Tehnologija proizvodnje metalnog praha

Izum se odnosi na metodu i postupak za pripremu metalnog praha atomizacijom.

Pozadinska tehnologija

Tokom 1820-ih, atomizacija zrakom se koristila za proizvodnju prahova obojenih metala, a tokom 1950-ih i 1960-ih se široko koristila za proizvodnju prahova metala i legura. Krajem 1970-ih i početkom 1980-ih, razvojem računarske tehnologije i moderne tehnologije upravljanja, atomizacija je ušla u period snažnog razvoja. Trenutno, konvencionalna shema atomizacije plinom uključuje korištenje tekućeg plina, kao što je tekući dušik, tekući argon, nakon zagrijavanja i gasifikacije, korištenjem plina visoke temperature i visokog pritiska usmjerenog na tekući metal, metal se atomizira u čestice. Sada se za atomizaciju plinom više koristi inertni plin ili zrak visokog pritiska itd. Nedostatak je što se inertni plin pretvara u tekućinu, a zatim u pritisak, što povećava troškove i povećava opasnost od transporta.

Cilj izuma je da obezbijedi metod za pripremu metalnog praha atomizacijom i riješi problem visokih troškova pripreme metalnog praha atomizacijom. Kako bi se riješio tehnički problem, izum pruža metod za pripremu metalnog praha atomizacijom, koji obuhvata sljedeće korake: tečni atomizer se prethodno zagrijava i isparava da bi se dobio gasoviti atomizer, pri čemu je atomizer tečan u atmosferi od 10 °C do 30 °C, a metalni prah se dobija propuštanjem gasovitog atomizera u posudu atomizera i izvođenjem gasovite atomizacije metalne tečnosti. Atomizovana supstanca je supstanca sa tačkom ključanja u rasponu od 50 °C do 200 °C. Pri čemu je nebulizator etanol ili je nebulizator mješavina etanola i vode. Atomizer je voda, i prije nego što se tečni atomizer prethodno stavi pod pritisak, zagrije i gasificira, atomizer također obuhvata sljedeće korake: destilaciju i uklanjanje kiseonika, sterilizaciju i deionizaciju sirove vode, da bi se dobila prečišćena tečna voda. Sirova voda je bilo koja voda iz slavine, morska voda ili destilovana voda. Gasna atomizacija metalne tečnosti uključuje: Pri pritisku ne manjem od 1,1 mpa i na temperaturi ne nižoj od tačke ključanja atomizera, metalna tečnost se atomizuje pomoću isparavajućeg atomizera.

Pri čemu, nakon što se metalna tekućina atomizira plinom i dobije metalni prah, proces redukcije metalnog praha također obuhvata sljedeće korake. Pri čemu se, nakon atomizacije metalne tekućine plinom radi dobijanja metalnog praha, atomizacija plina ispuštena iz posude za raspršivanje atomizacije obnavlja. Predmetni izum pruža metodu za pripremu metalnih prahova atomizacijom tvari koja je tekuća u atmosferi od 10 °C do 30 °C, aerosoli se nalaze u tekućem stanju. U usporedbi s inertnim plinom i dušikom koji su plinoviti na normalnoj temperaturi i pritisku, izum ne zahtijeva ukapljivanje atomiziranog materijala iz plinovitog stanja, čime se smanjuju troškovi dobivanja tekućeg atomiziranog materijala; Na normalnoj temperaturi i pritisku, atomizer je tekući, tako da nije potreban transport pod visokim pritiskom u procesu transporta, što smanjuje troškove transporta i opasnost od atomizera. Ukratko, metoda za pripremu metalnog praha atomizacijom koju pruža izum može značajno smanjiti troškove materijala za atomizirani materijal, čime se smanjuju troškovi pripreme metalnog praha. Radi jasnijeg prikaza tehničke sheme izvedbe izuma ili prethodnog stanja tehnike, u nastavku je dat kratak opis crteža potrebnih za korištenje u izvedbi ili opisu prethodnog stanja tehnike. Priloženi crteži opisani u nastavku su samo neki primjeri izvedbe ovog izuma, a ostali priloženi crteži mogu se dobiti bez kreativnog rada za obične tehničare u ovoj oblasti. Slika

Slika 1 prikazuje dijagram toka postupka za pripremu metalnog praha atomizacijom, a slika 2 prikazuje dijagram lokalne strukture atomizacijskog tornja.

