Τεχνολογία κατασκευής μεταλλικής σκόνης

Η εφεύρεση αφορά μια μέθοδο και μια διεργασία για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης μέσω ψεκασμού.

Τεχνολογία υποβάθρου

Τη δεκαετία του 1820, η διάσπαση σε άτομα με αέρα χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή μη σιδηρούχων μετάλλων σε σκόνη, και στις δεκαετίες του 1950 και του 1960 χρησιμοποιήθηκε ευρέως για την παραγωγή μετάλλων και κραμάτων σε σκόνη. Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών και της σύγχρονης τεχνολογίας ελέγχου, η διάσπαση σε άτομα εισήλθε σε μια περίοδο έντονης ανάπτυξης. Σήμερα, το συμβατικό σύστημα διάσπασης σε άτομα με αέριο χρησιμοποιεί υγρό αέριο, όπως υγρό άζωτο, υγρό αργό, μετά από θέρμανση αεριοποίησης, χρησιμοποιώντας αέριο υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης που στοχεύει στο υγρό μέταλλο, διάσπαση σε άτομα μετάλλου σε σωματίδια. Τώρα, η διάσπαση σε άτομα με αέριο χρησιμοποιεί περισσότερο αδρανές αέριο ή αέρα υψηλής πίεσης κ.λπ., το μειονέκτημα είναι ότι από το αέριο αδρανές αέριο σε υγρό και στη συνέχεια υπό πίεση, αυξάνεται το κόστος και η μεταφορά είναι επικίνδυνη.

Η εφεύρεση στοχεύει στην παροχή μιας μεθόδου για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης μέσω ψεκασμού και επιλύει το πρόβλημα του υψηλού κόστους για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης μέσω ψεκασμού. Για την επίλυση του τεχνικού προβλήματος, η εφεύρεση παρέχει μια μέθοδο για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης μέσω ψεκασμού, η οποία περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα: ένας υγρός ψεκαστήρας προθερμαίνεται και εξατμίζεται για να ληφθεί ένας αέριος ψεκαστήρας, όπου ο ψεκαστήρας είναι υγρός σε ατμόσφαιρα 10 °C-30 °C, και μια μεταλλική σκόνη λαμβάνεται περνώντας τον αέριο ψεκαστήρα στον δίσκο του ψεκαστήρα και εκτελώντας έναν αέριο ψεκαστήρα του μεταλλικού υγρού. Η ψεκασμένη ουσία είναι μια ουσία με σημείο βρασμού στην περιοχή από 50 °C έως 200 °C. Όπου ο νεφελοποιητής είναι αιθανόλη ή ο νεφελοποιητής είναι ένα μείγμα αιθανόλης και νερού. Ο ψεκαστήρας είναι νερό, και πριν ο υγρός ψεκαστήρας συμπιεστεί, θερμανθεί και αεριοποιηθεί εκ των προτέρων, ο ψεκαστήρας περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα βήματα: απόσταξη και αφαίρεση οξυγόνου, αποστείρωση και απιονισμός του ακατέργαστου νερού, για να ληφθεί καθαρό υγρό νερό. Το ακατέργαστο νερό είναι οποιοδήποτε νερό σε νερό βρύσης, θαλασσινό νερό ή απεσταγμένο νερό. Η αέρια ψεκασμός του μεταλλικού υγρού περιλαμβάνει: Σε πίεση όχι μικρότερη από 1,1 mpa και σε θερμοκρασία όχι μικρότερη από το σημείο βρασμού του ψεκαστήρα, το μεταλλικό υγρό ψεκάζεται από τον ατμοποιημένο ψεκαστήρα.

