Технология производства металлического порошка

Изобретение относится к способу и технологии получения металлического порошка методом распыления.

Фоновая технология

В 1820-х годах воздушное распыление использовалось для изготовления порошков цветных металлов, а в 1950-х и 1960-х годах оно широко использовалось для производства порошков металлов и сплавов. В конце 1970-х и начале 1980-х годов, с развитием компьютерных технологий и современных технологий управления, распыление вступило в период бурного развития. В настоящее время обычная схема газового распыления заключается в использовании сжиженного газа, такого как жидкий азот, жидкий аргон, после газификации нагреванием, с использованием высокотемпературного газа высокого давления, направленного на жидкий металл, распыление металла на частицы. В настоящее время газовое распыление больше использует инертный газ или воздух высокого давления и т. Д., Недостатком является то, что от газа инертный газ в жидкость, а затем давление, увеличиваются затраты и опасная транспортировка.

Целью изобретения является создание способа получения металлического порошка методом распыления, решающего проблему высокой стоимости получения металлического порошка методом распыления. Для решения технической задачи изобретение предлагает способ получения металлического порошка методом распыления, включающий следующие этапы: жидкий распылитель предварительно нагревают и испаряют для получения газообразного распылителя, причем распылитель находится в жидком состоянии при температуре от 10°C до 30°C, и металлический порошок получают путем пропускания газообразного распылителя в поддон распылителя и осуществления газового распыления металлической жидкости. Распыляемое вещество представляет собой вещество с температурой кипения в диапазоне от 50°C до 200°C. При этом распылитель представляет собой этанол или смесь этанола и воды. Распылитель представляет собой воду. Перед тем, как распылитель жидкости будет предварительно сжат, нагрет и газифицирован, распылитель также включает в себя следующие этапы: дистилляцию и удаление кислорода, стерилизацию и деионизацию исходной воды для получения очищенной жидкой воды. Исходной водой может быть любая вода: водопроводная, морская или дистиллированная. Газовое распыление жидкого металла включает: при давлении не менее 1,1 МПа и температуре не ниже точки кипения распылителя, жидкий металл распыляется распыляющим распылителем.

При этом после газового распыления металлической жидкости и получения металлического порошка процесс восстановления металлического порошка также включает следующие этапы. При этом после газового распыления металлической жидкости для получения металлического порошка, газ, выходящий из распылительного лотка, улавливается. Настоящее изобретение предлагает способ получения металлических порошков путем распыления вещества, находящегося в жидком состоянии при температуре от 10°C до 30°C, при этом аэрозоли находятся в жидком состоянии. По сравнению с инертным газом и азотом, которые являются газообразными при нормальной температуре и давлении, изобретение не требует сжижения распыляемого материала из газообразного состояния, тем самым снижая стоимость получения жидкого распыляемого материала; при нормальной температуре и давлении распылитель находится в жидком состоянии, поэтому не требуется транспортировка под высоким давлением, что снижает транспортные расходы и опасность распылителя. Подводя итог, можно сказать, что способ получения металлического порошка путем распыления, предлагаемый изобретением, позволяет значительно снизить стоимость распыляемого материала, тем самым снижая стоимость получения металлического порошка. Для более ясного представления технической схемы варианта осуществления изобретения или предшествующего уровня техники ниже приведено краткое описание чертежей, необходимых для использования в описании варианта осуществления или предшествующего уровня техники. Прилагаемые чертежи, описанные ниже, представляют собой лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, а другие прилагаемые чертежи могут быть получены без творческого труда рядовыми специалистами в данной области. Рис.

На рис. 1 представлена ​​технологическая схема способа получения металлического порошка методом распыления, а на рис. 2 — локальная схема структуры распылительной башни.

Для лучшего понимания схемы изобретения специалистами в данной области, нижеследующее подробно поясняется с прилагаемыми чертежами и конкретным вариантом реализации. Очевидно, что описанные варианты реализации являются лишь частью вариантов реализации изобретения, а не всеми. Исходя из вариантов реализации изобретения, все остальные варианты реализации, полученные рядовыми специалистами в данной области без творческой работы, попадают в объем правовой охраны изобретения. Как показано на рис. 1, на рис. 1 представлена ​​блок-схема способа получения металлического порошка методом распыления, предусмотренного в варианте реализации изобретения, который может включать: Этап S1: предварительное испарение жидкого распылителя под давлением для получения газообразного распылителя. Распылитель в данном варианте реализации относится к веществу, находящемуся в жидком состоянии при нормальной температуре и давлении. В частности, это может быть вещество, находящееся в жидком состоянии при температуре от 10 °C до 30 °C. Этап S2: газообразный распылитель вводится в распылительный лоток, и металлическая жидкость распыляется в газе для получения металлического порошка.

