專利名稱：霧化生產系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及鋁合金及鋁合金粉末生產領域，更具體地說，涉及一種霧化生產系統。
背景技術：
鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業經濟的飛速發展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。純鋁的密度小，大約是鐵的1/3，熔點低，鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各種型材、板材。通過長期的生產實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。添加一定元素形成的合金在保持純鋁質輕等優點的同時還能具有較高的強度，勝過很多合金鋼，成為理想的結構材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面，飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用傳統的制備方法，例如提高合金純度、調整成成、改變熱處理規范等方式、來研制新的鋁合金材料，所獲得的效果已越來越小。為了大幅度提高材料強度、耐蝕性、耐熱性、斷裂韌性等性能，通過將鋁合金熔體霧化，快速凝固成粉末，再將粉末壓制、燒結、壓力加工成鋁合金材料，制得的材料晶粒細小，金屬間化合物粒子細化，化學成分均勻，合金元素的過飽和固溶度增加，彌散強化、固溶強化和時效強化作用得到綜合利用，因而材料有很高的強度，很好的抗應力腐蝕性能。目前，生產高品質的鋁及鋁合金粉末，基本上采用惰性氣體霧化或離心盤離心霧化。生產產量低，成本高，品質不穩定。細粉得率低，生產過程難以控制調整，無法根據合金粉末晶相結構需要修改工藝參數，調整霧化合金粉末冷卻速率，得到需要的晶相結構合金粉末。現有生產技術采用的是單套霧化生產系統，即一個噴霧裝置連接一套分級系統。經過噴霧裝置霧化的合金粉末進入霧化室后，靠高氣流噴射時的快速冷凝和霧化室內的冷卻風量冷卻。且上述霧化生產系統中只有一個循環風機，風量小風溫高冷卻效果差(噴射冷卻速率基本相同)。因此，上述霧化生產系統制備出的鋁合金粉末顆粒分散度低，細粉率低， 產品易粘連，產能低。另外，每套霧化生產系統產能不高，投入大，必須要配套相應的熔煉設備，供配電生產廠房資金占用率高。如果要擴大產能，必須要新建一條生產線才能完成。同時生產過程中各設備功率、參數都無法靈活調整，系統分級系流單一，風機風量不可調，生產時冷卻速率低，無法生產出高品質的合理晶相結構鋁及鋁合金產品。因此，如何研究出一種提高其產能的霧化生產系統，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種霧化生產系統，以實現提高系統的產能的目的。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種霧化生產系統，包括噴霧裝置、霧化室、氮氣壓縮系統、制氮系統、冷卻系統、 分級系統和通風機，一個所述噴霧裝置與一個所述霧化室相連通；所述霧化室與多套所述分級系統相連通，每套所述分級系統分別連接有一個所述通風機。優選地，在上述霧化生產系統中，所述霧化室與三套所述分級系統相連通。優選地，在上述霧化生產系統中，所述分級系統包括冷卻器、離心式分級器、旋風分級器、布袋除塵器和氣壓平衡罐，其中，所述冷卻器連通所述霧化室和離心分離器，所述旋風分級器連通所述布袋除塵器和所述離心分級器，所述氣壓平衡罐通過所述回風管連通所述布袋除塵器和所述霧化室，且所述氣壓平衡罐與所述通風機相連通。優選地，在上述霧化生產系統中，所述離心分級器的二次出風口通過二次風管與所述氣壓平衡罐相連通。優選地，在上述霧化生產系統中，所二次風管上設置有調節閥。優選地，在上述霧化生產系統中，所述通風機為離心式通風機。優選地，在上述霧化生產系統中，所述回風管上設置有調節閥。優選地，在上述霧化生產系統中，所述氣壓平衡罐與所述霧化裝置之間還連通有壓縮機。優選地，在上述霧化生產系統中，所述霧化裝置還設置有制氮機。本發明實施例中的霧化生產系統包括噴霧裝置、霧化室、氮氣壓縮系統、制氮系統、冷卻系統、分級系統和通風機，一個所述噴霧裝置與一個所述霧化室相連通；所述霧化室與多套所述分級系統相連通，每套所述分級系統分別連接有一個所述通風機。