Όπου, μετά την ψεκασμό του μεταλλικού υγρού και την απόκτηση της μεταλλικής σκόνης, η διαδικασία αναγωγής της μεταλλικής σκόνης περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα βήματα. Όπου, μετά την ψεκασμό του μεταλλικού υγρού για την απόκτηση της μεταλλικής σκόνης, ανακτάται το αέριο ψεκασμό που εκκενώνεται από τον δίσκο ψεκασμού ψεκασμού. Η παρούσα εφεύρεση παρέχει μια μέθοδο για την παρασκευή μεταλλικών σκονών με ψεκασμό μιας ουσίας που είναι υγρή σε ατμόσφαιρα από 10 °C έως 30 °C, τα αερολύματα παρουσιάζουν υγρή κατάσταση. Σε σύγκριση με το αδρανές αέριο και το άζωτο που είναι αέρια σε κανονική θερμοκρασία και πίεση, η εφεύρεση δεν χρειάζεται να υγροποιήσει το ψεκασμένο υλικό από την αέρια κατάσταση, μειώνοντας έτσι το κόστος απόκτησης του υγρού ψεκασμένου υλικού. Σε κανονική θερμοκρασία και πίεση, ο ψεκαστήρας είναι υγρός, επομένως δεν απαιτείται μεταφορά υψηλής πίεσης κατά τη διαδικασία μεταφοράς, γεγονός που μειώνει το κόστος μεταφοράς και τον κίνδυνο του ψεκαστήρα. Συνοψίζοντας, η μέθοδος παρασκευής μεταλλικής σκόνης με ψεκασμό που παρέχεται από την εφεύρεση μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος υλικού του ψεκασμένου υλικού, μειώνοντας έτσι το κόστος παρασκευής της μεταλλικής σκόνης. Για να δοθεί μια σαφέστερη εικόνα του τεχνικού σχήματος της υλοποίησης της εφεύρεσης ή της προηγούμενης τεχνικής, παρακάτω δίνεται μια σύντομη περιγραφή των σχεδίων που απαιτούνται για χρήση στην υλοποίηση ή την περιγραφή της προηγούμενης τεχνικής, τα συνημμένα σχέδια που περιγράφονται παρακάτω είναι μόνο ορισμένες υλοποιήσεις της παρούσας εφεύρεσης και άλλα συνημμένα σχέδια μπορούν να ληφθούν χωρίς δημιουργική εργασία από τους απλούς τεχνικούς σε αυτόν τον τομέα. Σχήμα

Το Σχήμα 1 δείχνει το διάγραμμα ροής της μεθόδου παρασκευής μεταλλικής σκόνης με ψεκασμό και το Σχήμα 2 δείχνει το διάγραμμα τοπικής δομής ενός πύργου ψεκασμού.

Προκειμένου να κατανοήσουν καλύτερα οι άνθρωποι στον τεχνικό τομέα το σχήμα της εφεύρεσης, τα ακόλουθα εξηγούνται περαιτέρω λεπτομερώς με τα συνημμένα σχέδια και την συγκεκριμένη ενσωμάτωση. Προφανώς, οι ενσωματώσεις που περιγράφονται αποτελούν μόνο μέρος των ενσωματώσεων της εφεύρεσης, όχι όλες. Με βάση τις ενσωματώσεις της εφεύρεσης, όλες οι άλλες ενσωματώσεις που λαμβάνονται από συνηθισμένους τεχνικούς στον τομέα χωρίς να εκτελούν δημιουργική εργασία εμπίπτουν στο πεδίο προστασίας της εφεύρεσης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, το σχήμα 1 παρέχει ένα διάγραμμα ροής μιας μεθόδου για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης με ψεκασμό που παρέχεται σε μια ενσωμάτωση της εφεύρεσης, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει: Βήμα S1: προ-εξάτμιση ενός υγρού ψεκαστήρα υπό πίεση, για να ληφθεί ένας αέριος ψεκαστήρας. Ο νεφελοποιητής σε αυτήν την ενσωμάτωση αναφέρεται σε μια ουσία που είναι υγρή σε κανονική θερμοκρασία και πίεση. Συγκεκριμένα, θα μπορούσε να είναι μια ουσία που είναι υγρή σε ατμόσφαιρα από 10 °C έως 30 °C. Βήμα S2: ο αέριος ψεκαστήρας εισάγεται στον δίσκο ψεκασμού ψεκασμού και το μεταλλικό υγρό ψεκάζεται σε αέριο για να ληφθεί η μεταλλική σκόνη.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, δεδομένου ότι χρησιμοποιείται αέριο για τον ψεκασμό ενός υγρού μετάλλου, η αέρια κατάσταση του ψεκαστήρα θα πρέπει να διατηρείται όταν εισάγεται στον δίσκο ψεκασμού. Επιπλέον, όταν ο ψεκαστήρας χρησιμοποιείται για τον ψεκασμό του υγρού μετάλλου, ο ψεκαστήρας χρησιμοποιείται για τον ψεκασμό του υγρού μετάλλου σε υψηλή πίεση, η οποία είναι παρόμοια με τον συμβατικό ψεκασμό για την παρασκευή της μεταλλικής σκόνης. Όπως φαίνεται στο σχήμα 2, το σχήμα 2 παρέχει ένα σχηματικό διάγραμμα της τοπικής δομής ενός δίσκου ψεκασμού ψεκασμού της υλοποίησης της εφεύρεσης. Κατά τη διαδικασία ψεκασμού μετάλλου, το μεταλλικό υγρό 2 ρέει προς τα κάτω από την κατεύθυνση πάνω από την πλάκα ψεκασμού ψεκασμού 1. Ταυτόχρονα, το αέριο ψεκασμού ψεκάζεται μέσω του καναλιού πίδακα 3 και στις δύο πλευρές του μεταλλικού υγρού 2 που ρέει προς τα κάτω, παράγεται μια κρούση στο μεταλλικό υγρό 2, το οποίο με τη σειρά του παράγει ένα κονιοποιημένο μέταλλο. Τα περισσότερα από τα ψεκαζόμενα αέρια που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι άζωτο ή άλλα αδρανή αέρια. Αλλά αυτό το αέριο στη βιομηχανική μεταφορά συχνά απαιτείται να κρυώσει πρώτα συμπιεσμένο σε υγρό, στη μεταφορά χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Πρώτον, είναι σχετικά ακριβό να υγροποιηθεί το υγρό άζωτο ή το υγρό αδρανές αέριο που είναι αέριο σε κανονική θερμοκρασία και πίεση, και είναι επίσης δαπανηρό να διατηρείται το υγρό άζωτο υγροποιημένο κατά τη μεταφορά, με αποτέλεσμα να αυξάνεται το κόστος του ψεκαστήρα, γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί σε υψηλότερο κόστος της μεταλλικής σκόνης. Στην παρούσα εφεύρεση, μια ουσία που είναι υγρή σε κανονική θερμοκρασία και πίεση χρησιμοποιείται απευθείας ως ψεκαστήρας και είναι ευκολότερη στην παρασκευή της από μια ουσία που είναι αέρια σε κανονική θερμοκρασία και πίεση και δεν χρειάζεται να υγροποιήσει την ουσία. Η εφεύρεση μειώνει το κόστος αγοράς του ψεκαστήρα και δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί μεταφορά υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας στη διαδικασία μεταφοράς. Επομένως, ο ψεκαστήρας που χρησιμοποιείται στην εφεύρεση μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος απόκτησης του ψεκαστήρα, μειώνοντας έτσι το κόστος παρασκευής μεταλλικής σκόνης μέσω ψεκασμού.

