專利名稱：制造金屬粉末的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術領域，更具體地說，涉及一種制造金屬粉末的方法
和裝置。
背景技術：
在有色金屬的應用中，金屬粉末的用途也很廣泛，比如金屬鐵的粉末可以用來對工件進行研磨拋光、喂養(yǎng)動物、凈化種子和改良土壤等，金屬鋅的粉末可以用來做帳篷和蓋板等的保護涂料、管道的接合填料等，又由于鋅是負電性金屬且價廉易得，在化學電源及濕法冶煉中應用也較多。 現(xiàn)有技術中制造金屬粉末的方法也有很多，主要有切削法、蒸餾法以及球磨法等，由于金屬粉末的使用很廣泛且使用量很大，如鋅粉，在濕法煉鋅的過程中使用量很大，但是利用現(xiàn)有技術中的方法制造鋅粉的效率較低，因此，有必要研究一種高效的制造鋅粉的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種制造金屬粉末的方法和裝置，利用高速氣體流霧化液
態(tài)金屬，進而得到金屬粉末，較現(xiàn)有技術的方法提高了制造金屬粉末的效率。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案 —種制造金屬粉末的方法，包括 高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬； 利用虹吸原理，將所述液態(tài)金屬吸入預設管道，利用高速氣體流將所述預設管道內(nèi)的液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。 優(yōu)選的，還包括，利用沉降法收集所述金屬粉末。 優(yōu)選的，收集所述金屬粉末后，還包括，收集含金屬粉塵的氣體中的金屬粉末，并將經(jīng)過收塵后的氣體排空。 優(yōu)選的，利用壓力大于或等于0. 3Mpa的壓縮氣體形成高速氣體流。
優(yōu)選的，所述壓縮氣體為壓縮空氣。 優(yōu)選的，高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬后，還包括，去除液態(tài)金屬表面的浮渣，并排空金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣。 優(yōu)選的，收集金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣中的金屬粉塵后，排空煙氣。
優(yōu)選的，所述金屬具體為鋅。 本發(fā)明還公開了一種制造金屬粉末的裝置，包括
熔化爐，用于高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬； 預設管道，與所述熔化爐相連，用于利用虹吸原理，吸入所述液態(tài)金屬； 吹粉噴嘴，與所述預設管道相連，用于將壓縮氣體轉換為高速氣體流，并利用高速
氣體流將所述液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。
優(yōu)選的，所述吹粉噴嘴包括
噴嘴套管，用于套住所述預設管道； 設置于所述噴嘴套管管壁的進氣口，用于將壓縮氣體輸入所述噴嘴套管； 設置于所述噴嘴套管一端的風圈，所述風圈的錐形基準面的下端設置有錐狀的凸
起風槽，用于將進入所述噴嘴套管的壓縮氣體轉化成高速氣體流，在所述高速氣體流的作
用下，在所述預設管道的出粉口處形成負壓，在所述負壓的作用下，將所述液態(tài)金屬從熔化
爐中吸入所述預設管道，并利用高速氣體流將吸入所述預設管道的液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。
優(yōu)選的，所述吹粉噴嘴還包括 設置于所述噴嘴套管一端的壓蓋，用于固定所述風圈和所述預設管道； 設置于所述噴嘴套管另一端的石棉填充物，用于將所述預設管道與所述噴嘴套管固定。 優(yōu)選的，所述壓蓋為螺紋壓蓋。
優(yōu)選的，所述壓縮氣體為壓縮空氣。 優(yōu)選的，與所述吹粉噴嘴相連的沉降倉，用于收集所述金屬粉末。
優(yōu)選的，還包括 與所述沉降倉相連的第一收塵裝置，用于收集含金屬粉塵的氣體中的金屬粉末； 與所述第一收塵裝置相連的收塵風機，用于使所述預設管道出口處以及沉降倉內(nèi)
產(chǎn)生負壓并排空經(jīng)所述第一收塵裝置收塵后的氣體。 優(yōu)選的，所述第一收塵裝置為布袋收塵裝置。 優(yōu)選的，所述預設管道為石英玻璃管。 優(yōu)選的，還包括 與所述熔化爐相連的高溫風機，用于將金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣輸送至下一裝置后排空煙氣； 與所述高溫風機相連的第二收塵裝置，用于收集金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣中的金屬粉塵。 優(yōu)選的，所述第二收塵裝置為水力旋流收塵裝置。
