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Title:
SEMI-CHEMICAL SEMI-MECHANICAL SEALED ULTRA-LOW OXYGEN CONTENT ATOMIZING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/165278
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an atomizing device, particularly to a water atomizing or water vapor atomizing device for preparing metal and alloy powder: 1. employing a semi-chemical method such as adding a reduction gas like CO, and a semi-mechanical sealing method such as a moving separator to reduce the oxygen content in a smelting chamber; 2. the employed mechanical sealing method can completely separate the smelting chamber and an atomization chamber; 3. installing a smelting device in a sealed container, pumping out all the air by evacuating, and protecting with inert gas or reduction gas if necessary.

Inventors:
SHI LIXIN (CN)
SHI JIANCHONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2015/000230
Publication Date:
November 05, 2015
Filing Date:
April 02, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SHI LIXIN (CN)
SHI JIANCHONG (CN)
International Classes:
B22F9/08
Domestic Patent References:
WO2006127792A22006-11-30
WO2010077736A22010-07-08
Foreign References:
CN103611942A2014-03-05
CN104232898A2014-12-24
CN2855596Y2007-01-10
Other References:
See also references of EP 3219419A4
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Claims:
权 利 要 求 书 本发明专利涉及一种雾化设备,特别是涉及一种水雾化或水气雾化设备。

1本设备必须同时包括如下三点的技术特征。

( 1 ) 本设备具有采用半化学如加入 CO等还原性气体 (包括加入惰性的气体或 直接抽真空, 但会导致氧含量略高) 及半机械密封如采用移动隔板的方式以降 低熔炼室中氧含量的特点。

(2) 本设备采用机械密封方式以隔幵熔炼室和雾化室。 该密封方式具备允许金 属溶液进入雾化室同时又可防止水汽进入熔炼室的特点, 避免了可能发生爆炸。 同吋避免了雾化室中的水气进入熔炼室, 以免影响抽真空。

(3 ) 本设备具有把熔炼设备装在密封的容器中的特点。 然后采用抽真空的方式 抽走熔炼室的全部空气, 并在必要时采用惰性气体或还原性气体来进行保护。

2 说明书中举例所用的还原性气体为 CO气体和 NH3气体。 但本专利所包括的 还原性气体并不局限于上述两种。

3 用来完全隔开熔炼室和雾化室的方法并不局限于说明书中所举例的采川移动

Description:
半化学半机械密封式超低氧含量水雾化设备 技术领域 本发明涉及一种水雾化设备,特别是涉及一种 水棼化或水气雾化设备,用于制备金属及合金 粉末, 属粉末冶金设备技术领域。 采用本发明的水雾化设备, 与目前国内的水雾化设备相比, 具有安全, 生产出来的粉束其氧含量具有在 50至 500PPB1之间的特点。

背景技术 低瓴含量水雾化设备已见文献报道, 根据福建省科技信息研究所出具的科技査新报 吿 GN20i2fjl61 :菜芜钢铁集团粉末冶金有限公司李普明等人 明的水雾化合金钢粉的制造方法(专利号: CN02149116. X) , 在水雾化、 干燥、 高滠还原工序均采取了惰性气体保护措施, 有利于控制产品中的氧含 量, 从而使该制造方法在不采用真空退火炉处理的 愦况下仍能使氡含量控制在 0. 15%左右, 生产出髙质量 的最终产品, 简化了生产操作程序, 节省了投资, 降低了成本. 日本川崎制铁股份有限公司发明的水力雾 化之铁粉及其制法 (专利号: TW083104452) , 其制得的产品氧含量系 1. 0wt¾左右。

目前国内市场内生产的水雾化设备可分为两类 。一种称为敞开式, 另一种是封闭式 生产厂家分别为 湖南久泰及邯郸兰德等.长沙拓智金属材料科 有限公司发明的高压水气组合雾化制备低氧 量微细预合 金粉的方法(专利号: CN201110076808. 4), 可在惰性保护性介质中用中频熔炼炉将金属原 料熔融成液体 金属, 其产品氧含蠶低、 粒度微细、 颗粒形貌可控, 成份均匀无偏析。 湖南省久泰科技有限公司幵发的^ 压水雾化制粉设备, 具有惰性气体保护系统: 在制粉的过程中, 为减小金属及合金的氧化, 降低粉末的氧 含量,通常采用向雾化塔内通入一定量惰性气 体进行气织保护,由子雾化产品的氧含 ¾主要来自 '烙炼过程, 因此, 采用这种设备生产的粉末氧含量在 10000- 3000ppm之间。 见说明书附图】,

