專利名稱：航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁粉霧化領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋁粉霧化分級裝置及工藝。
背景技術(shù)：
國外現(xiàn)有的層流霧化技術(shù)，細粉收率較高，但由于液流太細，易堵塞噴嘴，不易進 行工業(yè)化生產(chǎn)；超聲氣動霧化技術(shù)，用氮氣霧化時的鋁粉粒度D50為30微米，粒徑分布較小 且無法達到超細要求；國內(nèi)現(xiàn)有的鋁粉霧化裝置為非氮氣霧化裝置，易爆炸、出細粉率低，不能夠連續(xù)生產(chǎn)出 高端產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中廢氣排放問題也不能夠達標(biāo)，因此難以實現(xiàn)超細球形霧化鋁粉的規(guī) ?；a(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置 及工藝，避免二次粉塵污染，達到無污染清潔生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，括霧化分級室，霧化分級室呈“V” 字形，霧化分級室的一側(cè)連接有冷卻腔，霧化分級室的另一側(cè)設(shè)有細粉出口，霧化分級室的 中間位置底部設(shè)有粗粉出口，在霧化分級室底部的一側(cè)還設(shè)有氮氣流化風(fēng)入口，氮氣流化 風(fēng)入口靠近冷卻腔，在霧化分級室底部的另一側(cè)設(shè)有氮氣流化風(fēng)出口，氮氣流化風(fēng)出口位 于細粉出口的下方，所述粗粉出口位于氮氣流化風(fēng)入口和氮氣流化風(fēng)出口的中間位置。
所述冷卻腔的入口設(shè)有噴粉口，冷卻腔兩側(cè)各設(shè)有一氮氣循環(huán)接口。
所述冷卻腔的周邊設(shè)有用于觀察的觀察孔。
所述霧化分級室的截面的上部為弧形，下部為錐形。
所述霧化分級室內(nèi)的底部設(shè)有供氮氣流化風(fēng)流過的通道，通道兩端分別與氮氣流 化風(fēng)入口和氮氣流化風(fēng)出口連通。
所述通道為設(shè)在霧化分級室內(nèi)的底部的凹槽。
所述粗粉出口位于霧化分級室的“V”字形的最低處。
在霧化分級室的一側(cè)還設(shè)有人孔，人孔位于氮氣流化風(fēng)出口的上方。
所述霧化分級室的內(nèi)部腔體截面形狀從中心向兩側(cè)依次變小。
采用航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置的工藝，高溫鋁液由高溫 高壓氮氣通過環(huán)孔式霧化器霧化后，在噴粉口形成真空，將鋁液由噴嘴抽出并霧化形成超 細球形鋁粉，超細球形鋁粉在冷卻腔的循環(huán)氮氣預(yù)冷和均勻布風(fēng)下形成均勻分散的霧流進 入霧化分級室，霧化分級室內(nèi)下方通入一定風(fēng)速的氮氣流化風(fēng)，超細球形鋁粉在霧化分級 室霧化分級并冷卻，超細球形鋁粉包括小粒徑超細球形鋁粉和較粗鋁粉，其中，小粒徑超細 球形鋁粉沿霧化器弧形頂部通過細粉出口排出，并進入離心和旋風(fēng)粒度分級機進行二次分 級；較粗鋁粉由下部錐形粗粉出口排出后進行繼續(xù)分級。
本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有的高純超細球形鋁粉霧化技術(shù)的智能控制、連續(xù)生產(chǎn)、氮氣霧化、操作安全、有效分級、無污染清潔生產(chǎn)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在霧化室與環(huán)孔式超聲霧化器之間增設(shè)冷卻腔，霧化后的鋁粉經(jīng)冷卻腔的預(yù)冷作用和均勻布風(fēng)，形成分散均勻流態(tài)，然后與冷卻氮氣一起在霧化室進行初步分級，避免超細鋁粉顆粒氧化及爆炸的發(fā)生，最后進入離心和旋風(fēng)粒度分級機進行二次分級；整個單元工程在國內(nèi)首次采用了鋁粉霧化分級過程先進控制系統(tǒng)，可以大大提高霧化鋁粉的成型率和細粉率。該單元工程為封閉操作，氮氣保護霧化過程并設(shè)置有安全爆破裝置，當(dāng)室內(nèi)壓力超限時自動卸壓并報警。通過該方案，可同時分離出五種以上不同粒度的高純超細鋁粉，粒度d50可以在3-30 μ m之間任意調(diào)節(jié)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點在于
