精確控制氣固兩相流中硬質磨料流量的問題,使得磁性磨料中硬質磨料的含量穩定。
[0039]( 5)該自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備使用方法簡單,性能穩定可靠,適于高性能磁性磨料的規模生產。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發明自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備示意圖,其中: 1-放水閥,2-濾網,3-磁性磨料,4-壓濾氣閥,5-閘閥,6-冷水閥,7-水封罐體,8-水封用水,9-進水閥,I O-進氣閥,11-進氣管,12-排水管,13-高壓氮氣瓶I,14-高壓氮氣瓶2,15-氣閥2,16-氣閥I,17-螺旋送混粉器,18-氣管3,19-氣管I,20-氣壓表I,21-氣壓表2,22-氣管2,23-氣管4,24-螺旋輸送裝置,25-硬質磨料罐蓋,26-硬質磨料罐,27-硬質磨料,28-混粉氣管,29-熔融金屬,30-電爐,31-保溫坩禍,32-金屬液導流管,33-低壓混粉射流噴嘴,34-高壓氣流噴嘴,35-水位計,36-霧化水冷室,37-冷卻水,38-霧化水冷室殼體,39-磁性磨料罐,40-過濾水,41-雙噴嘴霧化水冷裝置,42-抽氣除塵裝置,43-鼓風機,44-氣站。
【具體實施方式】
[0041 ]下面結合附圖對本發明進一步說明:
如附圖1所示的自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備,包括雙噴嘴霧化水冷裝置(41)、螺旋送混粉器(17)、水封除塵裝置(42)、氣站(44)。
[0042]附圖1所示的雙噴嘴霧化水冷裝置(41)包括:熔融金屬(29)、電爐(30)、保溫坩禍
(31)、金屬液導流管(32)、低壓混粉射流噴嘴(33 )、高壓氣流噴嘴(34)、水位計(35)、霧化水冷室(36 )、冷卻水(37 )、霧化水冷室殼體(38 )、磁性磨料罐(39 )、過濾水(40 )、放水閥(I)、濾網(2)、磁性磨料(3)、壓濾氣閥(4)、閘閥(5)、冷水閥(6);通過調節冷卻水(37)在霧化水冷室(36)中的水位高度,從而調節冷卻水(37)的水面到高壓氣流噴嘴(34)的距離,從而調節磁性磨料液滴的冷凝時間,進而控制硬質磨料在磁性磨料顆粒中分布的深度;冷卻水(37)的水面到高壓氣流噴嘴(34)的距離越大,則硬質磨料在磁性磨料顆粒中的分布越淺;冷卻水(37)的水面到高壓氣流噴嘴(34)的距離越小,則硬質磨料在磁性磨料顆粒中的分布越深。
[0043]附圖1中所示的螺旋送混粉器(17)包括:氣管3 (18 )、氣壓表2 (21)、氣管2(22)、氣管4(23)、螺旋輸送裝置(24)、硬質磨料罐蓋(25)、硬質磨料罐(26)、硬質磨料(27)、混粉氣管(28)。
[0044]附圖1中所示的水封除塵裝置(42)包括:水封罐體(7 )、水封用水(8 )、進水閥(9 )、進氣管(10)、排氣管(11)、排水閥(12)、鼓風機(43)。
[0045]如附圖1中所示的氣站(44)包括:高壓氮氣瓶I(13)、高壓氮氣瓶2(14)、氣閥2
(15)、氣閥1(16)、氣管 3(18)、氣管 1(19)、氣壓表 1(20)。
