మెటల్ పౌడర్ తయారీ సాంకేతికత

ఈ ఆవిష్కరణ అటామైజేషన్ ద్వారా లోహపు పొడిని తయారు చేసే పద్ధతి మరియు ప్రక్రియకు సంబంధించినది.

నేపథ్య సాంకేతికత

1820లలో, నాన్-ఫెర్రస్ మెటల్ పౌడర్‌లను తయారు చేయడానికి ఎయిర్ అటామైజేషన్ ఉపయోగించబడింది మరియు 1950లు మరియు 1960లలో, లోహం మరియు మిశ్రమ లోహ పొడులను ఉత్పత్తి చేయడానికి దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగించారు. 1970ల చివరలో మరియు 1980ల ప్రారంభంలో, కంప్యూటర్ టెక్నాలజీ మరియు ఆధునిక నియంత్రణ సాంకేతికత అభివృద్ధితో, అటామైజేషన్ తీవ్రమైన అభివృద్ధి కాలంలోకి ప్రవేశించింది. ప్రస్తుతం, సాంప్రదాయ వాయు అటామైజేషన్ పథకం ఏమిటంటే, ద్రవ నైట్రోజన్, ద్రవ ఆర్గాన్ వంటి ద్రవ వాయువును ఉపయోగించడం, వేడి చేసిన గ్యాసిఫికేషన్ తర్వాత, ద్రవ లోహాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుని అధిక-ఉష్ణోగ్రత అధిక-పీడన వాయువును ఉపయోగించడం, లోహ అటామైజేషన్‌ను కణాలలోకి మార్చడం. ఇప్పుడు వాయు అటామైజేషన్ అనేది జడ వాయువు లేదా అధిక-పీడన గాలి మొదలైన వాటిని ఎక్కువగా ఉపయోగించడం, ప్రతికూలత ఏమిటంటే వాయు జడ వాయువు నుండి ద్రవానికి మరియు తరువాత ఒత్తిడికి, ఖర్చులను పెంచడం మరియు ప్రమాదకరమైన రవాణా.

ఈ ఆవిష్కరణ అటామైజేషన్ ద్వారా లోహపు పొడిని తయారు చేయడానికి ఒక పద్ధతిని అందించడం మరియు అటామైజేషన్ ద్వారా లోహపు పొడిని తయారు చేయడానికి అధిక ఖర్చు సమస్యను పరిష్కరించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. సాంకేతిక సమస్యను పరిష్కరించడానికి, ఆవిష్కరణ అటామైజేషన్ ద్వారా లోహపు పొడిని తయారు చేయడానికి ఒక పద్ధతిని అందిస్తుంది, ఇందులో ఈ క్రింది దశలు ఉంటాయి: ఒక ద్రవ అటామైజర్‌ను ముందుగా వేడి చేసి ఆవిరి చేసి వాయు అటామైజర్‌ను పొందుతారు, దీనిలో, అటామైజర్ 10 â ° c-30 â ° C వాతావరణంలో ద్రవంగా ఉంటుంది మరియు వాయు అటామైజర్‌ను అటామైజర్ ట్రేలోకి పంపించి, లోహ ద్రవం యొక్క వాయు అటామైజేషన్ చేయడం ద్వారా లోహపు పొడిని పొందుతారు. అటామైజ్డ్ పదార్ధం 50 ° C నుండి 200 ° C పరిధిలో మరిగే బిందువు కలిగిన పదార్థం. ఇందులో, నెబ్యులైజర్ ఇథనాల్ లేదా నెబ్యులైజర్ ఇథనాల్ మరియు నీటి మిశ్రమం. అటామైజర్ నీరు, మరియు ద్రవ అటామైజర్‌ను ముందుగానే ఒత్తిడి చేసి, వేడి చేసి, గ్యాసిఫై చేయడానికి ముందు, అటామైజర్ ఈ క్రింది దశలను కూడా కలిగి ఉంటుంది: శుద్ధి చేసిన ద్రవ నీటిని పొందడానికి ఆక్సిజన్‌ను స్వేదనం చేయడం మరియు తొలగించడం, ముడి నీటిని క్రిమిరహితం చేయడం మరియు డీయోనైజ్ చేయడం. ముడి నీరు అంటే కుళాయి నీరు, సముద్రపు నీరు లేదా స్వేదనజలం లోని ఏదైనా నీరు. లోహ ద్రవం యొక్క వాయు అటామైజేషన్‌లో ఇవి ఉంటాయి: 1.1 mpa కంటే తక్కువ కాని పీడనం వద్ద మరియు అటామైజర్ యొక్క మరిగే స్థానం కంటే తక్కువ కాని ఉష్ణోగ్రత వద్ద, లోహ ద్రవాన్ని ఆవిరి చేయబడిన అటామైజర్ ద్వారా అటామైజేషన్ చేస్తారు.