1)新增的冷卻腔有氮氣循環(huán)接口，有效迅速地將鋁粉預(yù)冷，同時制造均勻的進風(fēng)條件，保證鋁粉均勻分散進入霧化室，提高細粉率；
2)霧化分級室改變傳統(tǒng)的圓筒形，根據(jù)鋁粉在霧化過程中的霧化流態(tài)進行周密設(shè)計， 上部采用弧形結(jié)構(gòu)以及下部采用錐形結(jié)構(gòu)，便于高純超細球形鋁粉連續(xù)、迅速地進行初步分級；
3)霧化分級室上部設(shè)計粒徑較小的高純超細鋁粉出口，下部設(shè)計程粒徑較大的高純超細鋁粉出口，改變現(xiàn)有的只有尾端一個出口不能分級的缺點。本發(fā)明的有益效果是超細球形鋁粉在霧化過程中，通過連續(xù)、密閉、有效地進行分級，生產(chǎn)出純度高、超細粉含量高的航空航天專用鋁粉。產(chǎn)品經(jīng)檢驗，粒度均勻，分布區(qū)間窄，振實密度高；球形度高、雜質(zhì)含量少，活性鋁達98%以上；外觀呈銀灰色，無外來夾雜物和結(jié)團、水份含量極低，可長期存儲。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的左視圖3是圖1中冷卻腔的結(jié)構(gòu)示意圖4是圖3的俯視圖5是圖1中霧化分級室的A-A剖視圖6是圖1中霧化分級室的B-B剖視圖7是圖1中霧化分級室的C-C剖視圖。
具體實施例方式本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的鋁粉霧化裝置難以實現(xiàn)超細球形霧化鋁粉的規(guī)?；踩?、環(huán)保生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，并依據(jù)高純超細球形鋁粉在霧化過程中的規(guī)律進行解決。如圖1、2所示，本發(fā)明包括霧化分級室4，霧化分級室4呈“V”字形，霧化分級室4右端連接有冷卻腔3，霧化分級室4左端連接有細粉出口 7，霧化分級室4的中間位置底部設(shè)有粗粉出口 9。在霧化分級室4的左側(cè)還設(shè)有人孔8。在霧化分級室4底部的右側(cè)設(shè)有氮氣流化風(fēng)入口 1，左側(cè)設(shè)有氮氣流化風(fēng)出口 12，粗粉出口 9位于氮氣流化風(fēng)入口 I和氮氣流化風(fēng)出口 12中間。霧化分級室4內(nèi)的底部設(shè)有供氮氣流化風(fēng)流過的通道13，通道13為一下凹的凹槽。通道13兩端分別與氮氣流化風(fēng)入口 I和氮氣流化風(fēng)出口 12連通。
如圖3、4所示，冷卻腔3的入口設(shè)有噴粉口 2，冷卻腔3的左右兩側(cè)各設(shè)有一個氮氣循環(huán)接口 10，左側(cè)、上側(cè)、右側(cè)還設(shè)有用于觀察的觀察孔。霧化鋁粉在循環(huán)氮氣吹掃下形成分散均勻流態(tài)。
如圖5、6、7所示，圖1三個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)位置的剖視圖，表達了霧化分級室的結(jié)構(gòu)形式，可以看出霧化分級室4的內(nèi)部腔體截面形狀從中心向外側(cè)依次變小，一定風(fēng)速的氮氣流化風(fēng)從霧化分級室4內(nèi)下方通入。霧化分級室4上部采用弧形結(jié)構(gòu)，下部采用錐形結(jié)構(gòu)， 便于高純超細球形鋁粉連續(xù)、迅速地進行初步分級。
本發(fā)明的操作原理如圖1所示，高溫鋁液由高溫高壓氮氣通過環(huán)孔式霧化器霧化后，在冷卻腔3的噴粉口 2形成真空，即Venruri(文丘里效應(yīng))，將鋁液由噴嘴抽出并霧化，冷卻腔3的兩個循環(huán)氮氣接口 10通入氮氣，可以起到冷卻的作用。在冷卻腔3的循環(huán)氮氣接口 10預(yù)冷和均勻布風(fēng)下形成均勻分散的霧流進入霧化分級室4。氮氣流化風(fēng)入口 I通入氮氣，氮氣沿霧化分級室 4內(nèi)下方通道13流動，最后從氮氣流化風(fēng)出口 12出去，在氮氣沿霧化分級室4內(nèi)下方形成一定風(fēng)速的氮氣流化風(fēng)，超細球形鋁粉在霧化分級室4霧化分級并冷卻。超細球形鋁粉包括小粒徑超細球形鋁粉和較粗鋁粉。小粒徑超細球形鋁粉沿霧化器弧形頂部通過細粉出口 7排出，進入離心和旋風(fēng)粒度分級機進行二次分級；較粗鋁粉由下部錐形粗粉出口 9排出后進行繼續(xù)分級。