[0046]附圖1中所示的雙噴嘴霧化水冷裝置(41),其低壓混粉射流噴嘴(33)通過混粉氣管(28)與螺旋輸送裝置(24)相接,螺旋輸送裝置(24)與氣管2(22)、硬質磨料罐(26)相連接,氣管2(22)與氣管4(23)、氣管3(18)相連接,氣管3(18)通過氣閥2(15)與高壓氮氣瓶2
(14)相連接;在氣管3(18)上安裝有氣壓表2(21);氣管3(18)中的氣流一路經過氣管4(23)到達硬質磨料罐(26)的腔體的上部,一路經過螺旋輸送裝置(24)到達硬質磨料罐(26)的腔體的下部,硬質磨料罐(26)腔體上下部氣壓相等,不會對螺旋輸送裝置(24)的送粉速度產生影響,送粉速度完全取決于螺旋輸送裝置(24)的螺旋轉速;在螺旋輸送裝置(24)的出口,氮氣氣流與硬質磨料充分混合,形成氣固兩相流,經混粉氣管(28)進入低壓混粉射流噴嘴(33)的內腔,再經低壓混粉射流噴嘴(33)噴出,從而使得硬質磨料被射入下流過程中的金屬液流中;調節氣閥2(15)的開度,調節混粉射流從低壓混粉射流噴嘴(33)噴出速度,從而調節硬質磨料射入下流金屬液中的深度;調節螺旋輸送裝置(24)的送粉速度,從而調節射入下流金屬液的硬質磨料多少。
[0047]附圖1中所示的雙噴嘴霧化水冷裝置(41),其高壓氣流噴嘴(34)通過氣管1(19)、氣閥I(16)與高壓氮氣瓶I(13)相連接;在氣管I (19)上安裝有氣壓表I (20);通過調節氣閥I
(16)調節高壓氣體在高壓氣流噴嘴(34)中的壓力,從而對金屬液流進行霧化的氣流速度進行控制,進而控制將要生成的磁性磨料顆粒的粒度。
[0048]附圖1中所示的水封除塵裝置(42),其水封罐體(7)為底部呈錐形的封閉圓筒,水封罐體(7)的下部安裝有排水閥(12),上部安裝有進氣管(10)和排氣管(11),側面安裝有進水閥(9);其鼓風機(43)的抽氣口通過管道與霧化水冷室(36)相連、出氣口通過進氣管(10)與水封罐體(7)相連并伸入水封用水(8)的水面以下,排氣管(11)安裝在水封罐體(7)上,一端連接大氣、另一端水封罐體(7)上腔,水封用水(8)的水面離水封罐體(7)的頂端保持一段距離;鼓風機(43 )從霧化水冷室(36 )抽出的含有粉塵的氣體從水封罐體(7 )的進氣管(1 )的端口進入水中,經過凈化水的凈化后向上逸出進入水封罐體(7)的上腔,再經排氣管(11)排入大氣。
[0049]附圖1中所示的金屬液導流管(32)位于低壓混粉射流噴嘴(33)的上方,兩者相隔設定的距離,使得低壓混粉射流噴嘴(33)噴出的混粉氣流不對金屬液的下流形成阻力,也不對金屬液導流管(32)造成沖蝕磨損。
[0050]附圖1所示的自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備,其特征在于:低壓混粉射流噴嘴(33)位于高壓氣流噴嘴(34)的上部且緊靠在一起;低壓混粉射流噴嘴(33)與高壓氣流噴嘴(34)噴出的錐狀射流,兩者的焦點都在同一軸線上;低壓混粉射流噴嘴(33)用于將氣固兩相流中的硬質磨料均勻射入自由降落的金屬液流中,使得金屬液流含有硬質磨料,高壓氣流噴嘴(34)用于對含有硬質磨料的繼續下流的金屬液流進行霧化,形成含有硬質磨料顆粒的微小液滴,在下降的過程中遇水冷快速凝固形成磁性磨料顆粒,磁性磨料顆粒在水中下沉,經過閘閥(5)進入磁性磨料灌(39);在電爐(30)、保溫坩禍(31)中的金屬全部制備成磁性磨料后,關閉閘閥(5 )使得霧化水冷室(36 )和磁性磨料灌(39)之間封閉,打開放水閥(I)使得磁性磨料灌(39)中的水外流,打開壓濾氣閥(4)使得高壓氣體進入磁性磨料灌(39)的內腔中,濾網(2)將磁性磨料阻擋在磁性磨料灌(39)的上腔中,而其中的水被強制擠出;將磁性磨料灌(39)取下,取出其中的磁性磨料,經過烘干、篩分和包裝,從而得到不同粒度的磁性磨料。
