Máquina atomizadora de água em pó metálico de malha 100 - malha 400

O pó preparado por atomização a ar a vácuo tem as vantagens de alta pureza, baixo teor de oxigênio e tamanho de partícula de pó fino. Após anos de inovação e melhoria contínuas, a tecnologia de pó de atomização a ar a vácuo tornou-se o principal método de produção de pós metálicos e de liga de alto desempenho e tornou-se um fator líder no apoio e promoção da pesquisa de novos materiais e do desenvolvimento de novas tecnologias. O editor apresentou o princípio, o processo e o equipamento de moagem de pó da atomização a ar a vácuo e analisou os tipos e usos do pó preparado pela atomização a ar a vácuo.

O método de atomização é um método de preparação de pó no qual o fluido em movimento rápido (meio de atomização) impacta ou de outra forma quebra o metal ou liga líquida em gotículas finas, que são então condensadas em pó sólido. As partículas de pó atomizadas não só têm exatamente a mesma composição química homogênea que a determinada liga fundida, mas também devido à rápida solidificação refinam a estrutura cristalina e eliminam a macrossegregação da segunda fase. O meio de atomização comumente usado é água ou ultrassônico, que é chamado de atomização de água e atomização de gás, respectivamente. Os pós metálicos preparados por atomização com água apresentam alto rendimento e rendimento econômico, e a taxa de resfriamento é rápida, mas os pós possuem alto teor de oxigênio e morfologia irregular, geralmente flocos. O pó preparado pela tecnologia de atomização ultrassônica tem tamanho de partícula pequeno, alta esfericidade e baixo teor de oxigênio, e se tornou o principal método para a produção de pós esféricos de metal e liga de alto desempenho.

A tecnologia de pulverização de atomização de gás de alta pressão para fundição a vácuo integra tecnologia de alto vácuo, tecnologia de fundição de alta temperatura, tecnologia de gás de alta pressão e alta velocidade e é produzida para atender às necessidades de desenvolvimento de metalurgia do pó, especialmente para a produção de alta - ligas de qualidade contendo pó de elementos ativos. A tecnologia de pulverização por atomização ultrassônica/gás é uma nova tecnologia de solidificação rápida. Devido à alta taxa de resfriamento, o pó possui características de refinamento de grão, composição uniforme e alta solubilidade em sólidos.

Além das vantagens acima, o pó metálico produzido pela atomização de gás de alta pressão por fundição a vácuo possui as três características a seguir: pó puro, baixo teor de oxigênio; alto rendimento de pó fino; esfericidade de alta aparência. Os materiais estruturais ou funcionais feitos a partir deste pó apresentam muitas vantagens sobre os materiais convencionais em termos de propriedades físicas e químicas. Os pós desenvolvidos incluem pó de superliga, pó de liga de spray térmico, pó de liga de cobre e pó de aço inoxidável.

1 Processo e equipamento de moagem de pó de atomização a ar a vácuo

1.1 Processo de moagem de pó por atomização a ar a vácuo

O método de pulverização por atomização a ar a vácuo é um novo tipo de processo desenvolvido na indústria de fabricação de pó metálico nos últimos anos. Tem as vantagens de não ser fácil oxidação de materiais, rápida têmpera de pó metálico e alto grau de automação. O processo específico é que depois que a liga (metal) é derretida e refinada em um forno de indução, o líquido do metal fundido é derramado na queda de isolamento térmico e entra no tubo guia e no bocal, e o fluxo de fusão é atomizado pelo alto - fluxo de gás sob pressão. O pó metálico atomizado solidifica e se deposita na torre de atomização e cai no tanque coletor de pó.

Equipamento de atomização, atomização ultrassônica e fluxo de líquido metálico são os três aspectos básicos do processo de atomização de gás. No equipamento de atomização, o ultrassom atomizador injetado acelera e interage com o fluxo líquido metálico injetado para formar um campo de fluxo. Neste campo de fluxo, o fluxo de metal fundido é quebrado, resfriado e solidificado, obtendo-se assim um pó com determinadas características. Os parâmetros do equipamento de atomização incluem estrutura do bico, estrutura do cateter, posição do cateter, etc., gás de atomização e seus parâmetros de processo incluem propriedades ultrassônicas, pressão de entrada de ar, velocidade do ar, etc., e fluxo de líquido metálico e seus parâmetros de processo incluem fluxo de líquido metálico propriedades, superaquecimento, diâmetro do fluxo de líquido, etc. A atomização ultrassônica atinge o objetivo de ajustar o tamanho das partículas do pó, a distribuição do tamanho das partículas e a microestrutura, ajustando vários parâmetros e sua coordenação.

