⑧
哈尔滨焊接研究所（１５００８０）
气体雾化制粉是借助高速气流冲击破碎金属或合 金液流．将液流破碎成微小液滴（其尺寸小于 １６０￣ｍ）的制粉方法。气体雾化制粉是一种经济、有 效的制粉技术．适用于生产锡、铅、铜、银、锦等多 种金属粉末以及黄铜、青铜、不锈钢、合金钢、铁 基、锦基、钻基等合金粉末。气体雾化法制取的金属 或合金粉末通常为球形或椭球形．粉末细小．含氧量 低，因此不仅为粉末冶金工业提供优质的原料．也为 粉末的其他相关行业，如喷涂、喷捍、焊料等行业提 供优质的金属及合金粉末。 雾化的全过程极其复杂．雾化敷果受多种因素影 响，设备的主要部件是喷嘴．因此设计结构合理的雾 化喷嘴是获得好的雾化效果的前提。 雾化喷嘴 常见的雾化喷嘴结构分为自由降落式和分闭式， 不同的喷嘴有不同的装置特征。 １．自由降落式 自由降落式叉称非限制式 是指金属或合金液流 从漏包出口到雾化介质相遇点之间。依靠自身重力无 约束地自由降落（见图１）。 图１ 自由降落式雾化喷嘴结构示意圉 自由降落式喷嘴的最大优点薹不窖易发生堵嘴现 象．但是它存在着如下缺点：采用自由降落式喷嘴 时．金属或合金藏流速度不稳定．受密度及漏包内藏 面高度的蓐响。密度比较小的液流． 当雾化气体压力 大于藏体静压时 气体沿液流导管逆流而上．形成鼓 泡现象．致使藏汽流动不稳定甚至造成事故．因而降 低雾化效桌。另外．自由降落式喷嘴．雾化气体交汇 点与气体喷口距离较远．气流克服环境阻力所消耗的 动能较大．使到达交汇点的气流速度比喷口处气流速 度小．降低了气体动能利用率，不利于获得细粉。 ２．封闭式 封闭式叉称限制式。是指盘属或台盘液汽依靠高 速气体的吸动效应．到达雾化点（见图２） 封闭式喷嘴．由于靠吸动效应使金属或合金液流 到达雾化气体交汇点，所以金属或合金的液流速度比 豫硗莉孙键恩、Ｔ＇仁｝ｚ３，” 较平稳，在动能传递过程中．气流能量损失小。雾化
过程中，能量传递均匀．有利于获得尺寸偏差小的细
粉。封闭式喷嘴的缺点是容易发生堵嘴现象。
气悻
图２封闭式雾化喷嘴结构示意圉
目前．尽管大部分气体雾化粉末是由传统的自由
降落式制得，但封闭式制榆所占比重越来越大．所生
产的金属或台垒瞬末性能优越．产品附加值高．正广
泛应用于工业和高科＿技锾域 许多生产厂家和科研院
所正在采用封丽式制餐方式．或把传统的自由降落式
制期 国｝转化为封闭式制ｌ粉装置。
＝、影响困素
雾化喷嘴结构中影响雾化效果的目素很多．最主
要的因素有 喷射顶角、雾化喷嘴形状、突出部位
Ｐ、漏眼直径ｄ等。需要说明的是．设计喷嘴关键结
构参数时．很多数据都是经验性的。
１．喷射嘎角
选择合适的喷射顶角是制粉工作者设计雾化器的
关键 非限制式雾化器中．喷射顶角为４５‘和３５‘是
堵塞与不堵塞的商个临界状态。当大手４５‘时，雾化
终止，当小于３５’时，易发生射流．粉末较粗，甚至
不发生雾化。
制粉过程ｌ中．由于粉末的种类及性能的要求不
