本實用新型涉及霧化制粉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種霧化制粉設(shè)備的氣體加熱裝置。

背景技術(shù)：

超細粉體材料由于顆粒尺寸的微細化，使它的許多物理、化學(xué)性能都產(chǎn)生了特殊變化，這些性能應(yīng)用在化工、輕工、冶金、電子、高技術(shù)陶瓷、復(fù)合材料、核技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)以及國防尖端技術(shù)等領(lǐng)域，大大推進了這些領(lǐng)域的發(fā)展，可以說超細粉體材料正在滲入整個工業(yè)部門和高技術(shù)領(lǐng)域。發(fā)展高性能粉末及其制備技術(shù)已成為一個十分活躍的研究領(lǐng)域。

目前，自熔合金粉末制粉工藝有霧化制粉法和機械合金化制粉工藝。霧化制粉法是以快速運動的流體(霧化介質(zhì))沖擊或以其他方式將金屬或合金液體破碎為細小液滴，繼之冷凝為固體粉末的粉末制取方法。霧化制粉時先用電爐或感應(yīng)爐將金屬原料熔煉為成分合格的合金液(一般過熱100～150℃)，然后在合金液通過霧化噴嘴時，與高速氣流或水流相遇被霧化為細小液滴，霧化液滴在封閉的霧化筒內(nèi)快速凝固成合金粉末。

霧化制粉法現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是水霧化、惰性氣體霧化(AA法)和離心霧化法，其中，氣霧化制粉技術(shù)因具有諸多的優(yōu)點而受到了廣大研究者的關(guān)注，例如該技術(shù)對環(huán)境污染小，獲得的粉末球形度高、氧含量低、冷卻速率大，是獲得高性能金屬及合金粉末的主要方法。氣霧化制粉工藝是一個多相流相互耦合作用的復(fù)雜過程，從霧化原理上分析，噴嘴設(shè)計及其相應(yīng)的霧化機理是氣霧化技術(shù)的核心。但是，迄今為止還沒有全面而清晰的認(rèn)識氣霧化機理。因此，科研人員嘗試通過對霧化設(shè)備噴嘴的改進來提高粉末質(zhì)量。如：英國PSI公司通過對緊耦合環(huán)縫式噴嘴進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使氣流的出口速度超過聲速，從而在較小的霧化壓力下獲得高速氣流，形成了超聲緊耦合霧化技術(shù)。德國Nanoval公司對緊耦合噴嘴進行重大改進，提出了層流超聲霧化的概念。但這種對噴嘴進行改進的方式難以與現(xiàn)有霧化制粉制備進行很好銜接，增加了制造設(shè)備投入成本。

目前，如何制取更優(yōu)性能的粉末(如粒度更細、分布更窄、球形度更高以及實現(xiàn)快速冷凝獲得非晶和微晶組織等)，進一步降低工藝整體成本(如氣體消耗量等)成為氣霧化制粉技術(shù)持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種霧化制粉設(shè)備的氣體加熱裝置，通過在霧化制粉設(shè)備的氣路上添加氣體加熱裝置，對氣體進行加熱，使得氣體的流動速度提高，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高的動能，進而將金屬液流粉粹成分布更為細小的熔滴，最終獲得更多更細的粉末。對于流速較低的霧化工藝，使用預(yù)熱氣體即可使得粉體材料的直徑變小，降低生產(chǎn)成本。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種霧化制粉設(shè)備的氣體加熱裝置，所述霧化制粉設(shè)備包括霧化噴嘴和進氣管道，所述進氣管道的氣體入口端接入霧化噴嘴；所述氣體加熱裝置設(shè)在進氣管道上并靠近其氣體入口端，在進氣管道內(nèi)的氣體進入霧化噴嘴前通過氣體加熱裝置對氣體進行加熱；所述氣體加熱裝置包括加熱系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括加熱體和加熱電源，通過加熱電源控制加熱體的開啟和關(guān)閉。

所述加熱體為電阻絲、加熱板、電熱棒或電熱盤等加熱元件。

所述溫度控制系統(tǒng)包括熱電偶和溫度控制器，所述熱電偶設(shè)于進氣管道上靠近氣體入口端的位置，熱電偶和所述加熱體都與溫度控制器相連接，熱電偶用于檢測氣體溫度，并將溫度信號傳送至溫度控制器，溫度控制器進行溫度設(shè)定與控制。