分離出五種以上不同粒度的高純超細鋁粉，檢驗結(jié)果如表一表一采用高純超細鋁粉智能控制霧化分級單元工程生產(chǎn)的產(chǎn)品檢驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于包括霧化分級室，霧化分級室呈“V”字形，霧化分級室的一側(cè)連接有冷卻腔，霧化分級室的另一側(cè)設(shè)有細粉出口，霧化分級室的中間位置底部設(shè)有粗粉出口，在霧化分級室底部的一側(cè)還設(shè)有氮氣流化風(fēng)入口，氮氣流化風(fēng)入口靠近冷卻腔，在霧化分級室底部的另一側(cè)設(shè)有氮氣流化風(fēng)出口，氮氣流化風(fēng)出口位于細粉出口的下方，所述粗粉出口位于氮氣流化風(fēng)入口和氮氣流化風(fēng)出口的中間位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述冷卻腔的入口設(shè)有噴粉口，冷卻腔兩側(cè)各設(shè)有一氮氣循環(huán)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述冷卻腔的周邊設(shè)有用于觀察的觀察孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述霧化分級室的截面的上部為弧形，下部為錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述霧化分級室內(nèi)的底部設(shè)有供氮氣流化風(fēng)流過的通道，通道兩端分別與氮氣流化風(fēng)入口和氮氣流化風(fēng)出口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述通道為設(shè)在霧化分級室內(nèi)的底部的凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述粗粉出口位于霧化分級室的“V”字形的最低處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于在霧化分級室的一側(cè)還設(shè)有人孔，人孔位于氮氣流化風(fēng)出口的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，其特征在于所述霧化分級室的內(nèi)部腔體截面形狀從中心向兩側(cè)依次變小。
10.采用如權(quán)利要求1、所述的航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置的工藝，其特征在于高溫鋁液由高溫高壓氮氣通過環(huán)孔式霧化器霧化后，在噴粉口形成真空，將鋁液由噴嘴抽出并霧化形成超細球形鋁粉，超細球形鋁粉在冷卻腔的循環(huán)氮氣預(yù)冷和均勻布風(fēng)下形成均勻分散的霧流進入霧化分級室，霧化分級室內(nèi)下方通入一定風(fēng)速的氮氣流化風(fēng)，超細球形鋁粉在霧化分級室霧化分級并冷卻，超細球形鋁粉包括小粒徑超細球形鋁粉和較粗鋁粉，其中，小粒徑超細球形鋁粉沿霧化器弧形頂部通過細粉出口排出，并進入離心和旋風(fēng)粒度分級機進行二次分級；較粗鋁粉由下部錐形粗粉出口排出后進行繼續(xù)分級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種航空航天專用高純超細鋁粉智能控制霧化分級裝置，括霧化分級室，霧化分級室呈“V”字形，霧化分級室的一側(cè)連接有冷卻腔，霧化分級室的另一側(cè)設(shè)有細粉出口，霧化分級室的中間位置底部設(shè)有粗粉出口，在霧化分級室底部的一側(cè)還設(shè)有氮氣流化風(fēng)入口，氮氣流化風(fēng)入口靠近冷卻腔，在霧化分級室底部的另一側(cè)設(shè)有氮氣流化風(fēng)出口，氮氣流化風(fēng)出口位于細粉出口的下方，所述粗粉出口位于氮氣流化風(fēng)入口和氮氣流化風(fēng)出口的中間位置。本發(fā)明的有益效果是超細球形鋁粉在霧化過程中，通過連續(xù)、密閉、有效地進行分級，生產(chǎn)出純度高、超細粉含量高的航空航天專用鋁粉。
文檔編號B22F9/08GK102990074SQ20121048957
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者曹鋒, 范麗琨 申請人:三門峽天昊干燥工程有限公司