100 mesh – 400 mesh fémporos vízporlasztó gép

A vákuumos levegőporlasztással előállított por előnyei a nagy tisztaság, az alacsony oxigéntartalom és a finom porszemcseméret. Évekig tartó folyamatos innováció és fejlesztés eredményeként a vákuumos levegőporlasztásos portechnológia a nagy teljesítményű fém- és ötvözetporok előállításának fő módszerévé fejlődött, és vezető tényezővé vált az új anyagok kutatásának és az új technológiák fejlesztésének támogatásában és előmozdításában. A szerkesztő bemutatta a vákuumos levegőporlasztás elvét, folyamatát és porőrlő berendezéseit, valamint elemezte a vákuumos levegőporlasztással előállított porok típusait és felhasználását.

A porlasztási módszer egy olyan porkészítési módszer, amelyben a gyorsan mozgó folyadék (porlasztó közeg) ütközik vagy más módon finom cseppekké töri a fém- vagy ötvözetfolyadékot, amelyeket aztán szilárd porrá sűrítenek. A porlasztott porrészecskék nemcsak pontosan ugyanolyan homogén kémiai összetételűek, mint az adott olvadt ötvözet, hanem a gyors megszilárdulásnak köszönhetően finomítják a kristályszerkezetet és kiküszöbölik a második fázis makroszegregációját. Az általánosan használt porlasztási közeg a víz vagy az ultrahangos porlasztás, amelyet ennek megfelelően vízporlasztásnak, illetve gázporlasztásnak neveznek. A vízporlasztással előállított fémporok magas hozammal és gazdaságos hozammal rendelkeznek, a hűtési sebesség gyors, de a porok magas oxigéntartalmúak és szabálytalan morfológiájúak, általában pelyhek. Az ultrahangos porlasztási technológiával előállított por kis részecskeméretű, nagy gömb alakú és alacsony oxigéntartalmú, és a nagy teljesítményű gömb alakú fém- és ötvözetporok előállításának fő módszerévé vált.

A vákuumos olvasztásos nagynyomású gázporlasztásos porlasztási technológia ötvözi a nagyvákuumú technológiát, a magas hőmérsékletű olvasztási technológiát, a nagynyomású és a nagysebességű gáztechnológiát, és a porkohászat fejlesztésének igényeit kielégítve készül, különösen az aktív elemeket tartalmazó porok kiváló minőségű ötvözeteinek előállításához. Az ultrahangos/gázporlasztásos porlasztási technológia egy új, gyors megszilárdulási technológia. A magas hűtési sebességnek köszönhetően a por szemcsefinomítással, egyenletes összetétellel és magas szilárdanyag-oldhatósággal rendelkezik.

A fenti előnyökön túl a vákuumos olvasztással és nagynyomású gázporlasztással előállított fémpor a következő három jellemzővel rendelkezik: tiszta por, alacsony oxigéntartalom; finom por magas hozama; nagy megjelenésű gömbszerűség. Az ebből a porból készült szerkezeti vagy funkcionális anyagok számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos anyagokkal szemben a fizikai és kémiai tulajdonságok tekintetében. A kifejlesztett porok közé tartozik a szuperötvözet por, a hőszórással előállított ötvözet por, a rézötvözet por és a rozsdamentes acél por.

1 Vákuumlevegős porlasztásos porőrlési eljárás és berendezések

1.1 Vákuumlevegős porlasztásos porőrlési eljárás

A vákuumos levegős porlasztási módszer egy új típusú eljárás, amelyet az utóbbi években fejlesztettek ki a fémporgyártó iparban. Előnyei az anyagok nem könnyű oxidációja, a fémpor gyors kioltása és a magas fokú automatizálás. A specifikus folyamat az, hogy miután az ötvözetet (fémet) megolvasztották és finomították egy indukciós kemencében, az olvadt fémfolyadékot a hőszigetelő rétegbe öntik, majd belép a vezetőcsőbe és a fúvókába, és az olvadékáramot nagynyomású gázáram porlasztja. A porlasztott fémpor megszilárdul és leülepedik a porlasztótoronyban, majd a porgyűjtő tartályba esik.

A porlasztóberendezés, az ultrahangos porlasztás és a fémfolyadék áramlása a gázporlasztási folyamat három alapvető aspektusa. A porlasztóberendezésben a befecskendezett porlasztó ultrahang felgyorsul és kölcsönhatásba lép a befecskendezett fémfolyadék áramlásával, áramlási mezőt képezve. Ebben az áramlási mezőben az olvadt fémáram megtörik, lehűl és megszilárdul, ezáltal bizonyos tulajdonságokkal rendelkező port kapnak. A porlasztóberendezés paraméterei közé tartozik a fúvóka szerkezete, a katéter szerkezete, a katéter helyzete stb., a porlasztógáz és annak folyamatparaméterei közé tartoznak az ultrahangos tulajdonságok, a levegő bemeneti nyomása, a levegő sebessége stb., a fémfolyadék áramlása és annak folyamatparaméterei közé tartoznak a fémfolyadék áramlási tulajdonságai, a túlhevítés, a folyadékáramlás átmérője stb. Az ultrahangos porlasztás célja a por részecskeméretének, a részecskeméret-eloszlásának és a mikroszerkezetnek a beállítása különböző paraméterek és azok koordinációjának beállításával.

