મેટલ પાવડર બનાવવાની ટેકનોલોજી

આ શોધ પરમાણુકરણ દ્વારા ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ અને પ્રક્રિયા સાથે સંબંધિત છે.

પૃષ્ઠભૂમિ ટેકનોલોજી

૧૮૨૦ ના દાયકામાં, નોન-ફેરસ મેટલ પાવડર બનાવવા માટે હવાના પરમાણુકરણનો ઉપયોગ થતો હતો, અને ૧૯૫૦ અને ૧૯૬૦ ના દાયકામાં, તેનો વ્યાપકપણે ધાતુ અને મિશ્ર ધાતુના પાવડર બનાવવા માટે ઉપયોગ થતો હતો. ૧૯૭૦ ના દાયકાના અંતમાં અને ૧૯૮૦ ના દાયકાની શરૂઆતમાં, કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજી અને આધુનિક નિયંત્રણ ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, પરમાણુકરણ જોરશોરથી વિકાસના સમયગાળામાં પ્રવેશ્યું. હાલમાં, પરંપરાગત ગેસ પરમાણુકરણ યોજનામાં પ્રવાહી ગેસ, જેમ કે પ્રવાહી નાઇટ્રોજન, પ્રવાહી આર્ગોન, ગરમ ગેસિફિકેશન પછી, ઉચ્ચ-તાપમાન ઉચ્ચ-દબાણ ગેસનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી ધાતુને ધ્યાનમાં રાખીને ધાતુનું પરમાણુકરણ કરવામાં આવે છે. હવે ગેસ પરમાણુકરણમાં નિષ્ક્રિય ગેસ, અથવા ઉચ્ચ-દબાણવાળી હવા વગેરેનો વધુ ઉપયોગ થાય છે, ગેરલાભ ગેસ નિષ્ક્રિય ગેસથી પ્રવાહી અને પછી દબાણ, ખર્ચમાં વધારો અને ખતરનાક પરિવહન છે.

આ શોધનો ઉદ્દેશ એટોમાઇઝેશન દ્વારા ધાતુ પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ પૂરી પાડવાનો છે, અને એટોમાઇઝેશન દ્વારા ધાતુ પાવડર તૈયાર કરવા માટે ઊંચા ખર્ચની સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવે છે. તકનીકી સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, આ શોધ એટોમાઇઝેશન દ્વારા ધાતુ પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે, જેમાં નીચેના પગલાં શામેલ છે: પ્રવાહી એટોમાઇઝરને વાયુયુક્ત એટોમાઇઝર મેળવવા માટે પહેલાથી ગરમ અને બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે, જેમાં, એટોમાઇઝર 10 ° સે - 30 ° સે વાતાવરણમાં પ્રવાહી હોય છે, અને વાયુયુક્ત એટોમાઇઝરને એટોમાઇઝર ટ્રેમાં પસાર કરીને અને ધાતુ પ્રવાહીનું ગેસ એટોમાઇઝેશન કરીને ધાતુ પાવડર મેળવવામાં આવે છે. એટોમાઇઝ્ડ પદાર્થ એ 50 ° સે થી 200 ° સે ની રેન્જમાં ઉત્કલન બિંદુ ધરાવતો પદાર્થ છે. જેમાં, નેબ્યુલાઇઝર ઇથેનોલ છે અથવા નેબ્યુલાઇઝર ઇથેનોલ અને પાણીનું મિશ્રણ છે. એટોમાઇઝર પાણી છે, અને પ્રવાહી એટોમાઇઝરને અગાઉથી દબાણ, ગરમ અને ગેસિફાઇડ કરવામાં આવે તે પહેલાં, એટોમાઇઝરમાં નીચેના પગલાં પણ શામેલ છે: શુદ્ધ પ્રવાહી પાણી મેળવવા માટે ઓક્સિજનનું નિસ્યંદન અને નિસ્યંદન, કાચા પાણીને જંતુરહિત અને ડીયોનાઇઝ કરવું. કાચું પાણી એ નળના પાણી, દરિયાઈ પાણી અથવા નિસ્યંદિત પાણીનું કોઈપણ પાણી છે. ધાતુના પ્રવાહીના ગેસ પરમાણુકરણમાં શામેલ છે: 1.1 mpa કરતા ઓછા ન હોય તેવા દબાણે અને વિચ્છેદક કણદાનીના ઉત્કલન બિંદુ કરતા ઓછા ન હોય તેવા તાપમાને, ધાતુના પ્રવાહીને બાષ્પીભવન કરાયેલ વિચ્છેદક કણદાની દ્વારા પરમાણુકરણ કરવામાં આવે છે.

