Машина за распршивање воде у металном праху од 100 меш – 400 меш

Прах припремљен вакуумском атомизацијом ваздуха има предности високе чистоће, ниског садржаја кисеоника и фине величине честица праха. Након година континуираних иновација и усавршавања, технологија вакуумске атомизације ваздуха развила се у главну методу производње висококвалитетних металних и легурних прахова и постала је водећи фактор који подржава и промовише истраживање нових материјала и развој нових технологија. Уредник је представио принцип, процес и опрему за млевење праха вакуумске атомизације ваздуха, и анализирао врсте и употребу праха припремљеног вакуумском атомизацијом ваздуха.

Метода атомизације је метода припреме праха у којој брзо покретна течност (атомизирајући медијум) удара или на други начин разбија металну или легуру у фине капљице, које се затим кондензују у чврсти прах. Атомизоване честице праха не само да имају потпуно исти хомогени хемијски састав као и дата растопљена легура, већ и због брзог очвршћавања рафинишу кристалну структуру и елиминишу макросегрегацију друге фазе. Уобичајено коришћени медијум за атомизацију је вода или ултразвук, што се назива атомизација водом и атомизација гасом. Метални прахови припремљени атомизацијом водом имају висок принос и економичан принос, а брзина хлађења је велика, али прахови имају висок садржај кисеоника и неправилну морфологију, обично љуспице. Прах припремљен ултразвучном технологијом атомизације има малу величину честица, високу сферичност и низак садржај кисеоника, и постао је главна метода за производњу високо ефикасних сферних металних и легура прахова.

Технологија вакуумског топљења гасом под високим притиском и пулверизације интегрише технологију високог вакуума, технологију топљења на високим температурама, технологију високог притиска и велике брзине гаса и произведена је да задовољи потребе развоја металургије праха, посебно за производњу висококвалитетних легура које садрже прах активних елемената. Ултразвучна/гасна атомизација и пулверизација су нова технологија брзог очвршћавања. Због велике брзине хлађења, прах има карактеристике префињености зрна, уједначеног састава и високе растворљивости у чврстим материјама.

Поред горе наведених предности, метални прах произведен вакуумским топљењем гасом под високим притиском има следеће три карактеристике: чист прах, низак садржај кисеоника; висок принос финог праха; високу сферичност изгледа. Структурни или функционални материјали направљени од овог праха имају многе предности у односу на конвенционалне материјале у погледу физичких и хемијских својстава. Развијени прахови укључују прах суперлегуре, прах легуре за термичко прскање, прах легуре бакра и прах нерђајућег челика.

1 Процес и опрема за млевење праха вакуумском атомизацијом ваздуха

1.1 Процес млевења праха вакуумском атомизацијом ваздуха

Метода уситњавања ваздухом у вакууму је нови тип процеса развијен у индустрији производње металног праха последњих година. Има предности лаке оксидације материјала, брзог каљења металног праха и високог степена аутоматизације. Специфичан процес је да се, након што се легура (метал) отопи и рафинише у индукционој пећи, растопљени метал у течности сипа у топлотно изолациону масу и улази у вођицу и млазницу, а ток растопљеног метала се распршује струјом гаса под високим притиском. Атомирани метални прах се стврдњава и таложи у атомизационом торњу, а затим пада у резервоар за сакупљање праха.

Опрема за атомизацију, ултразвучна атомизација и проток металне течности су три основна аспекта процеса атомизације гаса. У опреми за атомизацију, убризгани ултразвучни талас убрзава и интерагује са убризганим током металне течности како би формирао поље протока. У овом пољу протока, ток растопљеног метала се ломи, хлади и очвршћује, чиме се добија прах са одређеним карактеристикама. Параметри опреме за атомизацију укључују структуру млазнице, структуру катетера, положај катетера итд., гас за атомизацију и његови процесни параметри укључују ултразвучна својства, притисак улазног ваздуха, брзину ваздуха итд., а проток металне течности и његови процесни параметри укључују својства протока металне течности, прегревање, пречник протока течности итд. Ултразвучна атомизација постиже сврху подешавања величине честица праха, расподеле величине честица и микроструктуре подешавањем различитих параметара и њиховом координацијом.

1.2 Опрема за вакуумско распршивање ваздуха

Тренутна опрема за вакуумско распршивање углавном обухвата страну и домаћу опрему. Опрема произведена у иностранству има високу стабилност и високу прецизност управљања, али је цена опреме висока, као и трошкови одржавања и поправке. Трошкови домаће опреме су ниски, трошкови одржавања су ниски, а одржавање је практично. Међутим, домаћи произвођачи опреме углавном не савладавају основне технологије опреме као што су млазнице за распршивање и процеси распршивања. Тренутно, релевантни страни истраживачки институти и производна предузећа строго држе технологију у тајности, а специфични и индустријски параметри процеса не могу се добити из релевантне литературе и патената. Због тога је принос висококвалитетног праха пренизак да би био економичан, што је такође главни разлог зашто моја земља није била у могућности да индустријски производи висококвалитетни прах иако постоји много производних и научноистраживачких јединица за аеросолни прах.

Структура ултразвучног уређаја за распршивање састоји се од следећих делова: средњефреквентна индукциона пећ за топљење, пећ за држање, систем за распршивање, резервоар за распршивање, систем за сакупљање прашине, ултразвучни систем за довод, систем за хлађење водом, систем управљања итд.

Тренутно, различита истраживања о аеросолизацији углавном се фокусирају на два аспекта. С једне стране, проучавају се параметри структуре млазнице и карактеристике млаза. Циљ је да се добије однос између поља протока ваздуха и структуре млазнице, тако да ултразвук достигне брзину на излазу из млазнице док је брзина ултразвучног протока мала, и да се пружи теоријска основа за пројектовање и обраду млазнице. С друге стране, проучаван је однос између параметара процеса атомизације и својстава праха. Циљ је проучити утицај параметара процеса атомизације на својства праха и ефикасност атомизације на основу специфичних млазница како би се оптимизовала и усмерила производња праха. Једном речју, побољшање продуктивности финог праха и смањење потрошње гаса предводи правац развоја технологије ултразвучне атомизације.

1.2.1 Различите врсте млазница за ултразвучну атомизацију

Атомизирајући гас повећава брзину и енергију кроз млазницу, чиме ефикасно разбија течни метал и припрема прах који испуњава захтеве. Млазница контролише проток и образац протока атомизованог медијума и игра кључну улогу у нивоу ефикасности атомизације и стабилности процеса атомизације, и представља кључну технологију ултразвучне атомизације. У раном процесу атомизације гасом, генерално се користила структура млазнице са слободним падом. Ова млазница је једноставног дизајна, није је лако блокирати, а процес контроле је релативно једноставан, али њена ефикасност атомизације није висока и погодна је само за производњу праха величине честица од 50-300 μм. Да би се побољшала ефикасност атомизације, касније су развијене рестриктивне млазнице или чврсто спојене атомизирајуће млазнице. Уска или рестриктивна млазница скраћује удаљеност лета гаса и смањује губитак кинетичке енергије у процесу протока гаса, чиме се повећава брзина и густина протока гаса који интерагује са металом и повећава принос финог праха.

1.2.1.1 Кружна млазница са прорезом

Ултразвучни талас високог притиска тангенцијално улази у млазницу. Затим се избацује великом брзином и формира вртлог.