同．所选择的喷射顶角也有很大差别
２．气体雾化嚷 形状
气体雾化喷晴，大部分为环状嗣心喷嘴。可分为
两大类：即环缝式和环孔式。由于相同出口面积．环缝
喷嘴气体喷射量远大于环孔喷嘴．因而环缝喷嘴细粉
收得率较环孔喷嘴细粉收得率高。环缝式喷嘴的气流
通道有三种形状；收缩型、扩张型、收放型（见图３）。
收缩型 扩张型 收赦翌
图３喷嘴气流通道类型示意圉
垒螓 秉秀 瓣
雪
孽 嚯 ／ 橐 嚣
０ ｂ ７ ，ｔｎ、ｃ
维普资讯 http://www.cqvip.com
：突出部位
采用环状同心喷嚏时，内喷嘴锋沿与外喷嚏蜂措
在熔藏流葫前方向上有一十距离，通常称身突出部位
当Ｐ＜Ｏ时．经蒲包流下的金属或合金熔液在雾
化过程书有一巷分将Ｉ钉雾化介质喷出相反的方向飞
扬， 而被砖凝在漏包嚏上， 造成堵羞 使雾化过程中，
断．影响生产效率。Ｐ＞０时．髓着Ｐ的增大．雾化
喷射磺南ａ减小．制得粉末较粗，气流利用率较低．
同时．容易造成射流．严重影响雾化效果。
４．曩暖１径
旃眼直径ｄ较小时，存在着毛细现象。盒属或
合金熔液过热度较低时．导致熔液在导着中凝固，造
成堵塞．中断雾化过程。漏眼直径ｄ过大时．金属
或合金熔液的最低流速较大，易造成射菹．降低雾化
效果。在自由降落式雾化喷嚏中．如果褥眼直径过
大．在金属或合金灌面根低的情况下．极易发生反喷
事故。
三、新型喷嘴及其应用
１．新型环孔雾北噎譬
该喷嚏绩构属于自由降落式。喷嚏的ｌ设计克分考
虑了喷射顶南，综合了大、ｄ 喷射顶有的优点．内层
采用较小的喷射顶有．以防堵噍现象发生。冲间、次
外、外屠选用较大的喷射珥角．以挺高雾化敏果。喷
嘴结构（如图４所示）与一般环孔喷嚏相比．其优点
是ｔ随着聚焦次数的增多 粉末直径迅速藏小，细橱
收得事提高 在相同的压力下，４掾聚焦喷嘴所得的
榆末平均粒径减小２ｌ跏ｑ．细粉收得率提高约５倍。
肃
图４新晕环孔雾化喷■结相
２．自嚷式超声毫环形射瀛雾化噎嚏
该喷嚏结构属于封闭式，外扩张环形（如图５所
示）。
在正常工作条件下．该气悼喷嚏产生超声速射流
弓ｆ射加速金属或合金熔藏流，使其雾化，可获得≤
ｌ２５Ｉ＾ＩＩＩ粉＜７ｏ％）和≤４５｜．Ⅱ－粉（２０％）的铝粉。此
种喷嚏，结构简单．操作方便．造价低，可连续生
产．适用于铝、铅等多种粉末的翻造生产。
３．雾他 聚喷嘴
该喷嚏结构属于自由降落式。雾化汇聚喷嚏产生
两路特殊气流．一路经辅助臂的气流防止拿曩或合金
熔藏厦喷．另一路经高速喷管产生超声甚冲击破碎气
慌ｆ朝田 所示） 、 。
制甩赣囊嚏， 制备 钕铁■臻 非品徽晶
枋末。 ～
墙融渡流
图７轲 性放式蓦化喷囊结构示意田
四、国内外正在开发的王艺
紧密耦合气体雾化制备金属或台金橱末是目前国
际上正在开发、应用、根有前途的制橱撞术 紧密耦
合气体雾化喷嚏正在逐渐进入井应用于周内卦生产厂
家的气俸雾化设备系统中。
（１９９８１１８）
维普资讯 http://www.cqvip.com