優(yōu)選的，所述金屬具體為鋅。 從上述技術方案可以看出，本發(fā)明實施例通過高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬，為制造金屬粉末提供了前期的準備工作，之后利用虹吸原理將液態(tài)金屬吸入預設管道，利用高速氣體流的大力沖擊及降溫作用，將預設管道內(nèi)的液態(tài)金屬瞬間霧化破碎成細小顆粒的金屬粉末。由于該生產(chǎn)金屬粉末的方法不需復雜的生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)裝置簡單易操作，且不像切削法等需要激烈的金屬間的沖擊，而只是氣體和液體的沖擊，且完全在封閉的環(huán)境下即可完成金屬粉末的生產(chǎn)，采用高速氣體流霧化的方式制造金屬粉末，具有生產(chǎn)效率高，可連續(xù)生產(chǎn)的特點，可將形狀較大或形狀不規(guī)則的固態(tài)金屬熔化后再進行加工，適合大規(guī)模生產(chǎn)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例公開的一種制造金屬粉末的方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例公開的吹粉噴嘴的結構圖； 圖3為本發(fā)明實施例公開的一種制造金屬粉末的裝置的結構圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例公開了一種制造金屬粉末的方法和裝置，通過高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬，之后利用虹吸原理將液態(tài)金屬吸入預設管道，利用高速氣體流的大力沖擊及降溫作用，將預設管道內(nèi)的液態(tài)金屬瞬間霧化破碎成細小顆粒的金屬粉末。該生產(chǎn)方法具有生產(chǎn)效率高，可連續(xù)生產(chǎn)的特點，可將形狀較大或形狀不規(guī)則的固態(tài)金屬熔化后再進行加工，適合大規(guī)模生產(chǎn)。 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。 本發(fā)明實施例公開的制造金屬粉末的方法流程圖如圖1所示，本實施例僅以鋅粉
的制造為例。本領域技術人員可以理解，本方法不只限于制造鋅粉，凡是與鋅物理化學性質(zhì)
相類似的金屬，均可采用本方法制造金屬粉末，而與鋅物理化學性質(zhì)不類似的金屬，如制造
金屬粉末過程中，也采用本方法的主要思想，同樣在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 本實施例公開的制造鋅粉的具體過程包括以下步驟 步驟S101 :高溫熔化固態(tài)金屬鋅，得到鋅液，該步驟的目的是將形狀較大或形狀不規(guī)則的固態(tài)金屬鋅進行初步處理，為后續(xù)步驟做準備，本實施例中的熔化溫度必須要高于鋅的熔點，至少為42(TC ; 步驟S102 :利用虹吸原理，將熔化后的鋅液吸入預設管道，本實施例所述的預設管道具體為石英玻璃管，由于選用的石英玻璃的熔點較金屬鋅高很多，且物理性質(zhì)堅硬、耐磨，化學性質(zhì)穩(wěn)定，可以承受液態(tài)金屬霧化時產(chǎn)生的物理沖擊； 步驟S103 :用高速氣體流霧化石英玻璃管內(nèi)的鋅液，得到鋅粉。到這一步已經(jīng)完成了將大塊的鋅塊轉換為鋅粉的過程，即完成了鋅粉的制造。 本實施例中采用的高速氣體為壓縮空氣，為了使壓縮空氣在與鋅液接觸時，達到一定的速度，以完成鋅液的霧化制粉，本實施例中使用大于或等于0. 3Mpa的壓力將空氣壓縮。另外，在實際使用中，也可以選用其它性質(zhì)不活潑的氣體，如氮氣，只要不與金屬發(fā)生化學反應即可，但具體選擇還要從生產(chǎn)成本等多個角度進行考慮。 為了工業(yè)生產(chǎn)中能夠更方便的使用和得到質(zhì)量較高的鋅粉，本發(fā)明實施例還公開了以下步驟 步驟S104 :利用沉降法收集鋅粉，即將霧化制造的鋅粉噴入沉降倉沉降收集；
步驟S105 :收集含鋅粉粉塵的氣體中的鋅粉，可以將這些鋅粉進行回收利用，以避免原料的浪費；
步驟S106 :將收集鋅粉粉塵后的氣體排空； 在上述步驟S101之后，即高溫熔化固體金屬鋅后，為了保持鋅液的流動性和制造 的鋅粉的質(zhì)量，也為了避免鋅液進入石英玻璃管后出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，本發(fā)明實施例還包括 以下步驟 步驟S107 :去除鋅液表面的浮渣； 步驟S108 :收集固體金屬熔化時產(chǎn)生的煙氣中的鋅粉，避免原料浪費；
步驟S109:排空煙氣。 本發(fā)明實施例所公開的制造鋅粉的方法采用物理方法，將固體金屬鋅熔化為液態(tài) 的鋅液，之后利用高速噴射的氣體流的大力沖擊及降溫作用，將石英玻璃管內(nèi)的鋅液瞬間 霧化破碎成細小顆粒的鋅粉。該方法生產(chǎn)鋅粉的整個過程為物理過程，在霧化過程中也只 是氣體和液體的沖擊，不像現(xiàn)有技術中的固體沖擊激烈，由于霧化生產(chǎn)本身具有效率很高， 可連續(xù)生產(chǎn)的特點，適合大規(guī)模生產(chǎn)。另外整個過程是在石英玻璃管內(nèi)實現(xiàn)，由于石英的硬 度很大，使得整個過程安全系數(shù)較高。 跟方法相對應，本發(fā)明實施例還公開了一種制造金屬粉末的裝置，該裝置的結構 圖如圖3所示，同樣以鋅粉的制造為例說明該裝置的結構、工作原理與工作過程。