જેમાં, ધાતુના પ્રવાહીને ગેસ પરમાણુકરણ કર્યા પછી અને ધાતુનો પાવડર મેળવ્યા પછી, ધાતુના પાવડરને ઘટાડવાની પ્રક્રિયામાં નીચેના પગલાં પણ શામેલ છે. જેમાં, ધાતુના પ્રવાહીને ધાતુના પાવડર મેળવવા માટે ગેસ પરમાણુકરણ કર્યા પછી, પરમાણુકરણ સ્પ્રે ટ્રેમાંથી છોડવામાં આવેલ ગેસ પરમાણુકરણ પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. વર્તમાન શોધ 10 ° સે થી 30 ° સે વાતાવરણમાં પ્રવાહી હોય તેવા પદાર્થને પરમાણુકરણ કરીને ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે, એરોસોલ્સ પ્રવાહી સ્થિતિ રજૂ કરે છે. સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર વાયુયુક્ત નિષ્ક્રિય ગેસ અને નાઇટ્રોજનની તુલનામાં, શોધને વાયુયુક્ત પદાર્થને પ્રવાહીકરણ કરવાની જરૂર નથી, જેનાથી પ્રવાહી પરમાણુકરણ પદાર્થ મેળવવાનો ખર્ચ ઓછો થાય છે; સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર, પરમાણુકરણ પ્રવાહી હોય છે, તેથી પરિવહન પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ દબાણ પરિવહનની જરૂર નથી, જે પરિવહન ખર્ચ અને પરમાણુકરણના જોખમને ઘટાડે છે. સારાંશમાં, શોધ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ પરમાણુકરણ દ્વારા ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ પરમાણુકરણ સામગ્રીના ભૌતિક ખર્ચને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડી શકે છે, જેનાથી ધાતુના પાવડરની તૈયારી ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે. શોધના અમલીકરણ અથવા પૂર્વ કલાના તકનીકી યોજનાનું સ્પષ્ટ ચિત્ર આપવા માટે, અમલીકરણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા રેખાંકનો અથવા પૂર્વ કલા વર્ણનનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન નીચે આપેલ છે, નીચે વર્ણવેલ જોડાયેલ રેખાંકનો વર્તમાન શોધના ફક્ત કેટલાક અવતાર છે, અને આ ક્ષેત્રમાં સામાન્ય ટેકનિશિયન માટે સર્જનાત્મક શ્રમ વિના અન્ય જોડાયેલ રેખાંકનો મેળવી શકાય છે. આકૃતિ.

આકૃતિ 1 એટોમાઇઝેશન દ્વારા ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિનો પ્રવાહ આકૃતિ દર્શાવે છે, અને આકૃતિ 2 એટોમાઇઝેશન ટાવરની સ્થાનિક રચના આકૃતિ દર્શાવે છે.

તકનીકી ક્ષેત્રના લોકોને શોધની યોજના વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, જોડાયેલ રેખાંકનો અને ચોક્કસ અવતાર સાથે નીચે આપેલ બાબતો વધુ વિગતવાર સમજાવવામાં આવી છે. દેખીતી રીતે, વર્ણવેલ અવતાર શોધના અવતારનો જ એક ભાગ છે, બધા જ નહીં. શોધના અવતારના આધારે, સર્જનાત્મક કાર્ય કર્યા વિના ક્ષેત્રમાં સામાન્ય ટેકનિશિયન દ્વારા મેળવેલા અન્ય તમામ અવતાર શોધના રક્ષણના અવકાશમાં આવે છે. આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, આકૃતિ 1 શોધના અવતારમાં પૂરા પાડવામાં આવેલ અણુકરણ દ્વારા ધાતુ પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિનો પ્રવાહ આકૃતિ પ્રદાન કરે છે, જેમાં શામેલ હોઈ શકે છે: પગલું S1: વાયુયુક્ત વિચ્છેદક કણદાની મેળવવા માટે દબાણ હેઠળ પ્રવાહી વિચ્છેદક કણદાનીનું પૂર્વ-બાષ્પીભવન. આ અવતારમાં નેબ્યુલાઇઝર એવા પદાર્થનો ઉલ્લેખ કરે છે જે સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર પ્રવાહી હોય છે. ખાસ કરીને, તે એવો પદાર્થ હોઈ શકે છે જે 10 ° સે થી 30 ° સે વાતાવરણમાં પ્રવાહી હોય છે. પગલું S2: વાયુયુક્ત વિચ્છેદક કણદાની એટોમાઇઝિંગ સ્પ્રે ટ્રેમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, અને ધાતુના પ્રવાહીને ધાતુ પાવડર મેળવવા માટે ગેસ વિચ્છેદક કણદાની કરવામાં આવે છે.