Kako bi ljudi iz tehničke oblasti bolje razumjeli shemu izuma, sljedeće je detaljnije objašnjeno uz priložene crteže i specifična utjelovljenja. Očigledno je da opisana utjelovljenja predstavljaju samo dio utjelovljenja izuma, a ne sva. Na osnovu utjelovljenja izuma, sva ostala utjelovljenja koja su dobili obični tehničari u toj oblasti bez obavljanja kreativnog rada spadaju u opseg zaštite izuma. Kao što je prikazano na Sl. 1, Sl. 1 pruža dijagram toka metode za pripremu metalnog praha atomizacijom predviđene u utjelovljenju izuma, koja može uključivati: Korak S1: prethodno isparavanje tečnog atomizera pod pritiskom, da bi se dobio gasoviti atomizer. Nebulizator u ovom utjelovljenju odnosi se na supstancu koja je tečna na normalnoj temperaturi i pritisku. Konkretno, to može biti supstanca koja je tečna u atmosferi od 10 °C do 30 °C. Korak S2: gasoviti atomizer se uvodi u posudu za raspršivanje, a metalna tečnost se gasovito atomizira da bi se dobio metalni prah.

Treba napomenuti da, budući da se plin koristi za atomizaciju tekućeg metala, plinovito stanje atomizera treba održavati kada se uvodi u posudu za raspršivanje; osim toga, kada se atomizer koristi za atomizaciju tekućeg metala, atomizer se koristi za prskanje tekućeg metala pod visokim pritiskom, što je slično konvencionalnoj atomizaciji za pripremu metalnog praha. Kao što je prikazano na slici 2, slika 2 daje shematski dijagram lokalne strukture posude za raspršivanje atomizacije utjelovljenja izuma. U procesu atomizacije metala, metalna tekućina 2 teče prema dolje iz smjera iznad ploče za raspršivanje atomizacije 1; istovremeno, atomizacijski plin se raspršuje kroz mlazni kanal 3 s obje strane metalne tekućine 2 koja teče prema dolje, stvarajući udar na metalnu tekućinu 2, što zauzvrat proizvodi metalni prah. Većina atomiziranih plinova koji se trenutno koriste su dušik ili drugi inertni plinovi. Ali ovaj plin u industrijskom transportu često se mora ohladiti prije nego što se komprimira u tekućinu, pri transportu na niskim temperaturama i visokom pritisku. Prvo, relativno je skupo ukapljivati ​​tečni azot ili tečni inertni gas koji je u gasovitom stanju na normalnoj temperaturi i pritisku, a također je skupo održavati tečni azot ukapljenim tokom transporta, što rezultira povećanjem cijene atomizera, što zauzvrat dovodi do veće cijene metalnog praha. U ovom izumu, supstanca koja je u tečnom stanju na normalnoj temperaturi i pritisku se direktno koristi kao atomizer i lakše ju je nabaviti nego supstancu koja je u gasovitom stanju na normalnoj temperaturi i pritisku i ne treba je ukapljivati, izum smanjuje troškove nabavke atomizera i ne zahtijeva korištenje transporta pod visokim pritiskom i niskom temperaturom u procesu transporta. Stoga, atomizer korišten u izumu može značajno smanjiti troškove nabavke atomizera, čime se smanjuju troškovi pripreme metalnog praha atomizacijom.