దీనిలో, లోహ ద్రవాన్ని వాయు అణువులుగా చేసి, లోహ పొడిని పొందిన తర్వాత, లోహ పొడిని తగ్గించే ప్రక్రియ కూడా ఈ క్రింది దశలను కలిగి ఉంటుంది. దీనిలో, లోహ పొడిని పొందడానికి లోహ ద్రవాన్ని వాయు అణువులుగా చేసిన తర్వాత, అటామైజేషన్ స్ప్రే ట్రే నుండి విడుదలయ్యే వాయు అణువులుగా తిరిగి పొందబడుతుంది. ప్రస్తుత ఆవిష్కరణ 10 â ° C నుండి 30 â ° C వాతావరణంలో ద్రవంగా ఉన్న పదార్థాన్ని అణువులుగా చేయడం ద్వారా లోహ పొడులను తయారు చేయడానికి ఒక పద్ధతిని అందిస్తుంది, ఏరోసోల్‌లు ద్రవ స్థితిని ప్రదర్శిస్తాయి. సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద వాయువుగా ఉన్న జడ వాయువు మరియు నైట్రోజన్‌తో పోలిస్తే, ఆవిష్కరణ వాయు స్థితి నుండి అణువులుగా ఉన్న పదార్థాన్ని ద్రవీకరించాల్సిన అవసరం లేదు, తద్వారా ద్రవ అణువులుగా ఉన్న పదార్థాన్ని పొందే ఖర్చు తగ్గుతుంది; సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, అటామైజర్ ద్రవంగా ఉంటుంది, కాబట్టి రవాణా ప్రక్రియలో అధిక పీడన రవాణా అవసరం లేదు, ఇది రవాణా ఖర్చు మరియు అటామైజర్ ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది. సంగ్రహంగా చెప్పాలంటే, ఆవిష్కరణ అందించిన అటామైజేషన్ ద్వారా లోహ పొడిని తయారు చేసే పద్ధతి అటామైజేషన్ చేయబడిన పదార్థం యొక్క పదార్థ వ్యయాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా లోహ పొడి తయారీ ఖర్చును తగ్గిస్తుంది. ఆవిష్కరణ లేదా పూర్వ కళ యొక్క అమలు యొక్క సాంకేతిక పథకం యొక్క స్పష్టమైన చిత్రాన్ని ఇవ్వడానికి, అమలులో లేదా పూర్వ కళ వివరణలో ఉపయోగించాల్సిన డ్రాయింగ్‌ల యొక్క సంక్షిప్త వివరణ క్రింద ఇవ్వబడింది, క్రింద వివరించిన జతచేయబడిన డ్రాయింగ్‌లు ప్రస్తుత ఆవిష్కరణ యొక్క కొన్ని అమలులు మాత్రమే మరియు ఈ రంగంలో సాధారణ సాంకేతిక నిపుణుల కోసం సృజనాత్మక శ్రమ లేకుండా ఇతర జతచేయబడిన డ్రాయింగ్‌లను పొందవచ్చు. Fig.

అటామైజేషన్ ద్వారా లోహపు పొడిని తయారు చేసే పద్ధతి యొక్క ప్రవాహ రేఖాచిత్రాన్ని 1 చూపిస్తుంది మరియు అటామైజేషన్ టవర్ యొక్క స్థానిక నిర్మాణ రేఖాచిత్రాన్ని Fig. 2 చూపిస్తుంది.