એ નોંધવું જોઈએ કે, પ્રવાહી ધાતુને પરમાણુ બનાવવા માટે ગેસનો ઉપયોગ થતો હોવાથી, સ્પ્રે ટ્રેમાં દાખલ કરતી વખતે એટોમાઇઝરની વાયુયુક્ત સ્થિતિ જાળવી રાખવી જોઈએ; વધુમાં, જ્યારે એટોમાઇઝરનો ઉપયોગ પ્રવાહી ધાતુને પરમાણુ બનાવવા માટે થાય છે, ત્યારે એટોમાઇઝરનો ઉપયોગ પ્રવાહી ધાતુને ઉચ્ચ દબાણે સ્પ્રે કરવા માટે થાય છે, જે ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવા માટે પરંપરાગત એટોમાઇઝેશન જેવું જ છે. આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, આકૃતિ 2 શોધના અવતારના એટોમાઇઝિંગ સ્પ્રે ટ્રેની સ્થાનિક રચનાનો યોજનાકીય આકૃતિ પ્રદાન કરે છે. ધાતુના પરમાણુ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં, ધાતુનું પ્રવાહી 2 પરમાણુ બનાવવા સ્પ્રે પ્લેટ 1 ની ઉપરની દિશામાંથી નીચે વહે છે; તે જ સમયે, પરમાણુ બનાવવાનો ગેસ ધાતુના પ્રવાહી 2 ની બંને બાજુએ જેટ ચેનલ 3 દ્વારા છંટકાવ કરવામાં આવે છે, જે બદલામાં પાવડર ધાતુ ઉત્પન્ન કરે છે. હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મોટાભાગના પરમાણુ વાયુઓ નાઇટ્રોજન અથવા અન્ય નિષ્ક્રિય વાયુઓ છે. પરંતુ ઔદ્યોગિક પરિવહનમાં આ ગેસને ઘણીવાર નીચા તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ પરિવહનમાં પ્રવાહીમાં સંકુચિત કરીને ઠંડુ કરવાની જરૂર પડે છે. પ્રથમ, સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર વાયુયુક્ત પ્રવાહી નાઇટ્રોજન અથવા પ્રવાહી નિષ્ક્રિય વાયુનું પ્રવાહીકરણ કરવું પ્રમાણમાં ખર્ચાળ છે, અને પરિવહન દરમિયાન પ્રવાહી નાઇટ્રોજનને પ્રવાહી રાખવું પણ ખર્ચાળ છે, પરિણામે એટોમાઇઝરની કિંમત વધે છે, જેના કારણે ધાતુના પાવડરની કિંમત વધુ થાય છે. વર્તમાન શોધમાં, જે પદાર્થ સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર પ્રવાહી હોય છે તેનો સીધો ઉપયોગ એટોમાઇઝર તરીકે થાય છે, અને તે પદાર્થ કરતાં મેળવવામાં સરળ છે જે સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર વાયુયુક્ત હોય છે, અને તેને પદાર્થને પ્રવાહી બનાવવાની જરૂર નથી, આ શોધ એટોમાઇઝરની ખરીદી કિંમત ઘટાડે છે, અને પરિવહન પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ દબાણ અને નીચા તાપમાનના પરિવહનનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી. તેથી, શોધમાં વપરાતું એટોમાઇઝર એટોમાઇઝર મેળવવાના ખર્ચને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડી શકે છે, જેનાથી એટોમાઇઝેશન દ્વારા ધાતુના પાવડર તૈયાર કરવાનો ખર્ચ ઓછો થાય છે.

