一种雾化喷盘及其构成的雾化系统
技术领域
本实用新型涉及合金制造设备领域，具体涉及一种雾化法制备合金粉末的制备装置。
背景技术
雾化法是在外力作用下将液体金属或合金直接破碎成为细小液滴，并快速冷凝制得粉末的方法，与机械粉碎法比较，雾化法是一种较简便且经济的粉末生产方法。雾化法制备合金粉末时，需要用到雾化装置，常规的雾化装置都具有雾化腔和设置在雾化腔上的喷盘，雾化腔内粉末的具体形成过程为：液体金属或合金从喷盘的物料口流入到雾化腔中，通过喷盘喷出的气体或液体冲击雾化腔中的液体金属或合金，使液体金属或合金破碎形成细小液滴，液滴在雾化腔中冷却后即制成粉末。
在常规雾化制粉的工艺中，粉末粒径的大小通常是通过控制喷盘喷出的气体或液体的种类和流速、液体金属或合金的特性和流速、雾化腔内压力等参数来实现。但对于电池领域的合金负极材料而言，如中国专利文献CN107790712A中记载的铜-铝-硅合金纳米负极材料，其具有特定粒径和形貌的需求，而采用现有水雾化工艺中的喷盘结构，无论如何对水雾化工艺中的相关参数进行调整，也无法实现特定粒径和形貌的合金负极材料的正常有序制备。具体为：在控制水雾化工艺的参数形成特定粒径和形貌的合金负极材料时，制备得到的粉末会出现向喷盘反冲的现象，极大地妨碍粉末的正常的生产。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于：现有喷盘结构在生产合金负极材料时会出现粉末反冲影响正常有序生产的问题；本实用新型提供了可以有效实现合金负极材料的正常有序制备的一种雾化喷盘及其构成的雾化系统。
一种雾化喷盘，包括：
盘体，其上设有物料通孔；
至少两个的喷嘴，设置在盘体上，且所述喷嘴的轴线与物料通孔的轴线之间的夹角为10～15度。
所述夹角的角度为11～13度。
所述夹角的角度为12±0.1度。
所述夹角的角度为12±0.01度。
沿物料通孔的周缘设置有四个所述喷嘴。即，所述喷嘴的数量为四个，均匀设置在物料通孔的一周。
一种雾化系统，雾化罐的进料口上设置有上述的雾化喷盘。
所述雾化罐上还具有出料口，该出料口上连接有筛分装置；
所述雾化罐上还设置有泄压组件。
所述筛分装置为过滤网，所述过滤网固定在雾化罐的出料口上，过滤网下方还设置有粉末收集装置。
所述雾化喷盘上方还设置有具有漏嘴的物料暂存结构。
所述漏嘴位于物料暂存结构的底部，该漏嘴底端与雾化喷盘之间的距离为50～150㎜；且漏嘴的中心轴线与雾化喷盘上物料通孔的中心轴线之间的距离小于1㎜。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1.本实用新型中提供了一种雾化喷盘，该雾化喷盘中优化了喷嘴的轴线与物料通孔的轴线之间的夹角，使该夹角减小到10～15度之间，有效实现特定粒径和形貌的合金负极材料的正常有序制备；具体的，通过发明人的研究发现：当夹角较大时，高压水对液流的冲击力较大，得到的粉末粒径较小，但是颗粒向上反冲现象较严重，会妨碍正常生产；而当夹角较小时，高压水对液流的冲击力较小，得到的粉末粒径较大，但是可以有效避免颗粒向上反冲。基于上述研究，本实用新型优化了喷盘中喷嘴的轴线与物流线之间的夹角，通过夹角角度范围的限定，其既可以满足水雾化工艺中相关参数进行调整，实现特定粒径和形貌的合金负极材料的制备，同时，也不会出现制备好的粉末朝向喷盘反冲影响正常生产的问题，因此，本实用新型结构的优化有效克服了现有技术中的喷盘在制备特定粒径和形貌的合金负极材料时出现反冲的问题，使特定粒径和形貌的合金负极材料能够正常有序的生产，提高生产效率和生产质量。
2.本实用新型中还提供了一种雾化系统，其采用了优化结构后的雾化喷盘，能够有效达到有序正常制备特定粒径和形貌的合金负极材料的目的。
3.本实用新型中还进一步优化了雾化系统中各部件的结构，如在雾化罐上的出料口上设置过滤网，过滤网下方设置粉末收集装置的结构，通过上述结构的优化能有效将过滤和粉末收集集合到一起，节约占地面积。
4.本实用新型还在雾化罐上方设置有具有漏嘴的物料暂存结构，并优化了物料暂存结构与雾化罐之间的位置关系，如漏嘴底端与雾化喷盘之间的距离为50～150㎜，漏嘴的中心线与雾化喷盘上物料通孔的中心线之间的距离小于1㎜；通过该设置，可以有效将物料暂存结构中的液体金属或合金更好的从物料通孔位置处流入到雾化罐中。
附图说明
为了更清楚地显示本实用新型的产品结构，本实用新型还提供以下附图。
图1为本实用新型中雾化喷盘的结构示意图。