Προαιρετικά, σε μια συγκεκριμένη ενσωμάτωση της εφεύρεσης, ο ψεκαστήρας μπορεί να είναι νερό, αιθανόλη ή ένα μείγμα νερού και αιθανόλης, μεταξύ άλλων. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ψεκασμός μεταλλικής σκόνης στο παρασκεύασμα, η τελική ανάγκη για ψεκασμό είναι η εξάτμιση. Επομένως, προκειμένου να μειωθεί το κόστος εξάτμισης υγρών αερολυμάτων σε αέρια αερολύματα, ουσίες με σχετικά χαμηλό σημείο βρασμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αερολύματα. Φυσικά, είναι κατανοητό ότι το σημείο βρασμού τους δεν πρέπει να είναι πολύ χαμηλό, διαφορετικά είναι πιο πτητικό. Επομένως, σε μια άλλη συγκεκριμένη ενσωμάτωση της εφεύρεσης, το ψεκασμένο υλικό μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει μια ουσία με σημείο βρασμού στην περιοχή από 50 °C έως 200 °C. Φυσικά, ο νεφελοποιητής με υψηλότερο σημείο βρασμού δεν αποκλείεται στην εφεύρεση, και ο νεφελοποιητής με σημείο βρασμού 50 °C-200 °C στην ενσωμάτωση είναι μια πιο προτιμώμενη ενσωμάτωση, η εφεύρεση μπορεί να μειώσει το κόστος εξάτμισης του ψεκασμένου υγρού. Σε μια άλλη συγκεκριμένη ενσωμάτωση της εφεύρεσης, ο ψεκαστήρας μπορεί να είναι νερό. Πρέπει να σημειωθεί ότι η τιμή του νερού είναι σχετικά χαμηλή σε σχέση με άλλες ουσίες. Το κόστος του ψεκαστήρα μπορεί να μειωθεί σε μεγάλο βαθμό. Επιπλέον, το νερό που χρησιμοποιείται ως ψεκαστήρας σε αυτήν την ενσωμάτωση μπορεί να είναι άμεσα διαθέσιμο νερό όπως θαλασσινό νερό, νερό βρύσης ή απεσταγμένο νερό. Εναλλακτικά, για να αποφευχθούν οι ακαθαρσίες στο νερό, το νερό μπορεί επίσης να περιλαμβάνει:

Το ακατέργαστο νερό καθαρίζεται με απόσταξη, αποστείρωση και απιονισμό για να ληφθεί το καθαρό υγρό νερό. Το υγρό νερό χρησιμοποιείται ως ψεκαστήρας για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης με ψεκασμό χρήστη μετά την αεριοποίηση, η οποία μπορεί αποτελεσματικά να αποτρέψει την οξείδωση σωματιδίων ακαθαρσιών στο νερό, οξυγόνου κ.λπ. στο μέταλλο. Επιπλέον, για να αποφευχθεί η αναπόφευκτη μερική οξείδωση της λαμβανόμενης μεταλλικής σκόνης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής, μετά την απόκτηση της μεταλλικής σκόνης, μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει την επεξεργασία μιας μεταλλικής σκόνης με μια αντίδραση αναγωγής. Συγκεκριμένα, η μεταλλική σκόνη μπορεί επίσης να αναμειχθεί με αναγωγικό αέριο για να παραχθεί αντίδραση αναγωγής υπό ορισμένες συνθήκες αντίδρασης και τελικά να ληφθεί πιο καθαρή μεταλλική σκόνη. Με βάση την αυθαίρετη ενσωμάτωση, σε μια άλλη συγκεκριμένη ενσωμάτωση της εφεύρεσης, η εφεύρεση μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει: Σε πίεση όχι μικρότερη από 1,1 mpa και όχι μικρότερη από τη θερμοκρασία βρασμού του ψεκαστήρα, το υγρό μέταλλο ψεκάζεται από έναν ατμοποιημένο ψεκαστήρα. Συγκεκριμένα, όταν ένας αέριος ψεκαστήρας ατμοποιεί ένα υγρό μέταλλο, διασφαλίζεται ότι ο ψεκαστήρας δεν υγροποιείται. Επομένως, είναι απαραίτητο να πραγματοποιείται ψεκασμός μετάλλου σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Συγκεκριμένα, η ψεκασμός μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πίεση υψηλότερη από 1,1 mpa και σε θερμοκρασία υψηλότερη από το σημείο βρασμού του ψεκαστήρα. Πρέπει να σημειωθεί ότι σε εφαρμογές όπου ο ψεκαστήρας είναι νερό, μπορεί να εφαρμοστεί πίεση όχι μικρότερη από 1,1 mpa, αλλά μπορεί επίσης να εφαρμοστεί πίεση 0,6 mpa ή 0,7 mpa για ουσίες όπως η αιθανόλη.

Προαιρετικά, σε μια άλλη συγκεκριμένη ενσωμάτωση της εφεύρεσης, μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει: μετά την ψεκασμό αερίου υψηλής πίεσης ενός μεταλλικού υγρού, λαμβάνοντας μια μεταλλική σκόνη, τα αέρια αερολύματα που εκκενώνονται από τον δίσκο ψεκασμού ανακτώνται. Επειδή ο ψεκαστήρας είναι υγρός σε κανονική θερμοκρασία και πίεση, όταν ο ψεκαστήρας αερίου εκκενώνεται από τον ψεκαστήρα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, η πτώση θερμοκρασίας και πίεσης, ο ψεκαστήρας μπορεί να υγροποιηθεί σε υγρό. Είναι ευκολότερο να ανακυκλωθεί από τις αέριες ουσίες, εξοικονομώντας έτσι περαιτέρω κόστος. Οι ενσωματώσεις σε αυτήν την προδιαγραφή περιγράφονται με προοδευτικό τρόπο. Κάθε ενσωμάτωση επισημαίνει διαφορές από τις άλλες ενσωματώσεις. Τα ίδια ή παρόμοια τμήματα κάθε ενσωμάτωσης αναφέρονται μεταξύ τους. Για μια συσκευή που εκτίθεται σε ενσωμάτωση, η περιγραφή είναι απλή επειδή αντιστοιχεί στη μέθοδο που εκτίθεται σε ενσωμάτωση, όπως περιγράφεται στην ενότητα μεθόδων. Η μέθοδος για την παρασκευή μεταλλικής σκόνης με ψεκασμό που παρέχεται από την εφεύρεση παρουσιάζεται λεπτομερώς. Σε αυτή την εργασία, η αρχή και η εφαρμογή της εφεύρεσης περιγράφονται με συγκεκριμένα παραδείγματα, τα οποία χρησιμοποιούνται μόνο για να βοηθήσουν στην κατανόηση της μεθόδου και της βασικής της ιδέας. Θα πρέπει να επισημανθεί ότι η εφεύρεση μπορεί να βελτιωθεί και να τροποποιηθεί χωρίς να διαχωριστεί από την αρχή της εφεύρεσης για το συνηθισμένο τεχνικό προσωπικό στον τεχνικό τομέα, και αυτές οι βελτιώσεις και τροποποιήσεις εμπίπτουν επίσης στο πεδίο προστασίας των αξιώσεων της εφεύρεσης.