વૈકલ્પિક રીતે, શોધના ચોક્કસ અવતારમાં, એટોમાઇઝર પાણી, ઇથેનોલ અથવા પાણી અને ઇથેનોલનું મિશ્રણ હોઈ શકે છે, અન્ય વસ્તુઓની વચ્ચે. તૈયારીમાં ધાતુના પાવડરનું એટોમાઇઝેશન, એટોમાઇઝેશનને બાષ્પીભવન કરવાની અંતિમ જરૂરિયાતને ધ્યાનમાં લેતા. તેથી, પ્રવાહી એરોસોલ્સને વાયુયુક્ત એરોસોલ્સમાં બાષ્પીભવન કરવાની કિંમત ઘટાડવા માટે, પ્રમાણમાં ઓછા ઉત્કલન બિંદુવાળા પદાર્થોનો ઉપયોગ એરોસોલ્સ તરીકે કરી શકાય છે. અલબત્ત, તે સમજી શકાય તેવું છે કે તેનો ઉત્કલન બિંદુ ખૂબ ઓછો ન હોવો જોઈએ, અન્યથા તે વધુ અસ્થિર છે. તેથી, શોધના અન્ય ચોક્કસ અવતારમાં, એટોમાઇઝ્ડ સામગ્રીમાં 50 ° સે થી 200 ° સે ની રેન્જમાં ઉત્કલન બિંદુ ધરાવતો પદાર્થ શામેલ હોઈ શકે છે. અલબત્ત, શોધમાં ઉચ્ચ ઉત્કલન બિંદુ ધરાવતું નેબ્યુલાઇઝર બાકાત રાખવામાં આવ્યું નથી, અને અવતારમાં 50 ° સે-200 ° સે ના ઉત્કલન બિંદુ ધરાવતું નેબ્યુલાઇઝર વધુ પસંદગીનું અવતાર છે, શોધ એટોમાઇઝ્ડ પ્રવાહીને બાષ્પીભવન કરવાની કિંમત ઘટાડી શકે છે. શોધના અન્ય ચોક્કસ અવતારમાં, એટોમાઇઝર પાણી હોઈ શકે છે. એ નોંધવું જોઈએ કે પાણીની કિંમત અન્ય પદાર્થોની તુલનામાં પ્રમાણમાં ઓછી છે. એટોમાઇઝરની કિંમત ઘણી હદ સુધી ઘટાડી શકાય છે. વધુમાં, આ અવતારમાં એટોમાઇઝર તરીકે વપરાતું પાણી દરિયાઈ પાણી, નળનું પાણી અથવા નિસ્યંદિત પાણી જેવું સરળતાથી ઉપલબ્ધ પાણી હોઈ શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, પાણીમાં અશુદ્ધિઓ ટાળવા માટે, પાણીમાં આનો પણ સમાવેશ થઈ શકે છે:

શુદ્ધ પ્રવાહી પાણી મેળવવા માટે કાચા પાણીને નિસ્યંદન, વંધ્યીકરણ અને ડીયોનાઇઝેશન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. ગેસિફિકેશન પછી યુઝર એટોમાઇઝેશન દ્વારા મેટલ પાવડર તૈયાર કરવા માટે પ્રવાહી પાણીનો ઉપયોગ એટોમાઇઝર તરીકે થાય છે, જે પાણી, ઓક્સિજન વગેરેમાં અશુદ્ધ કણોને ઓક્સિડેશનથી ધાતુમાં જતા અટકાવી શકે છે. વધુમાં, તૈયારી પ્રક્રિયા દરમિયાન મેળવેલા મેટલ પાવડરના અનિવાર્ય આંશિક ઓક્સિડેશનને ટાળવા માટે, મેટલ પાવડર મેળવ્યા પછી, તેમાં રિડક્શન રિએક્શન દ્વારા મેટલ પાવડરની સારવારનો પણ સમાવેશ થઈ શકે છે. ખાસ કરીને, મેટલ પાવડરને રિડક્શન ગેસ સાથે પણ મિશ્રિત કરી શકાય છે જેથી ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા પરિસ્થિતિઓમાં રિડક્શન રિએક્શન ઉત્પન્ન થાય, અને અંતે વધુ શુદ્ધ મેટલ પાવડર મળે. મનસ્વી મૂર્ત સ્વરૂપના આધારે, શોધના અન્ય ચોક્કસ મૂર્ત સ્વરૂપ, શોધમાં આગળ શામેલ હોઈ શકે છે: 1.1 mpa કરતા ઓછા ન હોય અને એટોમાઇઝરના ઉત્કલન બિંદુ તાપમાન કરતા ઓછા ન હોય તેવા દબાણ પર, પ્રવાહી ધાતુને બાષ્પીભવન કરાયેલ એટોમાઇઝર દ્વારા એટોમાઇઝ કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને, જ્યારે વાયુયુક્ત એટોમાઇઝર પ્રવાહી ધાતુને બાષ્પીભવન કરે છે, ત્યારે ખાતરી કરવામાં આવે છે કે એટોમાઇઝર પ્રવાહી ન થાય. તેથી, ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા વાતાવરણમાં મેટલ એટોમાઇઝેશન હાથ ધરવું જરૂરી છે. ખાસ કરીને, એટોમાઇઝેશન 1.1 mpa કરતા વધુ દબાણે અને એટોમાઇઝરના ઉત્કલન બિંદુ કરતા વધુ તાપમાને કરી શકાય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે જ્યાં એટોમાઇઝર પાણી હોય તેવા અવતારોમાં 1.1 mpa કરતા ઓછું દબાણ લાગુ કરી શકાય નહીં, પરંતુ ઇથેનોલ જેવા પદાર્થો માટે 0.6 mpa અથવા 0.7 mpa નું દબાણ પણ લાગુ કરી શકાય છે.

વૈકલ્પિક રીતે, શોધના અન્ય ચોક્કસ અવતારમાં, તેમાં આનો સમાવેશ થઈ શકે છે: ધાતુના પ્રવાહીના ઉચ્ચ-દબાણવાળા ગેસ પરમાણુકરણ પછી, ધાતુનો પાવડર મેળવવામાં આવે છે, સ્પ્રે ટ્રેમાંથી છોડવામાં આવતા વાયુયુક્ત એરોસોલ્સ પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. કારણ કે વિચ્છેદક કણદાની સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર પ્રવાહી હોય છે, જ્યારે ગેસ વિચ્છેદક કણદાની ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-દબાણવાળા વિચ્છેદક કણદાનીમાંથી મુક્ત થાય છે, ત્યારે તાપમાન અને દબાણમાં ઘટાડો થાય છે, વિચ્છેદક કણદાની પ્રવાહીમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. વાયુયુક્ત પદાર્થો કરતાં તેનું રિસાયકલ કરવું સરળ છે, આમ ખર્ચમાં વધુ બચત થાય છે. આ સ્પષ્ટીકરણમાં અવતારોનું વર્ણન પ્રગતિશીલ રીતે કરવામાં આવ્યું છે. દરેક અવતાર અન્ય અવતારોથી તફાવતોને પ્રકાશિત કરે છે. દરેક અવતારના સમાન અથવા સમાન ભાગો એકબીજાને સંદર્ભિત કરવામાં આવે છે. અવતાર-પ્રદર્શિત ઉપકરણ માટે, વર્ણન સરળ છે કારણ કે તે પદ્ધતિઓ વિભાગમાં વર્ણવ્યા મુજબ, અવતાર-પ્રદર્શિત પદ્ધતિને અનુરૂપ છે. શોધ દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ પરમાણુકરણ દ્વારા ધાતુ પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ વિગતવાર રજૂ કરવામાં આવી છે. આ પેપરમાં, શોધના સિદ્ધાંત અને અમલીકરણનું વર્ણન ચોક્કસ ઉદાહરણો દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે, જેનો ઉપયોગ ફક્ત પદ્ધતિ અને તેના મુખ્ય વિચારને સમજવામાં મદદ કરવા માટે થાય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે તકનીકી ક્ષેત્રના સામાન્ય તકનીકી કર્મચારીઓ માટે શોધના સિદ્ધાંતથી અલગ થયા વિના શોધને સુધારી અને સુધારી શકાય છે, આ સુધારાઓ અને ફેરફારો પણ શોધના દાવાઓના રક્ષણના અવકાશમાં આવે છે.