粉末制造設備和粉末形成方法技術

本發明專利技術提供了一種能夠當通過流體形成精細的粉末時防止顆粒生長的粉末制造設備，該設備包括：一個鋼水提供部分，用于提供鋼水；以及一個冷卻流體噴射部分，其被安排在該鋼水提供部分的下部分處并且將冷卻流體噴射在鋼水上以粉化通過該鋼水提供部分提供的鋼水，其中該冷卻流體噴射部分形成用于冷卻鋼水以便粉化鋼水的第一流和用于在鋼水中形成下降空氣流的第二流。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供了一種能夠當通過流體形成精細的粉末時防止顆粒生長的粉末制造設備，該設備包括：一個鋼水提供部分，用于提供鋼水；以及一個冷卻流體噴射部分，其被安排在該鋼水提供部分的下部分處并且將冷卻流體噴射在鋼水上以粉化通過該鋼水提供部分提供的鋼水，其中該冷卻流體噴射部分形成用于冷卻鋼水以便粉化鋼水的第一流和用于在鋼水中形成下降空氣流的第二流?！緦＠f明】
本公開內容涉及一種粉末制造設備和一種用于由鋼水(molten steel)生產粉末的粉末形成方法，且更具體而言，涉及一種粉末制造設備和一種通過將冷卻流體噴射到鋼水上來將鋼水粉化成均勻的粉末的粉末形成方法。
技術介紹
汽車和金屬部件的形狀已經變得復雜，且其需求已經增加。因此，除了傳統制造方法，諸如，鍛造方法和鑄造方法，已經越來越多地使用優化用于批量生產的方法，諸如，熱壓成形(HPF)。由于HPF技術的發展，由金屬粉末形成的產品的剛性和其他性能已經得到改進，且因此HPF用于制造復雜汽車部件的使用已經逐漸增加。因此，已經研究了用于大量地生產金屬粉末的粉化技術。圖1例示了用于通過使用流體(諸如，高壓氣體或冷卻水)粉化鋼水(S)來生產精細的粉末(P)的粉末制造設備。該粉末制造設備可用來生產具有預期顆粒尺寸分布和性能的微小尺寸的精細的粉末。通過從安裝在主體20上的射流噴嘴30噴射到鋼水(S)上的流體將從鋼水供應單元10向下流動的鋼水(S)粉化成精細的粉末(P)。射流噴嘴30連接到固定體11，且連接到固定體11的射流噴嘴30的噴射位置可調整以改變從射流噴嘴30噴射的流體撞擊鋼水的撞擊點。使用惰性氣體作為流體的方法具有這些優點，諸如形成非常精細的粉末、顆粒尺寸的均勻性以及不發生粉末氧化，但是在批量生產方面具有缺點。另一方面，盡管使用冷卻水的水射流方法具有缺點，諸如不均勻的顆粒表面形狀、獲得均勻的顆粒的難度以及金屬粉末氧化的高可能性，但是在批量生產方面水射流方法具有優點。由于對作為用于制造汽車部件的原材料的金屬粉末的需求顯著增加，使用冷卻水的水射流方法被認為是用于生產金屬粉末的有競爭力的方法。當通過水射流方法生產金屬粉末時，金屬粉末質量由多個因素(諸如，金屬粉末的顆粒尺寸分布、表觀密度、表面形狀以及氧含量)確定。金屬粉末的顆粒尺寸分布、表觀密度和表面形狀主要在水射流過程中確定，并且水射流過程的變量諸如冷卻水的量和壓力、鋼水的初始溫度以及噴嘴的結構對金屬粉末的性能具有影響。在一般的水射流過程中，當高壓冷卻水撞擊鋼水時，鋼水被粉化成精細的金屬粉末并且被冷卻，并且金屬粉末的粉化度和表面形狀由冷卻水的壓力確定，具體而言，冷卻水滴的尺寸和速度以及通過冷卻水滴施加的脈沖的幅度。已經開發了并且商品化了用于形成水滴且通過用水滴撞擊鋼水來有效地粉化鋼水的水射流噴嘴和噴嘴結構。在相關技術中，這樣的噴嘴結構通常被分成兩種類型。首先，如圖2中例示的，使用V-射流類型噴嘴結構。在V-射流類型噴嘴結構中，噴嘴尖端31被配置為朝向鋼水流的一個點噴射扇形冷卻水流以便生產金屬粉末。V-射流類型噴嘴結構包括多個噴嘴尖端31，且通過噴嘴尖端31噴射的冷卻水廣泛地散布。因此，容易設置加工條件和調整冷卻水撞擊鋼水的角度。然而，有效地撞擊鋼水的冷卻水滴的數目是相對小的，且因此使用大量的冷卻水來生產粉末。如圖3中例示的，另一種是包括環形單件噴嘴35和噴射孔36的環形類型噴嘴結構，冷卻水流通過該噴射孔被噴射朝向鋼水的一個點。與V-射流類型噴嘴結構相比，通過冷卻水滴(流體滴)將相對大的脈沖施加到鋼水，且因此使用少量的流體。然而，如果初始加工條件不完善，則難以調整流體滴相對于鋼水的點的角度。另外，難以制造用于高壓流體噴射的單件環形噴嘴結構。此外，在兩種噴嘴結構中，如果使流體撞擊鋼水的撞擊角度變化，根據冷卻水和空氣的流動，由鋼水形成的精細的粉末可能不落下而是可能形成大團塊。(專利文件1)KR10_2004-0067608A