1.2 Equipamento de pulverização por atomização a ar a vácuo

O atual equipamento de pulverização por atomização a vácuo inclui principalmente equipamentos estrangeiros e equipamentos nacionais. Os equipamentos produzidos no exterior possuem alta estabilidade e alta precisão de controle, mas o custo do equipamento é alto e o custo de manutenção e reparo é alto. O custo do equipamento doméstico é baixo, o custo de manutenção é baixo e a manutenção é conveniente. No entanto, os fabricantes de equipamentos nacionais geralmente não dominam as principais tecnologias dos equipamentos, como bicos atomizadores e processos de atomização. Atualmente, institutos de pesquisa e empresas de produção estrangeiros relevantes mantêm a tecnologia estritamente confidencial, e parâmetros de processos específicos e industrializados não podem ser obtidos a partir de literatura e patentes relevantes. Isto torna o rendimento de pó de alta qualidade demasiado baixo para ser económico, o que é também a principal razão pela qual o meu país não tem sido capaz de produzir industrialmente pó de alta qualidade, embora existam muitas unidades de produção de pós em aerossol e de investigação científica.

A estrutura do dispositivo de pulverização por atomização ultrassônica consiste nas seguintes partes: forno de fusão por indução de frequência intermediária, forno de retenção, sistema de atomização, tanque de atomização, sistema de coleta de pó, sistema de fornecimento ultrassônico, sistema de resfriamento de água, sistema de controle, etc.

Atualmente, várias pesquisas sobre aerossolização concentram-se principalmente em dois aspectos. Por um lado, são estudados os parâmetros da estrutura do bocal e as características do fluxo do jato. O objetivo é obter a relação entre o campo do fluxo de ar e a estrutura do bico, de modo que o ultrassônico atinja a velocidade na saída do bico enquanto a vazão ultrassônica é pequena, e forneça uma base teórica para o projeto e processamento do bico. Por outro lado, foi estudada a relação entre os parâmetros do processo de atomização e as propriedades do pó. O objetivo é estudar o efeito dos parâmetros do processo de atomização nas propriedades do pó e na eficiência da atomização em uma base específica do bico para otimizar e orientar a produção de pó. Em uma palavra, melhorar a produtividade do pó fino e reduzir o consumo de gás lidera a direção do desenvolvimento da tecnologia de atomização ultrassônica.

1.2.1 Vários tipos de bicos para atomização ultrassônica

O gás atomizador aumenta a velocidade e a energia através do bico, quebrando efetivamente o metal líquido e preparando o pó que atende aos requisitos. O bico controla o fluxo e o padrão de fluxo do meio atomizado e desempenha um papel crucial no nível de eficiência de atomização e na estabilidade do processo de atomização, e é a tecnologia chave da atomização ultrassônica. No processo inicial de atomização de gás, geralmente era usada a estrutura do bocal de queda livre. Este bico tem um design simples, não é fácil de ser bloqueado e o processo de controle é relativamente simples, mas sua eficiência de atomização não é alta e é adequado apenas para a produção de pó com tamanho de partícula de 50-300 μm. Para melhorar a eficiência da atomização, foram desenvolvidos posteriormente bicos restritivos ou bicos atomizadores fortemente acoplados. O bico apertado ou restritivo encurta a distância de voo do gás e reduz a perda de energia cinética no processo de fluxo de gás, aumentando assim a velocidade e a densidade do fluxo de gás interagindo com o metal e aumentando o rendimento do pó fino.

1.2.1.1 Bico com Ranhura Circunferencial

O ultrassom de alta pressão entra tangencialmente no bico. Então é ejetado em alta velocidade para formar um vórtice