邯郸兰德公司生产的水雾化设备则把熔炼室坩 埚上部采用加益的办法以试图隔幵空气和熔融 的金属, 避免金屆熔体的氧化。但由于上部加茧的办法 并不能充全把熔炼坩锅与外部的空气隔开, 因此这种设备生 产出来的产品氧含量在 2000-3000ppm之间。 见说明书附图 2。

发明内容 为进一歩降低氧含量, 区别于上述设备, 本发明采用半化学如加入 CO等还原性(或惰性的 气体及抽真空的方法, 后两方法氧含萤略髙)及机械密封如移动隔板 隔离搏炼窒与雾化室的方式以降低熔 炼室中氧含量 · 所采用机械密封方式能完全隔离熔炼室和裟化 室, 特殊的密封方式具备允许金属溶液进入 雾化室同时又可防止水汽等进入熔炼室的特点 , 避免了可能发生的爆炸. 由于能完全把培炼室与外部的空 气隔幵, 同时又能完全隔离熔炼室和雾化室, 见附图 3, 因此, 采用本设备生产出来的粉末材料其氧含量 比上述设备生产的粉末材料^含萤降低近一个 量级, 在 50至 500ppm之间。 此项目于 2013年获福建省 晋江市科技局正式立项 (2013J0107晋财指标 2013年 195号文)。 需要声明的是, 此处举例所用的隔离熔 炼室和雾化室的方法为移动隔板。 但本专利所包括的隔离方法并不局限于上述这 一种。

附阁说明 附图 1-1为敞开式水雾化设备的俯视图, 附图 1-2为敞开式水雾化设备的侧视图,中间圆圈 部分为熔炼坩埚, 可以发现熔炼坩埚直接与外部空气相通 因此, 此方法氧含量较髙, 附图 2-1为封闭式 水雾化设备的俯视图,附图^ 2为封闭式水雾化设备的侧视图,对比附图 1-1的中间画圈熔炼坩埚位置, 上 面加了个益, 试图隔开熔炼坩埚与外部空气.但是, 这种方法并不能完全把熔炼室与外部的空气隔 开, 坩 埚上部与盞之 1 仍留有间隙. 有部分.空气中的鲺会进入焰炼坩埚中。 因此, 采用此设备 ΐ产的粉末其氧 含罱仍较商。附 3为本发明的水麥 ½设备, 其中附图 3-1为本发明水雾化设备的俯视图,附图 3-2为本 发明水雾化设备的侧视图, 可以看到整个瑢炼设备都被装入一个密闭容器 中, 采用抽真空的方式抽走容器 内的空气, 然后视需要充入还原性气体或惰性气体。这样 既能完全把嬸炼室与外部的交气隔幵, 又能宪全 隔离熔炼窒和雾化室, 同时还原性气体又能消除熔体中的少量茕. 因此, 采用本设备生产出来的粉末材料 其氡含 最低, 具体实施方式此处举例所用的还原性气体为 CO气体和 ΝΗ Λ 气体. 但本专利所包括的还原性气体并不 局限于上述两种,

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替换页(细则第 26条) 实施例 1: 在本发明的设备内. 把废不锈钢加入炉中, 抽真空至 lO^Pa, 沖入一大气压 CO气体。熔炼 至一定温度, 雾化。 所得到的粉末进行筛分, 测定其氧含是。 并且与前两种水雾化设备在相同条件下所得 结果进行对比。 结果发现, 采用本发明设备生产的不锈钢粉其表面氧含量 仅为封团式设备的五十分之一。

实施例 2: 在本发明的设备内, 把镍片加入炉中, 抽真交至 10—ΐ 3 , 冲入一大气压 ΝΗ、,气体。熔炼至一 定温度, 雾化。 所得到的粉末进行筛分, 测定其氧含萤。 并且与前两种水雾化设备在相同条件下所得结 果 进行对比。 结果发现, 采用本发明设备生产的镍粉其表面氡含跫仅为 封团式设备的二十分之一。

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替换页(细则第 26条)