Teknik för tillverkning av metallpulver

Uppfinningen avser ett förfarande och en metod för framställning av metallpulver genom finfördelning.

Bakgrundsteknik

På 1820-talet användes luftförstoftning för att tillverka pulver av icke-järnmetaller, och på 1950- och 1960-talen användes det i stor utsträckning för att producera metall- och legeringspulver. I slutet av 1970-talet och början av 1980-talet, med utvecklingen av datorteknik och modern styrteknik, gick förstoftningen in i en period av kraftig utveckling. För närvarande är det konventionella gasförstoftningssystemet att använda flytande gas, såsom flytande kväve, flytande argon, efter uppvärmning av förgasning, med högtemperatur och högtrycksgas riktad mot den flytande metallen, metallförstoftning till partiklar. Numera använder gasförstoftning mer inert gas eller högtrycksluft etc. Nackdelen är att från gasinert gas till vätska och sedan tryck, ökar kostnaderna och är farlig transport.

Uppfinningen syftar till att tillhandahålla en metod för att framställa metallpulver genom atomisering, och löser problemet med höga kostnader för att framställa metallpulver genom atomisering. För att lösa det tekniska problemet tillhandahåller uppfinningen en metod för att framställa metallpulver genom atomisering, vilken innefattar följande steg: en vätskeförstoftare förvärms och förångas för att erhålla en gasformig förstoftare, varvid förstoftaren är flytande vid en atmosfär av 10 °C-30 °C, och ett metallpulver erhålls genom att den gasformiga förstoftaren förs in i förstoftarens bricka och utföra en gasförstoftning av metallvätskan. Den förstoftade substansen är en substans med en kokpunkt i intervallet 50 °C till 200 °C. Varvid nebulisatorn är etanol eller nebulisatorn är en blandning av etanol och vatten. Förstoftaren är vatten, och innan den vätskeförstoftaren trycksätts, värms upp och förgasas i förväg, innefattar förstoftaren även följande steg: destillering och avlägsnande av syre, sterilisering och avjonisering av råvattnet, för att erhålla renat flytande vatten. Råvattnet är allt vatten i kranvatten, havsvatten eller destillerat vatten. Gasförstoftning av metallvätskan innefattar: Vid ett tryck som inte är lägre än 1,1 mpa och vid en temperatur som inte är lägre än förångarens kokpunkt, förstoftas metallvätskan av den förångade förångaren.

Efter att metallvätskan gasförstoftas och metallpulvret erhållits, innefattar processen för att reducera metallpulvret även följande steg. Efter gasförstoftning av metallvätskan för att erhålla metallpulvret återvinns gasförstoftningen som avges från förstoftningsspraybrickan. Föreliggande uppfinning tillhandahåller en metod för att framställa metallpulver genom att förstofta ett ämne som är flytande vid en atmosfär av 10 °C till 30 °C, uppvisar aerosolerna ett flytande tillstånd. Jämfört med inert gas och kväve som är gasformiga vid normal temperatur och tryck, behöver uppfinningen inte förvätska det förstoftade materialet från gasform, vilket minskar kostnaden för att erhålla det flytande förstoftade materialet. Vid normal temperatur och tryck är förstoftaren flytande, så högtryckstransport behövs inte under transportprocessen, vilket minskar transportkostnaden och risken med förstoftaren. Sammanfattningsvis kan metoden för att framställa metallpulver genom förstoftning som tillhandahålls av uppfinningen avsevärt minska materialkostnaden för det förstoftade materialet, vilket minskar framställningskostnaden för metallpulvret. För att ge en tydligare bild av det tekniska schemat för utföringsformen av uppfinningen eller den kända tekniken ges nedan en kort beskrivning av de ritningar som krävs för att användas i utföringsformen eller beskrivningen av den kända tekniken. De bifogade ritningarna som beskrivs nedan är endast några utföringsformer av föreliggande uppfinning, och andra bifogade ritningar kan erhållas utan kreativt arbete för vanliga tekniker inom detta område. Fig.