[0051]附圖1中所示的低壓混粉射流噴嘴(33),其會受到噴射射流中硬質磨料粉末的沖蝕磨損,因而低壓混粉射流噴嘴(33)要求具有較高的耐沖蝕磨損性能,低壓混粉射流噴嘴
(33)可采用環縫射流噴嘴,也可以采用環孔射流噴嘴;由于低壓混粉射流噴嘴(33)的作用是將硬質磨料注入金屬液而不是霧化金屬液,因而其形成的錐狀射流的錐角要小于40度,混粉氣流的噴射壓力在0.5?2MPa之間;高壓氣流噴嘴(34)形成的錐狀射流焦點位于低壓混粉射流噴嘴(33)形成的錐狀射流焦點的下方,兩者的距離在2?8mm之間;高壓氣流噴嘴氣流的噴射壓力在5?8MPa之間。
[0052]附圖1所示的自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備,其進行磁性磨料制備操作過程如下:
1)在硬質磨料罐(26)中裝填設定量的硬質磨料并旋緊硬質磨料罐蓋(25);
2)加熱金屬進入熔融狀態并達到規定的過熱度: 3)打開冷水閥(6 )并調節霧化水冷室(36 )中冷卻水(37 )的水位達到規定的高度;
4)打開鼓風機(43 )、抽吸霧化水冷室(36 )中的氣體;
5)打開連接高壓氮氣瓶1(13)與高壓氣流噴嘴(34)之間的氣閥1(16)并調節到規定的氣流壓力;
6)打開連接高壓氮氣瓶2(14)與低壓混粉射流噴嘴(33)之間的氣閥2(15)并調節到規定的氣流壓力;
7)啟動螺旋輸送裝置(24)并按工藝要求控制送粉速度;
8)將電爐(30)中的熔融金屬均勻倒入保溫坩禍(31)中,并保持一定液面高度,直到電爐(30 )中的熔融金屬倒盡為止;
9)在保溫坩禍(31)中熔融金屬全部流盡后,按順序關閉螺旋輸送裝置(24)、氣閥I
(16)、氣閥2(15)、鼓風機(43);
1 )關閉閘閥(5 )使得霧化水冷室(36)和磁性磨料灌(39 )之間封閉,打開放水閥(I)使得磁性磨料灌(39)中的水外流,打開壓濾氣閥(4)使得高壓氣體進入磁性磨料灌(39)的內腔中,濾網(2)將磁性磨料阻擋在磁性磨料灌(39)的上腔中,而其中的水被強制擠出;
11)將磁性磨料灌(39)取下,取出其中的磁性磨料,經過烘干、篩分和包裝,從而得到不同粒度的磁性磨料。
[0053]在上述過程中,按照工藝要求控制熔融金屬的溫度、螺旋輸送裝置(24)的送粉速度、低壓混粉射流噴嘴(33)與高壓氣流噴嘴(34)的噴射壓力、冷卻水(37)在霧化水冷室(36 )中的水位,便可生成優質的磁性磨料。
【主權項】
1.自由降落混粉氣霧化水冷快凝磁性磨料制備設備,其特征在于:雙噴嘴霧化水冷裝置(41)、螺旋送混粉器(17)、水封除塵裝置(42)、氣站(44);所述的雙噴嘴霧化水冷裝置(41)包括:熔融金屬(29)、電爐(30)、保溫坩禍(31)、金屬液導流管(32)、低壓混粉射流噴嘴(33)、高壓氣流噴嘴(34)、水位計(35)、霧化水