సాంకేతిక రంగంలోని వ్యక్తులు ఆవిష్కరణ పథకాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, జతచేయబడిన డ్రాయింగ్‌లు మరియు నిర్దిష్ట అమలుతో కింది వాటిని మరింత వివరంగా వివరించారు. స్పష్టంగా, వివరించిన అమలులు ఆవిష్కరణ యొక్క అమలులలో ఒక భాగం మాత్రమే, అవన్నీ కాదు. ఆవిష్కరణ యొక్క అమలుల ఆధారంగా, సృజనాత్మక పనిని చేయకుండా రంగంలో సాధారణ సాంకేతిక నిపుణులు పొందిన అన్ని ఇతర అమలులు ఆవిష్కరణ రక్షణ పరిధిలోకి వస్తాయి. Fig. 1లో చూపిన విధంగా, Fig. 1 ఆవిష్కరణ యొక్క అమలులో అందించబడిన అటామైజేషన్ ద్వారా లోహ పొడిని తయారు చేయడానికి ఒక పద్ధతి యొక్క ప్రవాహ రేఖాచిత్రాన్ని అందిస్తుంది, ఇందులో ఇవి ఉండవచ్చు: దశ S1: వాయు అటామైజర్‌ను పొందడానికి ఒత్తిడిలో ద్రవ అటామైజర్‌ను ముందుగా బాష్పీభవనం చేయడం. ఈ అమలులోని నెబ్యులైజర్ సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద ద్రవంగా ఉండే పదార్థాన్ని సూచిస్తుంది. ప్రత్యేకంగా, ఇది 10 â ° C నుండి 30 â ° C వాతావరణంలో ద్రవంగా ఉండే పదార్థం కావచ్చు. దశ S2: వాయు అటామైజర్‌ను అటామైజర్ స్ప్రే ట్రేలోకి ప్రవేశపెడతారు మరియు లోహ పొడిని పొందడానికి లోహ ద్రవాన్ని వాయువు అటామైజ్ చేస్తారు.

ద్రవ లోహాన్ని అటామైజ్ చేయడానికి వాయువును ఉపయోగిస్తారు కాబట్టి, స్ప్రే ట్రేలోకి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు అటామైజర్ యొక్క వాయు స్థితిని నిర్వహించాలని గమనించాలి; అదనంగా, ద్రవ లోహాన్ని అటామైజ్ చేయడానికి అటామైజర్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, అటామైజర్‌ను అధిక పీడనం వద్ద ద్రవ లోహాన్ని పిచికారీ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది లోహ పొడిని తయారు చేయడానికి సాంప్రదాయ అటామైజేషన్‌కు సమానంగా ఉంటుంది. అత్తి 2లో చూపిన విధంగా, అత్తి 2 ఆవిష్కరణ యొక్క అవతారం యొక్క అటామైజింగ్ స్ప్రే ట్రే యొక్క స్థానిక నిర్మాణం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాన్ని అందిస్తుంది. లోహ అటామైజేషన్ ప్రక్రియలో, లోహ ద్రవం 2 అటామైజేషన్ స్ప్రే ప్లేట్ 1 పైన ఉన్న దిశ నుండి క్రిందికి ప్రవహిస్తుంది; అదే సమయంలో, అటామైజేషన్ వాయువు క్రిందికి ప్రవహించే లోహ ద్రవం 2 యొక్క రెండు వైపులా జెట్ ఛానల్ 3 ద్వారా స్ప్రే చేయబడుతుంది, లోహ ద్రవం 2 పై ప్రభావం ఏర్పడుతుంది, ఇది పొడి లోహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ప్రస్తుతం ఉపయోగంలో ఉన్న అటామైజ్డ్ వాయువులలో ఎక్కువ భాగం నైట్రోజన్ లేదా ఇతర జడ వాయువులు. కానీ పారిశ్రామిక రవాణాలో ఈ వాయువు తరచుగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడన రవాణాలో ద్రవంగా మొదట కుదించబడి చల్లబరచడానికి అవసరం. మొదటిది, సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద వాయు స్థితిలో ఉండే ద్రవ నత్రజనిని లేదా ద్రవ జడ వాయువును ద్రవీకరించడం చాలా ఖరీదైనది, మరియు రవాణా సమయంలో ద్రవ నత్రజనిని ద్రవీకరించడం కూడా ఖరీదైనది, ఫలితంగా అటామైజర్ ధర పెరుగుతుంది, ఇది లోహ పొడి ధర పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. ప్రస్తుత ఆవిష్కరణలో, సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద ద్రవంగా ఉండే పదార్థాన్ని నేరుగా అటామైజర్‌గా ఉపయోగిస్తారు మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద వాయు స్థితిలో ఉండే పదార్ధం కంటే సులభంగా పొందవచ్చు మరియు పదార్థాన్ని ద్రవీకరించాల్సిన అవసరం లేదు, ఆవిష్కరణ అటామైజర్ కొనుగోలు ఖర్చును తగ్గిస్తుంది మరియు రవాణా ప్రక్రియలో అధిక పీడనం మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత రవాణాను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు. అందువల్ల, ఆవిష్కరణలో ఉపయోగించిన అటామైజర్ అటామైజర్‌ను పొందే ఖర్చును బాగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా అటామైజేషన్ ద్వారా లోహ పొడిని తయారు చేసే ఖర్చును తగ్గిస్తుంది.