图2为本实用新型中雾化系统的示意图。
附图标记说明：
1-盘体，2-喷嘴，3-雾化罐，4-泄压组件，5-过滤网，6-粉末收集装置，7-物料暂存结构，8-物料通孔，9-观察口。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本实用新型，并不局限于所述最佳实施方式，不对本实用新型的内容和保护范围构成限制，任何人在本实用新型的启示下或是将本实用新型与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
一种雾化喷盘，如图1所示，包括盘体1和至少两个的喷嘴2，该盘体1上设有物料通孔8；喷嘴2的轴线与物料通孔8的轴线相交，所述喷嘴2的轴线与所述物料通孔8的轴线之间的夹角为10～15度，即喷嘴2的喷射方向与所述物料通孔8的轴线之间的夹角为10～15度。
本实用新型中，所述雾化喷盘优化了喷嘴的轴线与物料通孔的轴线之间的夹角，使该夹角减小到10～15度之间，有效实现特定粒径和形貌的合金负极材料的正常有序制备；具体的，通过发明人的研究发现：当夹角较大时，高压水对液流的冲击力较大，得到的粉末粒径较小，但是颗粒向上反冲现象较严重，会妨碍正常生产；而当夹角较小时，高压水对液流的冲击力较小，得到的粉末粒径较大，但是可以有效避免颗粒向上反冲。基于上述研究，本实用新型优化了喷盘中喷嘴的轴线与物料通孔的轴线之间的夹角，通过夹角角度范围的限定，其既可以满足水雾化工艺中相关参数进行调整，保证雾化对液体金属或合金的冲击力，实现特定粒径和形貌的合金负极材料的制备，同时，也不会出现制备好的粉末朝向喷盘反冲影响正常生产的问题，因此，本实用新型结构的优化有效克服了现有技术中的喷盘在制备特定粒径和形貌的合金负极材料时出现反冲的问题，使特定粒径和形貌的合金负极材料能够正常有序的生产，提高生产效率和生产质量。
本实用新型中对于合金负极材料的雾化法制备工艺而言，所述夹角的角度优选为11～13度，进一步优选为12±0.1度。而对于中国专利文献CN107790712A中记载的铜-铝-硅合金纳米负极材料而言，该夹角的角度优选为12±0.01度。
本实用新型中喷嘴2的数量需要设置为两个以上，只要喷嘴2均匀围绕所述物料通孔8一周即可，喷嘴2的数量可以是3个、5个、8个、10个等，当数量较多时，可以采用围绕物料通孔8内外两圈的方式设置。本实施例中，该喷嘴2的数量设置为四个，均匀设置在物料通孔8的一周。
本实施例中的喷嘴2可以是直接一体成型在盘体1上的雾化介质通道，雾化介质通道的中心轴线与喷嘴2的轴线一致。该喷嘴2也可以是外设在盘体1下方的凸出管道，当喷嘴2为凸出管道的结构时，该盘体1内还设置有引导孔，该引导孔一端用于与提供雾化介质的容器连通，该引导孔另一端与喷嘴2连通，如图1所示。
实施例2
本实施例提供了一种雾化系统，如图1和图2所示，包括有实施例1所述的雾化喷盘，具体的，该雾化系统包括：雾化罐3、雾化喷盘和泄压组件4。其中，雾化罐3顶端具有进料口，该雾化喷盘设置在进料口位置处，泄压组件4设置在雾化罐3上，如图2所示。
为了能够在制备的同时还能实现筛分，达到连续生产的目的，在雾化罐3上还设置一个出料口，该出料口上连接有筛分装置。为了能够达到节约占地面积的目的，本实用新型中将雾化罐3的出料口设置在雾化罐3的底端位置处，并将筛分装置优选为过滤网5，该过滤网5安装在雾化罐3的出料口上，在雾化罐3的出料口下方设置粉末收集装置6即可。通过该结构，制备得到的粉末直接下落到过滤网5上进行过滤筛分，筛分后的粉末通过重力作用掉落到粉末收集装置6中，该雾化喷盘、雾化罐3、过滤网5和粉末收集装置6从上至下依次设置，因此，可以极大地节约占地面积，提高空间利用率。
为了便于观察，在本实施例的雾化罐3上还设置有观察口9，该观察口9邻近该过滤网5位置处，如图2所示。
为了能保证液态的金属或合金能够有效进入到雾化罐3中，本实用新型的雾化系统还包括设置在雾化喷盘上方物料暂存结构7。该物料暂存结构7上具有漏嘴，漏嘴位于物料暂存结构7的底部，该漏嘴底端与雾化喷盘之间的距离为50～150㎜；且漏嘴的中心轴线与雾化喷盘上物料通孔8的中心轴线之间的距离小于1㎜。通过上述设置，可以有效将物料暂存结构7中暂存的液态的金属或合金能够有效通过雾化喷盘的物料通孔8进入到雾化罐3中。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