Figur 1 visar flödesschemat för metoden för att framställa metallpulver genom finfördelning, och figur 2 visar det lokala strukturdiagrammet för ett finfördelningstorn.

För att göra tekniker bättre förstådda med hjälp av uppfinningens schema förklaras följande i detalj med hjälp av bifogade ritningar och den specifika utföringsformen. De beskrivna utföringsformerna är uppenbarligen endast en del av uppfinningens utföringsformer, inte alla. Baserat på uppfinningens utföringsformer faller alla andra utföringsformer som erhållits av vanliga tekniker inom området utan att utföra kreativt arbete inom uppfinningens skyddsomfång. Som visas i figur 1 visar figur 1 ett flödesschema över en metod för att framställa ett metallpulver genom finfördelning som tillhandahålls i en utföringsform av uppfinningen, vilken kan innefatta: Steg S1: förångning av en vätskeförstoftare under tryck för att erhålla en gasformig förstoftare. Nebulisatorn i denna utföringsform avser en substans som är flytande vid normal temperatur och tryck. Mer specifikt kan det vara en substans som är flytande vid en atmosfär av 10 °C till 30 °C. Steg S2: den gasformiga förstoftaren införs i förstoftningsspraybrickan, och metallvätskan gasförstoftas för att erhålla metallpulvret.

Det bör noteras att eftersom en gas används för att finfördela en flytande metall, bör finfördelarens gasform bibehållas när den införs i sprutbrickan. Dessutom, när finfördelaren används för att finfördela den flytande metallen, används finfördelaren för att spruta den flytande metallen vid högt tryck, vilket liknar konventionell finfördelning för att framställa metallpulvret. Som visas i figur 2, visar figur 2 ett schematiskt diagram över den lokala strukturen hos en finfördelande sprutbricka enligt uppfinningens utföringsform. I processen för metallfinfördelning strömmar metallvätskan 2 nedåt från riktningen ovanför finfördelningssprutplattan 1; samtidigt sprutas finfördelningsgasen genom strålkanalen 3 på båda sidor om metallvätskan 2 som strömmar nedåt, vilket producerar en stöt på metallvätskan 2, vilket i sin tur producerar ett pulveriserat metall. De flesta av de finfördelade gaser som används för närvarande är kväve eller andra inerta gaser. Men denna gas vid industriell transport måste ofta kylas ner och först komprimeras till en vätska, vid transport vid låg temperatur och högt tryck. För det första är det relativt dyrt att förvätska flytande kväve eller flytande inert gas som är gasformig vid normal temperatur och tryck, och det är också kostsamt att hålla flytande kväve flytande under transport, vilket resulterar i att kostnaden för finfördelaren ökar, vilket i sin tur leder till en högre kostnad för metallpulvret. I den föreliggande uppfinningen används ett ämne som är flytande vid normal temperatur och tryck direkt som finfördelare, och är lättare att erhålla än ett ämne som är gasformigt vid normal temperatur och tryck, och behöver inte förvätska ämnet. Uppfinningen minskar inköpskostnaden för finfördelaren och behöver inte använda högtrycks- och lågtemperaturtransport i transportprocessen. Därför kan finfördelaren som används i uppfinningen avsevärt minska kostnaden för att erhålla finfördelaren, vilket minskar kostnaden för att framställa metallpulver genom finfördelning.