熔化爐1用于高溫熔化固態(tài)金屬鋅，得到液態(tài)金屬，石英玻璃管2插入熔化爐1的 鋅液中，之后與吹粉噴嘴4相連，在吹粉噴嘴4的進氣口 3輸入壓縮空氣，由于壓縮空氣的 作用，在石英玻璃管2內(nèi)形成虹吸現(xiàn)象，利用虹吸原理將熔化爐1內(nèi)的鋅液吸入石英玻璃管 2，之后由壓縮空氣形成的高速氣體流將石英玻璃管2內(nèi)的鋅液霧化，由于鋅液在吹粉噴嘴 4的噴嘴口處被霧化破碎時也是一個急劇降溫的過程，因此鋅液被霧化成鋅粉的過程非常 快速，即生產(chǎn)效率很高；之后將霧化后的鋅粉經(jīng)吹粉噴嘴4的噴嘴口噴入鋅粉沉降倉5，利 用鋅粉自身的重力進行沉降收集鋅粉，布袋收塵器6與鋅粉沉降倉5相連，用于收集經(jīng)鋅粉 沉降倉5的含鋅粉粉塵的氣體中的鋅粉，由于與布袋收塵器6相連的收塵風機7的作用，含 鋅粉粉塵的氣體被抽入布袋收塵器6，收集完氣體中的鋅粉后，由收塵風機7將氣體排出。
本領域技術人員可以理解，本實施例中的熔化爐1可選用電爐或反射爐等，具體
選擇依實際情況而定，熔化爐的選擇不會影響本發(fā)明的應用范圍。另外，上述過程中，鋅液 在未噴出石英玻璃管2前是與外界空氣隔絕，因此石英玻璃管2內(nèi)的鋅液不會被氧化，但在 使用壓縮空氣形成的高速氣體流對鋅液進行霧化時，形成的鋅粉表面會有一點氧化，但氧 化率很低，不會影響鋅粉的正常使用。 需要說明的是，固體金屬鋅在熔化爐1內(nèi)被高溫熔化后，鋅液表面會存在浮渣，為
了保持鋅液的流動性和制造的鋅粉的質(zhì)量，也為了避免鋅液進入石英玻璃管后出現(xiàn)堵塞的
現(xiàn)象，需要使用扒渣木扒去鋅液表面的浮渣，另外，熔化過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，煙氣中
也含有鋅粉粉塵，為了避免原料浪費，本實施例公開的裝置中使用與熔化爐1相連的高溫
風機，將固體鋅熔化時產(chǎn)生的煙氣輸送至水力旋流收塵裝置收塵后排空煙氣。 鋅液霧化的具體裝置為吹粉噴嘴，結構如圖2所示，下面結合吹粉噴嘴的結構詳
細介紹鋅液霧化的原理。 吹粉噴嘴的結構如圖所示，包括用于套住石英玻璃管3的噴嘴套管2，噴嘴套管2 的管壁設置有進氣口 4，通過進氣口 4可將壓縮氣體輸入噴嘴套管2，另外，噴嘴套管2 —端 的石棉填充物l，可將石英玻璃管3與噴嘴套管2固定，噴嘴套管2另一端的風圈6，風圈6的外圈套有螺紋壓蓋5，可用于固定風圈6，風圈6的錐形基準面的下端設置有錐狀的凸起 風槽，壓縮空氣由這些凸起風槽進入石英玻璃管3，由于出口突然變小，使得進入噴嘴套管 2的壓縮空氣轉化成高速氣體流，高速氣體流將石英玻璃管3出口的氣體吹走，由收塵風機 將氣體排出，又由于熔化爐內(nèi)氣體溫度很高，使得熔化爐內(nèi)的氣壓大于石英玻璃管3的出 口處的氣壓，因此在石英玻璃管的出口處形成負壓，進而可將熔化爐內(nèi)的鋅液壓入石英玻 璃管3 (即形成虹吸現(xiàn)象)，并利用高速氣體流將吸入所述預設管道的鋅液霧化破碎成細小 顆粒的鋅粉，又由于收塵風機的作用，沉降倉內(nèi)也會形成一定的負壓，也有利于虹吸現(xiàn)象的 產(chǎn)生。 本實施例公開的制造金屬粉末的裝置，結構簡單易操作，對金屬粉末的直收率高， 適合金屬粉末的大規(guī)模生產(chǎn)，而且還增加了對各種氣體中的金屬粉末的回收裝置，有效的 避免了原料的浪費。 需要說明的是，對于本實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對 應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
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權利要求
一種制造金屬粉末的方法，其特征在于，包括高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬；利用虹吸原理，將所述液態(tài)金屬吸入預設管道，利用高速氣體流將所述預設管道內(nèi)的液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括，利用沉降法收集所述金屬粉末。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，收集所述金屬粉末后，還包括，收集含金屬粉塵的氣體中的金屬粉末，并將經(jīng)過收塵后的氣體排空。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，利用壓力大于或等于0. 3Mpa的壓縮氣體形成高速氣體流。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓縮氣體為壓縮空氣。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬后，還包括，去除液態(tài)金屬表面的浮渣，并排空金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，收集金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣中的金屬粉塵后，排空煙氣。