在使用時， 利用霧化裝置將熔化的鋁及鋁合金溶液霧化噴射入霧化室內，通過調整霧化裝置中噴出氣體的壓力及噴嘴長短、形狀可得到快速冷凝的合金粉末。經過超音速霧化裝置噴出的合金液滴噴入至霧化室內，由于多系統并聯，保證冷卻風量供應充足。已凝固的合金粉和氮氣混合氣固物通過冷卻器冷卻后進入離心分級器，旋風分級分離器收集后余含塵氣體進入脈沖式布袋除塵器。粉塵經過濾收集，干凈的氣體進入氣體平衡罐中。氣體平衡罐裝有的通風機將吸入的干凈氣體通過不同管道送入霧化室和離心分級器內。由于本發明實施例中的一個霧化裝置對應多套分級系統，且每套分級系統均設置有一個通風機，經過發明人的多次試驗得出該霧化生產系統的壓力高可達到6-12mpa，冷卻速率可達到103-104k/s，且霧化裝置高壓氣體集中使用，提高了霧化能量轉化率，從而提高了霧化生產系統的產能。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的霧化生產系統的結構示意圖。
具體實施方式
本發明實施例公開一種霧化生產系統，以實現提高系統的產能的目的。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例， 本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。如圖1所示，該霧化生產系統包括噴霧裝置、霧化室1、分級系統和通風機，一個噴霧裝置與一個霧化室1相連通；霧化室1與多套分級系統相連通，每套分級系統分別連接有一個通風機。在使用時，利用霧化裝置2將熔化的鋁及鋁合金溶液霧化噴射入霧化室1內，通過調整霧化裝置2中噴出氣體的壓力及噴嘴長短、形狀可得到快速冷凝的合金粉末。經過霧化裝置2噴出的超音速霧化的合金液滴噴入至霧化室1內，由于多系統并聯，保證冷卻風量供應充足。已凝固的合金粉和氮氣混合氣固物通過冷卻器冷卻后進入離心分級器，旋風分級分離器收集后余含塵氣體進入脈沖式布袋除塵器。粉塵經過濾收集后干凈的氣體進入氣體平衡罐中。氣體平衡罐裝有的通風機將吸入的干凈氣體通過不同管道送入霧化室1和離心分級器內。由于本發明實施例中的一個霧化裝置2對應多套分級系統，且每套分級系統均設置有一個通風機，經過發明人的多次試驗得出該霧化生產系統的壓力高可達到6-12mpa，冷卻速率可達到103-104k/s，且霧化裝置2高壓氣體集中使用，提高了霧化能量轉化率，從而提高了霧化生產系統的產能。上述霧化生產系統中，霧化室1與至少兩個或兩個以上的分級系統相連通，在本發明實施例中重點介紹，霧化室1與三套分級系統相連通的情況。每套分級系統包括冷卻器、離心式分級器、旋風分級器、布袋除塵器和氣壓平衡罐，其中，冷卻器連通霧化室1和離心分離器，旋風分級器連通布袋除塵器和離心分級器， 氣壓平衡罐通過回風管連通布袋除塵器和霧化室1，且氣壓平衡罐與通風機相連通。為了節約能耗，離心分級器的二次出風口通過二次風管與氣壓平衡罐相連通。為了方便調節霧化生產系統中流量，二次風管和/或回風管設置有調節閥。為了優化上述方案，氣壓平衡罐與霧化裝置2之間還連通有壓縮機3，壓縮機3通過管道4與霧化裝置2相連通，壓縮機3從平衡罐中抽吸氮氣壓縮到6-12mpa，送入霧化裝置2，系統消耗泄露的氮氣可由制氮機補充，整個生產過程密閉，氮氣循環使用。生產過程安全可靠，通風機為離心式通風機。三套分級系統包括第一分級系統、第二分級系統和第三分級系統，其中，第一分級系統包括第一冷卻器501、第一離心式分級器、第一旋風分級器503、第一布袋除塵器504和第一氣壓平衡罐505，其中，第一冷卻器501連通霧化室1和第一離心分離器，第一旋風分級器503連通第一布袋除塵器504和第一離心分級器502，第一氣壓平衡罐505通過第一回風管506連通第一布袋除塵器504和霧化室1，且第一氣壓平衡罐505與第一通風機相連通。為了節約能耗，第一離心分級器502的二次出風口通過第一二次風管507與第一氣壓平衡罐505相連通。第一二次風管上設置有調節閥508，第一回風管上分別設置有調節閥509和調節閥510。第二分級系統包括第二冷卻器601、第二離心式分級器、第二旋風分級器603、第
