, изпускани от разпръсквателната тава, се възстановяват. Тъй като пулверизаторът е течен при нормална температура и налягане, когато газовият пулверизатор се изпуска от пулверизатора за висока температура и високо налягане, температурата и налягането падат и пулверизаторът може да се втечни. Той е по-лесен за рециклиране от газообразни вещества, като по този начин се спестяват допълнителни разходи. Вариантите на изпълнение в тази спецификация са описани поетапно. Всяко изпълнение подчертава разликите от другите изпълнения. Същите или подобни части от всяко изпълнение са препратени една към друга. За устройство с описано изпълнение, описанието е просто, защото съответства на метода с описано изпълнение, както е описано в раздела за методите. Методът за приготвяне на метален прах чрез атомизиране, предоставен от изобретението, е представен подробно. В тази статия принципът и прилагането на изобретението са описани чрез конкретни примери, които се използват само за подпомагане на разбирането на метода и неговата основна идея. Трябва да се отбележи, че изобретението може да бъде подобрено и модифицирано, без да се отделя от принципа на изобретението за обикновения технически персонал в техническата област, като тези подобрения и модификации също попадат в обхвата на защитата на претенциите на изобретението.