I en specifik utföringsform av uppfinningen kan finfördelaren eventuellt vara vatten, etanol eller en blandning av vatten och etanol, bland annat. Med tanke på finfördelningen av metallpulver i framställningen är det slutgiltigt nödvändigt att förånga finfördelningen. För att minska kostnaden för att förånga flytande aerosoler till gasformiga aerosoler kan därför ämnen med relativt låg kokpunkt användas som aerosoler. Naturligtvis är det förståeligt att dess kokpunkt inte bör vara för låg, annars är den mer flyktig. Därför kan det finfördelade materialet i en annan specifik utföringsform av uppfinningen vidare inkludera ett ämne med en kokpunkt i intervallet 50 °C till 200 °C. Naturligtvis är en nebulisator med högre kokpunkt inte utesluten i uppfinningen, och nebulisatorn med en kokpunkt på 50 °C-200 °C är i utföringsformen en mer föredragen utföringsform, vilket kan minska kostnaden för att förånga den finfördelade vätskan. I en annan specifik utföringsform av uppfinningen kan finfördelaren vara vatten. Det bör noteras att priset på vatten är relativt lågt i förhållande till andra ämnen. Kostnaden för förångaren kan minskas avsevärt. Dessutom kan vattnet som används som förångare i denna utföringsform vara lättillgängligt vatten såsom havsvatten, kranvatten eller destillerat vatten. Alternativt, för att undvika föroreningar i vattnet, kan vattnet också innehålla:

Råvattnet renas genom destillation, sterilisering och avjonisering för att erhålla det renade flytande vattnet. Det flytande vattnet används som finfördelare för att framställa metallpulver genom användarfinfördelare efter förgasning, vilket effektivt kan förhindra att föroreningspartiklar i vatten, syre och så vidare oxideras till metall. För att undvika den oundvikliga partiella oxidationen av det erhållna metallpulvret under framställningsprocessen kan det efter att metallpulvret erhållits vidare inkludera behandling av metallpulvret genom en reduktionsreaktion. I synnerhet kan metallpulvret också blandas med reducerande gas för att producera en reduktionsreaktion under vissa reaktionsförhållanden och slutligen erhålla ett renare metallpulver. Baserat på den godtyckliga utföringsformen kan uppfinningen i en annan specifik utföringsform av uppfinningen vidare inkludera: Vid ett tryck som inte är mindre än 1,1 mpa och inte är lägre än finfördelarens kokpunkt, finfördelar den flytande metallen av en förångad finfördelare. Mer specifikt, när en gasformig finfördelare förångar en flytande metall, säkerställs det att finfördelaren inte övergår i vätska. Därför är det nödvändigt att utföra metallfinfördelare i hög temperatur och högt tryck. I synnerhet kan finfördelning utföras vid ett tryck högre än 1,1 mpa och vid en temperatur högre än finfördelarens kokpunkt. Det bör noteras att ett tryck på inte mindre än 1,1 mpa kan appliceras i utföringsformer där finfördelaren är vatten, men ett tryck på 0,6 mpa eller 0,7 mpa kan också appliceras för ämnen såsom etanol.

Valfritt, i en annan specifik utföringsform av uppfinningen, kan den vidare inkludera: efter högtrycksgasförstoftning av en metallvätska, varvid ett metallpulver erhålls, återvinns de gasformiga aerosoler som släpps ut från spraybrickan. Eftersom förstoftaren är flytande vid normal temperatur och tryck, när gasförstoftaren släpps ut från högtemperatur- och högtrycksförstoftaren, sjunker temperaturen och trycket, vilket gör att förstoftaren kan kondenseras till vätska. Den är lättare att återvinna än gasformiga ämnen, vilket ytterligare sparar kostnader. Utföringsformerna i denna specifikation beskrivs progressivt. Varje utföringsform belyser skillnader från de andra utföringsformerna. Samma eller liknande delar av varje utföringsform hänvisar till varandra. För en utföringsformsexponerad anordning är beskrivningen enkel eftersom den motsvarar den utföringsformsexponerade metoden, såsom beskrivs i metodavsnittet. Metoden för att framställa metallpulver genom förstoftning som tillhandahålls av uppfinningen introduceras i detalj. I denna artikel beskrivs principen och implementeringen av uppfinningen med specifika exempel, som endast används för att hjälpa till att förstå metoden och dess kärnidé. Det bör påpekas att uppfinningen kan förbättras och modifieras utan att skiljas från uppfinningens princip för den vanliga tekniska personalen inom det tekniska området, och dessa förbättringar och modifieringar faller också inom skyddsomfånget för uppfinningens patentkrav.