所述熱電偶的測溫端與進氣管道的氣體入口端的距離為200mm-500mm。

所述氣體加熱裝置還設(shè)有保溫層，保溫層包覆在加熱體外。

所述氣體加熱裝置還設(shè)有殼體，加熱體、與保溫層均設(shè)置于所述殼體內(nèi)。

利用上述裝置對霧化高壓氣體進行加熱時，操作過程如下：

1)將該裝置安裝于高壓氣體管道上；

2)設(shè)定加熱溫度；

3)霧化設(shè)備前期準(zhǔn)備；

4)打開加熱電源；

5)直至霧化過程結(jié)束。

本實用新型設(shè)計原理如下：

1、本實用新型通過在霧化噴嘴的進氣管道上設(shè)置氣體加熱裝置，對霧化用氣體進行加熱，使得氣體的流動速度提高，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高的動能，進而將金屬液流粉粹成分布更為細小的熔滴，最終獲得更多更細的粉末。對于流速較低的霧化工藝，使用預(yù)熱氣體即可使得粉體材料的直徑變小，降低生產(chǎn)成本。

2、本實用新型的氣體加熱裝置設(shè)置在靠近噴嘴進氣管道入口端，能夠保證具有一定溫度的氣體從噴嘴出氣口流出，從而使得氣體的流動速度得到提高。

本實用新型具有以下優(yōu)點和有益效果：

1、裝置結(jié)構(gòu)簡單。

2、能夠和現(xiàn)有氣霧化裝置組合裝配，適用性強。

3、提高細粉收得率，降低生產(chǎn)能耗。

附圖說明

圖1為本實用新型氣體加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-霧化噴嘴；2-進氣管道；21-氣體入口端；3-加熱體；4-熱電偶；5-溫度控制器；6-保溫層；7-殼體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。

本實用新型為霧化制粉設(shè)備的氣體加熱裝置，安裝在霧化制粉設(shè)備上。所述霧化制粉設(shè)備包括霧化噴嘴1和進氣管道2，進氣管道2的一端連接增壓器，另一端接入霧化噴嘴1，采用現(xiàn)有設(shè)備即可，如采用申請?zhí)枮?01520135609.X公開的“一種高真空感應(yīng)無坩堝及有坩堝惰性氣體霧化制粉設(shè)備”。

所述氣體加熱裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該氣體加熱裝置設(shè)在進氣管道2上，并靠近進氣管道2的氣體入口端21；該氣體加熱裝置在氣體進入霧化噴嘴1前對其進行加熱處理，使氣體的流動速度提高，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高的動能，進而將金屬液流粉粹成分布更為細小的熔滴，最終獲得更多更細的粉末。

所述氣體加熱裝置包括加熱系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)包括加熱體3和加熱電源，通過加熱電源控制加熱體3的開啟和關(guān)閉。加熱體3可以采用電阻絲、加熱板、電熱棒或電熱盤等加熱元件。如，圖1中是采用電阻絲設(shè)置在靠近氣體入口端的一段進氣管道外側(cè)。

所述溫度控制系統(tǒng)包括熱電偶4和溫度控制器5，所述熱電偶4設(shè)于進氣管道上靠近氣體入口端21的位置，熱電偶4的測溫端與氣體入口端21的距離優(yōu)選為200mm。熱電偶4和加熱體3都與溫度控制器5相連接，熱電偶用于檢測氣體溫度，并將溫度信號傳送至溫度控制器，溫度控制器進行溫度設(shè)定與控制。溫度范圍可以從室溫到1000攝氏度變化。

所述氣體加熱裝置還設(shè)有保溫層6和殼體7，保溫層6包覆在加熱體外，保溫層6與加熱體3均設(shè)置于所述殼體7內(nèi)。

利用上述裝置對霧化高壓氣體進行加熱時，操作過程如下：

1)將該裝置安裝于高壓氣體管道上；

2)設(shè)定加熱溫度；

3)霧化設(shè)備前期準(zhǔn)備；

4)打開加熱電源；

5)直至霧化過程結(jié)束。

盡管這里己詳細列出并說明了優(yōu)選實施實例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，可在不脫離本發(fā)明精髓的情況下進行各種結(jié)構(gòu)調(diào)整和控制參數(shù)搭配，這些內(nèi)容都被認(rèn)為處于權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。