5二布袋除塵器604和第二氣壓平衡罐605，其中，第二冷卻器601連通霧化室1和第二離心分離器，第二旋風分級器603連通第二布袋除塵器604和第二離心分級器602，第二氣壓平衡罐605通過第二回風管606連通第二布袋除塵器604和霧化室1，且第二氣壓平衡罐605 與第二通風機相連通。為了節約能耗，第二離心分級器602的二次出風口通過第二二次風管607與第二氣壓平衡罐605相連通。第二二次風管上設置有調節閥608，第二回風管上分別設置有調節閥609和調節閥610。第三分級系統包括第三冷卻器701、第三離心式分級器、第三旋風分級器703、第三布袋除塵器704和第三氣壓平衡罐705，其中，第三冷卻器701連通霧化室1和第三離心分離器，第三旋風分級器703連通第三布袋除塵器704和第三離心分級器702，第三氣壓平衡罐705通過第三回風管706連通第三布袋除塵器704和霧化室1，且第三氣壓平衡罐705 與第三通風機相連通。為了節約能耗，第三離心分級器702的二次出風口通過第三二次風管707與第三氣壓平衡罐705相連通。第三二次風管上設置有調節閥708，第三回風管上分別設置有調節閥709和調節閥710。利用霧化裝置2將熔化的鋁及鋁合金溶液霧化噴射入霧化室1內。通過調整霧化氮氣壓力及噴嘴長短、形狀可得到快速冷凝的合金粉末。本霧化裝置2壓力高可達到 6-12mpa，冷卻速率可達到103-104k/s.。單噴嘴霧化裝置2高壓氮氣集中使用。霧化能量轉化率高，調控性強。超音速霧化的合金液滴進入大容器的霧化室1內，通過調風閥門開關大小可調整進入霧化室1不同位置的風量大小、風溫高低、合金液滴的冷卻速率可相應變化。多系統并聯，保證冷卻風量供應充足。已凝固的合金粉和氮氣混合氣固物通過冷卻器冷卻后進入離心分級器，旋風分級分離器收集后余含塵氣體進入脈沖式布袋除塵器。粉塵經過濾收集干凈的氣體進入氣體平衡罐中。氣體平衡罐中裝有高壓頭，大風量的離心通風機。通風機將吸入的干凈氣體通過回風管和二次風管分別送人霧化室1和離心分級器內。壓縮機3從平衡罐中抽吸氮氣壓縮到6-12mpa，送人霧化裝置2，系統消耗泄露的氮氣由制氮機補充。整個生產過程密閉，氮氣循環使用。生產過程安全可靠。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種霧化生產系統，包括噴霧裝置、霧化室、氮氣壓縮系統、制氮系統、冷卻系統、分級系統和通風機，其特征在于，一個所述噴霧裝置與一個所述霧化室相連通；所述霧化室與多套所述分級系統相連通，每套所述分級系統分別連接有一個所述通風機；氮氣壓縮系統與氣體平衡罐及噴霧裝置相連通、制氮系統與氣體平衡罐相連通。
2.如權利要求1所述的霧化生產系統，其特征在于，所述霧化室與三套所述分級系統相連通。
3.如權利要求2所述的霧化生產系統，其特征在于，所述分級系統包括冷卻器、離心式分級器、旋風分級器、布袋除塵器和氣壓平衡罐，其中，所述冷卻器連通所述霧化室和離心分離器，所述旋風分級器連通所述布袋除塵器和所述離心分級器，所述氣壓平衡罐通過所述回風管連通所述布袋除塵器和所述霧化室，且所述氣壓平衡罐與所述通風機、氮氣壓縮系統、制氮系統相連通。
4.如權利要求3所述的霧化生產系統，其特征在于，所述離心分級器的二次出風口通過二次風管與所述氣壓平衡罐相連通。
5.如權利要求4所述的霧化生產系統，其特征在于，所二次風管上設置有調節閥。
6.如權利要求3所述的霧化生產系統，其特征在于，所述通風機為離心式通風機。
7.如權利要求6所述的霧化生產系統，其特征在于，所述回風管上設置有調節閥。
8.如權利要求3所述的霧化生產系統，其特征在于，所述氣壓平衡罐與所述霧化裝置之間還連通有壓縮機。
9.如權利要求8所述的霧化生產系統，其特征在于，所述霧化裝置還設置有制氮機。
全文摘要
本發明實施例公開了一種霧化生產系統，包括噴霧裝置、霧化室、氮氣壓縮系統、制氮系統、冷卻系統、分級系統和通風機，一個所述噴霧裝置與一個所述霧化室相連通；所述霧化室與多套所述分級系統相連通，每套所述分級系統分別連接有一個所述通風機，氮氣壓縮系統與氣體平衡罐及噴霧裝置相連通、制氮系統與氣體平衡罐相連通。系統通風管道上裝有冷卻列管，設備裝有水冷夾套。由于本發明實施例中的一個霧化裝置對應多套分級系統，且每套分級系統均設置有一個通風機，經過發明人的多次試驗得出該霧化生產系統的壓力高可達到6-12MPa，冷卻速率可達到103-104k/s，且霧化裝置高壓氣體集中使用，提高了霧化能量轉化率，從而提高了霧化生產系統的產能。
文檔編號B22F9/08GK102398039SQ201110388200
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者米成群 申請人:米成群