Opcionalno, u specifičnom utjelovljenju izuma, atomizer može biti voda, etanol ili mješavina vode i etanola, između ostalog. S obzirom na to da se prilikom atomizacije metalnog praha u pripremi, konačno atomizacija mora ispariti. Stoga, kako bi se smanjili troškovi isparavanja tečnih aerosola u gasovite aerosole, kao aerosoli mogu se koristiti supstance sa relativno niskom tačkom ključanja. Naravno, razumljivo je da njihova tačka ključanja ne smije biti preniska, jer su u suprotnom isparljiviji. Stoga, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, atomizirani materijal može dodatno uključivati ​​supstancu sa tačkom ključanja u rasponu od 50°C do 200°C. Naravno, nebulizator sa višom tačkom ključanja nije isključen u izumu, a nebulizator sa tačkom ključanja od 50°C do 200°C u ovom utjelovljenju je poželjnije utjelovljenje, a izum može smanjiti troškove isparavanja atomizirane tekućine. U drugom specifičnom utjelovljenju izuma, atomizer može biti voda. Treba napomenuti da je cijena vode relativno niska u odnosu na druge supstance. Trošak atomizera može se znatno smanjiti. Nadalje, voda koja se koristi kao atomizer u ovom utjelovljenju može biti lako dostupna voda poput morske vode, vode iz slavine ili destilirane vode. Alternativno, kako bi se izbjegle nečistoće u vodi, voda može sadržavati i:

Sirova voda se pročišćava destilacijom, sterilizacijom i deionizacijom kako bi se dobila pročišćena tečna voda. Tečna voda se koristi kao atomizer za pripremu metalnog praha putem atomizacije od strane korisnika nakon gasifikacije, što može efikasno spriječiti oksidaciju nečistoća u vodi, kisika i slično u metal. Nadalje, kako bi se izbjegla neizbježna djelimična oksidacija dobijenog metalnog praha tokom procesa pripreme, nakon dobijanja metalnog praha, može se dodatno uključiti tretman metalnog praha reakcijom redukcije. Konkretno, metalni prah se također može pomiješati sa redukcijskim gasom kako bi se izazvala reakcija redukcije pod određenim reakcijskim uslovima i konačno dobio čistiji metalni prah. Na osnovu proizvoljnog utjelovljenja, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, izum može dalje uključivati: Pri pritisku ne manjem od 1,1 mpa i ne manjem od temperature ključanja atomizera, tečni metal se atomizuje isparavajućim atomizerom. Konkretno, kada gasoviti atomizer isparava tečni metal, osigurano je da se atomizer ne ukapljuje. Stoga je potrebno atomizaciju metala provoditi u okruženju visoke temperature i visokog pritiska. Posebno, atomizacija se može izvršiti pri pritisku većem od 1,1 mpa i na temperaturi višoj od tačke ključanja atomizera. Treba napomenuti da se pritisak ne manji od 1,1 mpa može primijeniti u izvedbama gdje je atomizer voda, ali se pritisak od 0,6 mpa ili 0,7 mpa može primijeniti i za supstance poput etanola.

Opcionalno, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, može dalje uključivati: nakon atomizacije metalne tekućine plinom pod visokim pritiskom, dobijanja metalnog praha, plinoviti aerosoli ispušteni iz posude za raspršivanje se obnavljaju. Budući da je atomizer tekućina na normalnoj temperaturi i pritisku, kada se plinski atomizer ispusti iz atomizera visoke temperature i visokog pritiska, temperatura i pritisak padaju, atomizer se može ukapljiti u tekućinu. Lakše ga je reciklirati od plinovitih tvari, čime se dodatno štede troškovi. Utjelovljenja u ovoj specifikaciji opisana su na progresivan način. Svako utjelovljenje ističe razlike u odnosu na ostala utjelovljenja. Isti ili slični dijelovi svakog utjelovljenja međusobno se upućuju. Za uređaj izložen utjelovljenju, opis je jednostavan jer odgovara metodi izloženom utjelovljenju, kao što je opisano u odjeljku o metodama. Metoda za pripremu metalnog praha atomizacijom koju pruža izum detaljno je predstavljena. U ovom radu, princip i implementacija izuma opisani su specifičnim primjerima, koji se koriste samo da bi se razumjela metoda i njena osnovna ideja. Treba istaći da se izum može poboljšati i modificirati bez odvajanja od principa izuma za obično tehničko osoblje u tehničkoj oblasti, a ova poboljšanja i modifikacije također spadaju u opseg zaštite patentnih zahtjeva izuma.