Tehnologija izdelave kovinskega prahu

Izum se nanaša na metodo in postopek za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo

Tehnologija v ozadju

V dvajsetih letih 19. stoletja so atomizacijo z zrakom uporabljali za izdelavo prahu neželeznih kovin, v petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja pa so jo pogosto uporabljali za proizvodnjo kovinskih in zlitin v prahu. V poznih sedemdesetih in zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja je atomizacija z razvojem računalniške tehnologije in sodobne krmilne tehnologije vstopila v obdobje živahnega razvoja. Trenutno je konvencionalna shema atomizacije s plinom uporaba tekočega plina, kot je tekoči dušik ali tekoči argon, po segrevanju in uplinjanju z uporabo visokotemperaturnega plina pod visokim tlakom, usmerjenega na tekočo kovino, atomizacija kovine v delce. Danes se za atomizacijo s plinom bolj uporablja inertni plin ali visokotlačni zrak itd. Slabost je, da se iz inertnega plina v plin pretvori v tekočino in nato v tlak, kar poveča stroške in povzroči nevarnost prevoza.

Namen izuma je zagotoviti postopek za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo in rešiti problem visokih stroškov priprave kovinskega prahu z atomizacijo. Za rešitev tehničnega problema izum zagotavlja postopek za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo, ki obsega naslednje korake: tekočinski atomizer se predhodno segreje in upari, da se dobi plinski atomizer, pri čemer je atomizer tekoč v atmosferi s temperaturo od 10 °C do 30 °C, kovinski prah pa se dobi s prehodom plinskega atomizerja v pladenj atomizerja in izvedbo plinske atomizacije kovinske tekočine. Atomizirana snov je snov z vreliščem v območju od 50 °C do 200 °C. Pri čemer je razpršilec etanol ali mešanica etanola in vode. Razpršilec je voda, in preden se tekočinski atomizer predhodno stlači, segreje in uplini, atomizer obsega tudi naslednje korake: destilacijo in odstranjevanje kisika, sterilizacijo in deionizacijo surove vode, da se dobi prečiščena tekoča voda. Surova voda je katera koli voda iz pipe, morska voda ali destilirana voda. Plinska atomizacija kovinske tekočine vključuje: Pri tlaku najmanj 1,1 mpa in temperaturi najmanj vrelišča atomizerja se kovinska tekočina atomizira z uparjenim atomizerjem.

Pri čemer postopek redukcije kovinskega prahu po atomizaciji kovinske tekočine s plinom in pridobitvi kovinskega prahu obsega tudi naslednje korake. Pri čemer se po atomizaciji kovinske tekočine s plinom za pridobitev kovinskega prahu plinski atomizator, ki se izloči iz pladnja za atomizacijo, ponovno uporabi. Predmet izuma je postopek za pripravo kovinskih prahov z atomizacijo tekoče snovi v atmosferi od 10 °C do 30 °C, kjer so aerosoli v tekočem stanju. V primerjavi z inertnim plinom in dušikom, ki sta pri normalni temperaturi in tlaku plinasta, izum ne potrebuje utekočinjanja atomiziranega materiala iz plinastega stanja, s čimer se zmanjšajo stroški pridobivanja tekočega atomiziranega materiala; pri normalni temperaturi in tlaku je atomizer tekoč, zato v procesu transporta ni potreben transport pod visokim tlakom, kar zmanjša stroške transporta in nevarnost atomizatorja. Če povzamemo, lahko postopek za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo, ki ga zagotavlja izum, močno zmanjša stroške materiala za atomiziran material, s čimer se zmanjšajo stroški priprave kovinskega prahu. Za jasnejšo sliko tehnične sheme izvedbe izuma ali predhodnega stanja tehnike je spodaj podan kratek opis risb, ki jih je treba uporabiti v izvedbi ali opisu predhodnega stanja tehnike, priložene risbe, opisane spodaj, so le nekatere izvedbe predmetnega izuma, druge priložene risbe pa je mogoče dobiti brez ustvarjalnega dela za običajne tehnike na tem področju. Slika.