8. 根據(jù)權利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于，所述金屬具體為鋅。
9. 一種制造金屬粉末的裝置，其特征在于，包括熔化爐，用于高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬；預設管道，與所述熔化爐相連，用于利用虹吸原理，吸入所述液態(tài)金屬；吹粉噴嘴，與所述預設管道相連，用于將壓縮氣體轉換為高速氣體流，并利用高速氣體流將所述液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。
10. 根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述吹粉噴嘴包括噴嘴套管，用于套住所述預設管道；設置于所述噴嘴套管管壁的進氣口 ，用于將壓縮氣體輸入所述噴嘴套管；設置于所述噴嘴套管一端的風圈，所述風圈的錐形基準面的下端設置有錐狀的凸起風槽，用于將進入所述噴嘴套管的壓縮氣體轉化成高速氣體流，在所述高速氣體流的作用下，在所述預設管道的出粉口處形成負壓，在所述負壓的作用下，將所述液態(tài)金屬從熔化爐中吸入所述預設管道，并利用高速氣體流將吸入所述預設管道的液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。
11. 根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述吹粉噴嘴還包括設置于所述噴嘴套管一端的壓蓋，用于固定所述風圈和所述預設管道；設置于所述噴嘴套管另一端的石棉填充物，用于將所述預設管道與所述噴嘴套管固定。
12. 根據(jù)權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述壓蓋為螺紋壓蓋。
13. 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述壓縮氣體為壓縮空氣。
14. 根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括，與所述吹粉噴嘴相連的沉降倉，用于收集所述金屬粉末。
15. 根據(jù)權利要求14所述的裝置，其特征在于，還包括與所述沉降倉相連的第一收塵裝置，用于收集含金屬粉塵的氣體中的金屬粉末；與所述第一收塵裝置相連的收塵風機，用于使所述預設管道出口處以及沉降倉內(nèi)產(chǎn)生負壓并排空經(jīng)所述第一收塵裝置收塵后的氣體。
16. 根據(jù)權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一收塵裝置為布袋收塵裝置。
17. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述預設管道為石英玻璃管。
18. 根據(jù)權利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括與所述熔化爐相連的高溫風機，用于將金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣輸送至下一裝置后排空煙氣；與所述高溫風機相連的第二收塵裝置，用于收集金屬原料熔化時產(chǎn)生的煙氣中的金屬粉塵。
19. 根據(jù)權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述第二收塵裝置為水力旋流收塵裝置。
20. 根據(jù)權利要求9-19任一項所述的裝置，其特征在于，所述金屬具體為鋅。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種制造金屬粉末的方法，包括高溫熔化金屬原料，得到液態(tài)金屬；利用虹吸原理，將所述液態(tài)金屬吸入預設管道，利用高速氣體流將所述預設管道內(nèi)的液態(tài)金屬霧化成金屬粉末。本發(fā)明實施例由于該生產(chǎn)金屬粉末的方法不需復雜的生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)裝置簡單易操作，且不像切削法等需要激烈的金屬間的沖擊，而只是氣體和液體的沖擊，且完全在封閉的環(huán)境下即可完成金屬粉末的生產(chǎn)，采用高速氣體流霧化的方式制造金屬粉末，具有生產(chǎn)效率高，可連續(xù)生產(chǎn)的特點，可將形狀較大或形狀不規(guī)則的固態(tài)金屬熔化后再進行加工，適合大規(guī)模生產(chǎn)。與本方法相對，本發(fā)明實施例還公開了一種制造金屬粉末的裝置。
文檔編號B22F9/08GK101716682SQ200910261108
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權日2009年12月22日
發(fā)明者周湘, 李敦華, 江騰, 馬平 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司