Следует отметить, что, поскольку для распыления жидкого металла используется газ, распылитель должен поддерживаться в газообразном состоянии при его введении в распылительный лоток. Кроме того, распылитель используется для распыления жидкого металла под высоким давлением, что аналогично традиционному распылению для получения металлического порошка. Как показано на рис. 2, на рис. 2 представлена ​​принципиальная схема локальной структуры распылительного лотка в соответствии с настоящим изобретением. В процессе распыления металла жидкий металл 2 стекает сверху распылительной пластины 1; одновременно распыляющий газ распыляется через сопловой канал 3 по обе стороны стекающего вниз жидкого металла 2, воздействуя на жидкий металл 2, что, в свою очередь, приводит к образованию порошкообразного металла. Большинство распыляемых газов, используемых в настоящее время, – это азот или другие инертные газы. Однако в промышленной транспортировке этот газ часто требуется сначала охладить, сжав до жидкого состояния, при транспортировке при низких температурах и высоких давлениях. Во-первых, сжижение жидкого азота или жидкого инертного газа, которые находятся в газообразном состоянии при нормальной температуре и давлении, относительно дорого, и также дорого поддерживать жидкий азот в сжиженном состоянии во время транспортировки, в результате чего увеличивается стоимость распылителя, что, в свою очередь, приводит к более высокой стоимости металлического порошка. В настоящем изобретении вещество, которое находится в жидком состоянии при нормальной температуре и давлении, непосредственно используется в качестве распылителя, и его легче получить, чем вещество, которое находится в газообразном состоянии при нормальной температуре и давлении, и не требует сжижения вещества, изобретение снижает стоимость покупки распылителя и не требует использования транспортировки под высоким давлением и низкой температурой в процессе транспортировки. Таким образом, распылитель, используемый в изобретении, может значительно снизить стоимость получения распылителя, тем самым снижая стоимость получения металлического порошка путем распыления.

При необходимости, в конкретном варианте осуществления изобретения, распылитель может быть заполнен водой, этанолом или смесью воды и этанола, среди прочих. Учитывая, что распыление металлического порошка в процессе приготовления требует конечного испарения. Следовательно, для снижения стоимости испарения жидких аэрозолей в газообразные аэрозоли, в качестве аэрозолей могут быть использованы вещества с относительно низкой температурой кипения. Понятно, что их температура кипения не должна быть слишком низкой, в противном случае они становятся более летучими. Поэтому в другом конкретном варианте осуществления изобретения распыляемый материал может дополнительно включать вещество с температурой кипения в диапазоне от 50°C до 200°C. Конечно, распылитель с более высокой температурой кипения не исключается из изобретения, и распылитель с температурой кипения от 50°C до 200°C в данном варианте осуществления является более предпочтительным, что позволяет снизить стоимость испарения распыляемой жидкости. В другом конкретном варианте осуществления изобретения распылитель может быть заполнен водой. Следует отметить, что стоимость воды относительно невысока по сравнению с другими веществами. Стоимость распылителя может быть значительно снижена. Кроме того, в данном случае в качестве распылителя может использоваться доступная вода, например, морская, водопроводная или дистиллированная. В качестве альтернативы, чтобы избежать примесей, вода может также содержать:

Исходная вода очищается путем дистилляции, стерилизации и деионизации для получения очищенной жидкой воды. Жидкая вода используется в качестве распылителя для получения металлического порошка путем пользовательского распыления после газификации, что позволяет эффективно предотвратить окисление примесных частиц, содержащихся в воде, кислорода и т.д., до металла. Кроме того, чтобы избежать неизбежного частичного окисления полученного металлического порошка в процессе приготовления, после получения металлического порошка металлический порошок может быть подвергнут восстановительной обработке. В частности, металлический порошок может быть также смешан с восстановительным газом для проведения восстановительной реакции при определенных условиях и, в конечном итоге, получения более чистого металлического порошка. Исходя из произвольного варианта реализации, в другом конкретном варианте реализации изобретения изобретение может дополнительно включать: жидкий металл распыляется распыляющим распылителем при давлении не менее 1,1 МПа и не ниже температуры кипения распылителя. В частности, при испарении жидкого металла газообразным распылителем необходимо гарантировать, что распылитель не разжижается. Поэтому распыление металла необходимо проводить в условиях высокой температуры и высокого давления. В частности, распыление может осуществляться при давлении выше 1,1 МПа и температуре выше точки кипения распылителя. Следует отметить, что в вариантах, где распылителем является вода, может применяться давление не менее 1,1 МПа, но для таких веществ, как этанол, может также применяться давление 0,6 МПа или 0,7 МПа.

При необходимости, в другом конкретном варианте реализации изобретения, оно может дополнительно включать: после газового распыления под высоким давлением металлической жидкости, получение металлического порошка, газообразные аэрозоли, выбрасываемые из распылительного лотка, улавливаются. Поскольку распылитель находится в жидком состоянии при нормальной температуре и давлении, при выбросе газа из распылителя, работающего под высоким давлением и температурой, происходит падение температуры и давления, и распылитель может сжижаться, превращаясь в жидкость. Его легче перерабатывать, чем газообразные вещества, что дополнительно снижает затраты. Варианты реализации в настоящем описании описаны последовательно. Каждый вариант реализации подчеркивает отличия от других вариантов реализации. Одинаковые или схожие части каждого варианта реализации называются друг другом. Для устройства, представленного в виде варианта реализации, описание упрощено, поскольку оно соответствует способу, представленному в виде варианта реализации, как описано в разделе «Методы». Способ получения металлического порошка распылением, предлагаемый изобретением, подробно описан. В настоящей статье принцип и реализация изобретения описаны на конкретных примерах, которые приведены только для понимания способа и его основной идеи. Следует отметить, что изобретение может быть усовершенствовано и модифицировано без отрыва от принципа изобретения для рядового технического персонала в технической области, эти усовершенствования и модификации также попадают в объем охраны формулы изобретения.