ఐచ్ఛికంగా, ఆవిష్కరణ యొక్క నిర్దిష్ట అమలులో, అటామైజర్ నీరు, ఇథనాల్ లేదా నీరు మరియు ఇథనాల్ మిశ్రమం కావచ్చు. తయారీలో లోహపు పొడి యొక్క అటామైజేషన్, అటామైజేషన్‌ను ఆవిరి చేయాల్సిన చివరి అవసరం అని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే. అందువల్ల, ద్రవ ఏరోసోల్‌లను వాయు ఏరోసోల్‌లుగా ఆవిరి చేసే ఖర్చును తగ్గించడానికి, సాపేక్షంగా తక్కువ మరిగే బిందువు కలిగిన పదార్థాలను ఏరోసోల్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. వాస్తవానికి, దాని మరిగే బిందువు చాలా తక్కువగా ఉండకూడదని అర్థం చేసుకోవచ్చు, లేకుంటే అది మరింత అస్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆవిష్కరణ యొక్క మరొక నిర్దిష్ట అమలులో, అటామైజ్డ్ పదార్థం 50 ° C నుండి 200 ° C పరిధిలో మరిగే బిందువు కలిగిన పదార్థాన్ని మరింతగా చేర్చవచ్చు. వాస్తవానికి, ఆవిష్కరణలో అధిక మరిగే బిందువు కలిగిన నెబ్యులైజర్ మినహాయించబడలేదు మరియు అమలులో 50 ° C-200 ° C మరిగే బిందువు కలిగిన నెబ్యులైజర్ మరింత ప్రాధాన్యత కలిగిన అమలు, ఆవిష్కరణ అటామైజ్డ్ ద్రవాన్ని ఆవిరి చేసే ఖర్చును తగ్గించగలదు. ఆవిష్కరణ యొక్క మరొక నిర్దిష్ట అమలులో, అటామైజర్ నీరు కావచ్చు. ఇతర పదార్థాలతో పోలిస్తే నీటి ధర చాలా తక్కువగా ఉంటుందని గమనించాలి. అటామైజర్ ధరను చాలా వరకు తగ్గించవచ్చు. ఇంకా, ఈ అమలులో అటామైజర్‌గా ఉపయోగించే నీరు సముద్రపు నీరు, కుళాయి నీరు లేదా స్వేదనజలం వంటి సులభంగా లభించే నీరు కావచ్చు. ప్రత్యామ్నాయంగా, నీటిలో మలినాలను నివారించడానికి, నీటిలో ఇవి కూడా ఉండవచ్చు:

శుద్ధి చేయబడిన ద్రవ నీటిని పొందడానికి ముడి నీటిని స్వేదనం, స్టెరిలైజేషన్ మరియు డీయోనైజేషన్ ద్వారా శుద్ధి చేస్తారు. గ్యాసిఫికేషన్ తర్వాత యూజర్ అటామైజేషన్ ద్వారా లోహ పొడిని తయారు చేయడానికి ద్రవ నీటిని అటామైజర్‌గా ఉపయోగిస్తారు, ఇది నీరు, ఆక్సిజన్ మొదలైన వాటిలోని మలిన కణాలను ఆక్సీకరణ నుండి లోహానికి సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు. ఇంకా, తయారీ ప్రక్రియలో పొందిన లోహ పొడి యొక్క అనివార్యమైన పాక్షిక ఆక్సీకరణను నివారించడానికి, లోహ పొడిని పొందిన తర్వాత, తగ్గింపు ప్రతిచర్య ద్వారా లోహ పొడిని చికిత్స చేయడం కూడా ఇందులో ఉండవచ్చు. ప్రత్యేకించి, కొన్ని ప్రతిచర్య పరిస్థితులలో తగ్గింపు ప్రతిచర్యను ఉత్పత్తి చేయడానికి లోహ పొడిని తగ్గించే వాయువుతో కూడా కలపవచ్చు మరియు చివరకు మరింత స్వచ్ఛమైన లోహ పొడిని పొందవచ్చు. ఏకపక్ష అమలు ఆధారంగా, ఆవిష్కరణ యొక్క మరొక నిర్దిష్ట అమలులో, ఆవిష్కరణలో ఇంకా ఇవి ఉండవచ్చు: 1.1 mpa కంటే తక్కువ కాని ఒత్తిడి మరియు అటామైజర్ యొక్క మరిగే బిందువు ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ కాని వద్ద, ద్రవ లోహం ఆవిరి చేయబడిన అటామైజర్ ద్వారా అటామైజేషన్ చేయబడుతుంది. ప్రత్యేకంగా, వాయు అటామైజర్ ద్రవ లోహాన్ని ఆవిరి చేసినప్పుడు, అటామైజర్ ద్రవీకరించబడదని నిర్ధారించబడుతుంది. అందువల్ల, అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడన వాతావరణంలో లోహ అటామైజేషన్‌ను నిర్వహించడం అవసరం. ముఖ్యంగా, అటామైజేషన్‌ను 1.1 mpa కంటే ఎక్కువ పీడనం వద్ద మరియు అటామైజర్ యొక్క మరిగే స్థానం కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించవచ్చు. అటామైజర్ నీరుగా ఉన్న అమలులలో 1.1 mpa కంటే తక్కువ కాకుండా పీడనం వర్తించవచ్చని గమనించాలి, కానీ ఇథనాల్ వంటి పదార్థాలకు 0.6 mpa లేదా 0.7 mpa పీడనం కూడా వర్తించవచ్చు.

ఐచ్ఛికంగా, ఆవిష్కరణ యొక్క మరొక నిర్దిష్ట అమలులో, ఇది ఇంకా వీటిని కలిగి ఉండవచ్చు: లోహ ద్రవం యొక్క అధిక-పీడన వాయువు అటామైజేషన్ తర్వాత, లోహ పొడిని పొందడం ద్వారా, స్ప్రే ట్రే నుండి విడుదలయ్యే వాయు ఏరోసోల్‌లను తిరిగి పొందుతారు. అటామైజర్ సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద ద్రవంగా ఉన్నందున, గ్యాస్ అటామైజర్ అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక-పీడన అటామైజర్ నుండి విడుదల చేయబడినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడన తగ్గుదల, అటామైజర్ ద్రవంగా ద్రవీకరించబడుతుంది. వాయు పదార్థాల కంటే రీసైకిల్ చేయడం సులభం, తద్వారా ఖర్చులను మరింత ఆదా చేస్తుంది. ఈ స్పెసిఫికేషన్‌లోని అమలులు క్రమంగా వివరించబడ్డాయి. ప్రతి అమలులు ఇతర అమలుల నుండి తేడాలను హైలైట్ చేస్తాయి. ప్రతి అమలు యొక్క అదే లేదా సారూప్య భాగాలు ఒకదానికొకటి సూచించబడతాయి. అమలు-బహిర్గత పరికరం కోసం, వివరణ సులభం ఎందుకంటే ఇది పద్ధతుల విభాగంలో వివరించిన విధంగా అమలు-బహిర్గత పద్ధతికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఆవిష్కరణ ద్వారా అందించబడిన అటామైజేషన్ ద్వారా లోహ పొడిని తయారు చేసే పద్ధతిని వివరంగా పరిచయం చేయబడింది. ఈ పత్రంలో, ఆవిష్కరణ యొక్క సూత్రం మరియు అమలు నిర్దిష్ట ఉదాహరణల ద్వారా వివరించబడ్డాయి, ఇవి పద్ధతి మరియు దాని ప్రధాన ఆలోచనను అర్థం చేసుకోవడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. సాంకేతిక రంగంలోని సాధారణ సాంకేతిక సిబ్బందికి ఆవిష్కరణ సూత్రం నుండి వేరు చేయకుండా ఆవిష్కరణను మెరుగుపరచవచ్చు మరియు సవరించవచ్చు అని ఎత్తి చూపాలి, ఈ మెరుగుదలలు మరియు మార్పులు కూడా ఆవిష్కరణ యొక్క వాదనల రక్షణ పరిధిలోకి వస్తాయి.