Slika 1 prikazuje diagram poteka postopka za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo, slika 2 pa prikazuje diagram lokalne strukture atomizacijskega stolpa.

Da bi strokovnjaki na tehničnem področju bolje razumeli shemo izuma, je v nadaljevanju podrobneje razloženo s priloženimi risbami in specifičnim izvedbenim primerom. Očitno so opisani izvedbeni primeri le del izvedbenih primerov izuma, ne pa vsi. Na podlagi izvedbenih primerov izuma vse druge izvedbene primere, ki jih dobijo običajni tehniki na tem področju brez ustvarjalnega dela, spadajo v obseg zaščite izuma. Kot je prikazano na sliki 1, slika 1 prikazuje diagram poteka postopka za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo, ki je predviden v izvedbenem primeru izuma, ki lahko vključuje: Korak S1: predhodno uparjanje tekočega atomizatorja pod tlakom, da se dobi plinski atomizer. Razpršilnik se v tem izvedbenem primeru nanaša na snov, ki je tekoča pri normalni temperaturi in tlaku. Natančneje, lahko gre za snov, ki je tekoča v atmosferi od 10 °C do 30 °C. Korak S2: plinski atomizer se vnese v pladenj za razprševanje in kovinska tekočina se plinsko atomizira, da se dobi kovinski prah.

Treba je opozoriti, da ker se za atomizacijo tekoče kovine uporablja plin, je treba plinasto stanje atomizerja ohraniti, ko se ta vnese v razpršilno posodo; poleg tega se pri atomizaciji tekoče kovine atomizer uporablja za pršenje tekoče kovine pod visokim tlakom, kar je podobno običajnemu atomiziranju za pripravo kovinskega prahu. Kot je prikazano na sliki 2, slika 2 prikazuje shematski diagram lokalne strukture razpršilne posode v skladu z izumom. Med postopkom atomizacije kovine kovinska tekočina 2 teče navzdol iz smeri nad razpršilno ploščo 1; hkrati se razpršilni plin razprši skozi šobni kanal 3 na obeh straneh kovinske tekočine 2, ki teče navzdol, kar povzroči udarec na kovinsko tekočino 2, kar nato povzroči nastanek kovinskega prahu. Večina razpršenih plinov, ki se trenutno uporabljajo, so dušik ali drugi inertni plini. Vendar pa je ta plin v industrijskem transportu pogosto treba najprej ohladiti in stisniti v tekočino, pri transportu pri nizki temperaturi in visokem tlaku. Prvič, utekočinjanje tekočega dušika ali tekočega inertnega plina, ki je pri normalni temperaturi in tlaku plinast, je relativno drago, prav tako pa je drago tudi ohranjati tekoči dušik v utekočinjenem stanju med transportom, kar posledično poveča stroške atomizerja, kar posledično vodi do višjih stroškov kovinskega prahu. V predmetnem izumu se snov, ki je pri normalni temperaturi in tlaku tekoča, neposredno uporablja kot atomizer in jo je lažje dobiti kot snov, ki je pri normalni temperaturi in tlaku plinasta in je ni treba utekočiniti, izum pa zmanjša nabavne stroške atomizerja in v transportnem procesu ne potrebuje transporta pri visokem tlaku in nizki temperaturi. Zato lahko atomizer, uporabljen v izumu, močno zmanjša stroške pridobitve atomizerja, s čimer se zmanjšajo stroški priprave kovinskega prahu z atomizacijo.