1.2 Vákuumlevegős porlasztó berendezés

A jelenlegi vákuumos porlasztó berendezések főként külföldi és hazai berendezéseket tartalmaznak. A külföldön gyártott berendezések nagy stabilitással és nagy szabályozási pontossággal rendelkeznek, de a berendezés költsége magas, a karbantartási és javítási költségek pedig magasak. A hazai berendezések költsége alacsony, a karbantartási költségek alacsonyak, a karbantartás pedig kényelmes. A hazai berendezésgyártók azonban általában nem sajátítják el a berendezések alapvető technológiáit, például a porlasztó fúvókákat és a porlasztási folyamatokat. Jelenleg a releváns külföldi kutatóintézetek és gyártóvállalatok szigorúan bizalmasan kezelik a technológiát, és a vonatkozó szakirodalomból és szabadalmakból nem lehet beszerezni a specifikus és iparosított folyamatparamétereket. Emiatt a kiváló minőségű por hozama túl alacsony ahhoz, hogy gazdaságos legyen, ami egyben a fő oka annak is, hogy hazánk nem tudott iparilag kiváló minőségű port előállítani, annak ellenére, hogy számos aeroszolos porgyártó és tudományos kutatóegység létezik.

Az ultrahangos porlasztóberendezés szerkezete a következő részekből áll: középfrekvenciás indukciós olvasztókemence, hőtároló kemence, porlasztórendszer, porlasztótartály, porgyűjtő rendszer, ultrahangos ellátórendszer, vízhűtő rendszer, vezérlőrendszer stb.

Jelenleg az aeroszolizációval kapcsolatos különféle kutatások főként két szempontra összpontosítanak. Egyrészt a fúvókaszerkezet paramétereit és a sugáráramlás jellemzőit vizsgálják. A cél a légáramlási mező és a fúvókaszerkezet közötti kapcsolat meghatározása, hogy az ultrahangos sugárzás elérje a fúvóka kimeneténél a kívánt sebességet kis ultrahangos áramlási sebesség mellett, és elméleti alapot nyújtson a fúvóka tervezéséhez és megmunkálásához. Másrészt a porlasztási folyamat paraméterei és a por tulajdonságai közötti kapcsolatot vizsgálták. Célja a porlasztási folyamat paramétereinek a por tulajdonságaira és a porlasztási hatékonyságra gyakorolt ​​hatásának vizsgálata fúvóka-specifikus alapon, a porgyártás optimalizálása és irányítása érdekében. Egy szóval, a finom por termelékenységének javítása és a gázfogyasztás csökkentése az ultrahangos porlasztási technológia fejlesztési irányát jelenti.

1.2.1 Különböző típusú fúvókák ultrahangos porlasztáshoz

A porlasztógáz növeli a fúvókán áthaladó sebességet és energiát, ezáltal hatékonyan feltöri a folyékony fémet, és előkészíti a követelményeknek megfelelő port. A fúvóka szabályozza a porlasztott közeg áramlását és áramlási mintázatát, és kulcsszerepet játszik a porlasztási hatékonyság szintjében és a porlasztási folyamat stabilitásában, és az ultrahangos porlasztás kulcsfontosságú technológiája. A korai gázporlasztási folyamatban általában a szabadon eső fúvókaszerkezetet használták. Ez a fúvóka egyszerű kialakítású, nem könnyen blokkolható, és a szabályozási folyamat viszonylag egyszerű, de porlasztási hatékonysága nem magas, és csak 50-300 μm részecskeméretű por előállítására alkalmas. A porlasztási hatékonyság javítása érdekében később restrikciós fúvókákat vagy szorosan összekapcsolt porlasztó fúvókákat fejlesztettek ki. A szoros vagy restrikciós fúvóka lerövidíti a gáz repülési távolságát és csökkenti a kinetikus energiaveszteséget a gázáramlási folyamatban, ezáltal növeli a fémmel kölcsönhatásba lépő gázáram sebességét és sűrűségét, és növeli a finom por hozamát.

1.2.1.1 Kerületi résfúvóka

A nagynyomású ultrahang tangenciálisan lép be a fúvókába. Ezután nagy sebességgel kilökődik, örvényt képezve.