Po izbiri je lahko v specifični izvedbi izuma atomizer med drugim voda, etanol ali mešanica vode in etanola. Glede na to, da se kovinski prah atomizira v pripravi, je treba končno atomizacijo upariti. Zato se za zmanjšanje stroškov uparjanja tekočih aerosolov v plinaste aerosole lahko kot aerosoli uporabijo snovi z relativno nizkim vreliščem. Seveda je razumljivo, da njihovo vrelišče ne sme biti prenizko, sicer so bolj hlapni. Zato lahko v drugi specifični izvedbi izuma atomizirani material dodatno vključuje snov z vreliščem v območju od 50 °C do 200 °C. Seveda pa atomizer z višjim vreliščem v izumu ni izključen, atomizer z vreliščem od 50 °C do 200 °C pa je v tej izvedbi bolj prednostna izvedba, saj lahko izum zmanjša stroške uparjanja atomizirane tekočine. V drugi specifični izvedbi izuma je atomizer lahko voda. Treba je opozoriti, da je cena vode relativno nizka v primerjavi z drugimi snovmi. Stroški atomizerja se lahko znatno zmanjšajo. Poleg tega je lahko voda, ki se v tej izvedbi uporablja kot atomizer, zlahka dostopna voda, kot je morska voda, voda iz pipe ali destilirana voda. Da bi se izognili nečistočam v vodi, lahko voda vsebuje tudi:

Surova voda se prečisti z destilacijo, sterilizacijo in deionizacijo, da se dobi prečiščena tekoča voda. Tekoča voda se uporablja kot atomizer za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo s strani uporabnika po uplinjanju, kar lahko učinkovito prepreči oksidacijo nečistoč v vodi, kisiku itd. v kovino. Poleg tega se lahko po pridobitvi kovinskega prahu, da se prepreči neizogibna delna oksidacija pridobljenega kovinskega prahu med postopkom priprave, kovinski prah dodatno obdela z redukcijsko reakcijo. Zlasti se lahko kovinski prah zmeša tudi z redukcijskim plinom, da se pod določenimi reakcijskimi pogoji izvede redukcijska reakcija in se na koncu dobi čistejši kovinski prah. Na podlagi poljubne izvedbe lahko izum v drugi specifični izvedbi nadalje vključuje: Pri tlaku najmanj 1,1 mpa in najmanj vrelišča atomizerja se tekoča kovina atomizira z uparjenim atomizerjem. Natančneje, ko plinski atomizer upari tekočo kovino, je zagotovljeno, da se atomizer ne utekočini. Zato je treba atomizacijo kovine izvajati v okolju visoke temperature in visokega tlaka. Zlasti se lahko atomizacija izvede pri tlaku, višjem od 1,1 mpa, in pri temperaturi, višji od vrelišča atomizerja. Treba je opozoriti, da se lahko v izvedbah, kjer je atomizer voda, uporabi tlak najmanj 1,1 mpa, za snovi, kot je etanol, pa se lahko uporabi tudi tlak 0,6 mpa ali 0,7 mpa.

Po izbiri lahko v drugi specifični izvedbi izum dodatno vključuje: po visokotlačni plinski atomizaciji kovinske tekočine, s čimer se pridobi kovinski prah, se plinasti aerosoli, ki se sproščajo iz razpršilne posode, ponovno pridobijo. Ker je atomizer pri normalni temperaturi in tlaku tekoč, se lahko atomizer, ko se plinski atomizer sprosti iz visokotemperaturnega in visokotlačnega atomizerja, temperatura in tlak padeta, utekočini v tekočino. Lažje ga je reciklirati kot plinaste snovi, kar dodatno prihrani stroške. Izvedbe v tej specifikaciji so opisane postopoma. Vsaka izvedba poudarja razlike od drugih izvedb. Isti ali podobni deli vsake izvedbe so med seboj povezani. Za napravo, izpostavljeno izvedbi, je opis preprost, ker ustreza metodi, izpostavljeni izvedbi, kot je opisana v razdelku o metodah. Metoda za pripravo kovinskega prahu z atomizacijo, ki jo zagotavlja izum, je podrobno predstavljena. V tem članku sta načelo in izvedba izuma opisana s specifičnimi primeri, ki se uporabljajo le za lažje razumevanje metode in njene osrednje ideje. Treba je poudariti, da je izum mogoče izboljšati in spremeniti, ne da bi bil za običajno tehnično osebje na tehničnem področju ločen od načela izuma, te izboljšave in spremembe pa prav tako spadajo v obseg zaščite patentnih zahtevkov izuma.