技術實現思路
技術問題為了解決相關技術的上述問題，本公開內容的一方面可以提供一種粉末制造設備和一種用于使用流體形成精細的粉末同時防止粉末變粗劣的粉末形成方法。本公開內容的一方面還可以提供一種粉末制造設備和一種即使加工條件變化也能允許穩定加工的粉末形成方法。本公開內容的一方面還可以提供一種粉末制造設備和一種用于生產具有預定顆粒尺寸分布和平均顆粒尺寸同時增加冷卻水的量、減小脈沖的幅度并且保證預定撞擊角度的粉末形成方法。技術方案本公開內容提供了如下描述的一種粉末制造設備和一種粉末形成方法以便實現本公開內容的上述方面。根據本公開內容的一方面，一種粉末制造設備可以包括:一個鋼水供應單元，其供應鋼水；以及一個冷卻流體噴射單元，其被布置在該鋼水供應單元下方且將冷卻流體噴射到從該鋼水供應單元供應的鋼水以便粉化該鋼水，其中該冷卻流體噴射單元可以形成冷卻和粉化該鋼水的第一流以及創建用于該鋼水的下降空氣流的第二流。該冷卻流體噴射單元可以包括:一個導引件，其包括一個截頭圓錐體部分，該截頭圓錐體部分指向下以使得從該鋼水供應單元向下流動的鋼水可以穿過該截頭圓錐體部分的中心區域;以及一個射流噴嘴，其將該冷卻流體噴射到該導引件上。該第二流可以在向下流動的鋼水周圍向下渦旋?？梢栽谠搶б闲纬陕菪砸鹪摰诙?。該螺旋可以是形成在該導引件的表面中的凹槽。多個螺旋可以對稱地形成在該導引件上。該冷卻流體噴射單元可以被配置使得該第一流可以比該第二流流動的速率更大的速率流動。該射流噴嘴可以是直射流噴嘴，該直射流噴嘴被指向成使得該冷卻流體可以被噴射朝向該導引件的該截頭圓錐體部分。該射流噴嘴可以位于該導引件的截頭圓錐體部分上方，且該射流噴嘴與垂直線之間的角度大于該截頭圓錐體部分的斜面與該垂直線之間的角度。在從該截頭圓錐體部分的斜面繪制的延伸線相互交叉的點處，該螺旋可以引起該下降空氣流。該冷卻流體可以是水。根據本公開內容的另一方面，一種粉末形成方法可以包括:供應鋼水;通過使用冷卻流體粉化該鋼水來形成粉末；以及在粉末形成期間，使用該冷卻流體在該冷卻流體撞擊該鋼水的點處創建下降空氣流以便防止粉末變得粗劣。在粉末形成中，可以在該冷卻流體撞擊鋼水的點周圍形成一個冷卻流體屏障，以便防止外部氣體的引入。該下降空氣流的創建可以包括使該冷卻流體向下渦旋以便通過該冷卻流體的渦旋流創建該下降空氣流。有益效果由于該粉末制造設備的上述配置和該粉末形成方法，當使用流體形成精細的粉末時，可以防止精細的粉末變得粗劣。另外，根據該粉末制造設備和該粉末形成方法，可以穩定地執行加工，即使加工條件發生變化。另外，可以使用該粉末制造設備和該粉末形成方法生產具有預定顆粒尺寸分布和平均顆粒尺寸的粉末同時增加冷卻水的量、減小脈沖的幅度并且保證預定撞擊角。【附圖說明】圖1是例示了相關技術的粉末制造設備的示意視圖。圖2是例示了根據相關技術的包括V-射流類型射流噴嘴的粉末制造設備的示意視圖。圖3是例示了根據相關技術的包括環形類型射流噴嘴的粉末制造設備的示意視圖。圖4是例示了包括導引件的粉末制造設備的示意視圖。圖5是例示了圖4中例示的導引件的放大視圖。圖6是圖4和圖5中例示的粉末制造設備的圖像，該圖像是當粉末制造設備被鋼水堵塞時所取的。圖7是例示了粉末的顆粒尺寸分布和平均顆粒尺寸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粉末制造設備，包括：一個鋼水供應單元，其供應鋼水；以及一個冷卻流體噴射單元，其被布置在該鋼水供應單元下方且將冷卻流體噴射到從該鋼水供應單元供應的鋼水以便粉化該鋼水，其中該冷卻流體噴射單元形成冷卻和粉化該鋼水的第一流以及創建用于該鋼水的下降空氣流的第二流。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：河泰宗，SW·尹，丁海權，
申請(專利權)人：POSCO公司，
類型：發明
國別省市：韓國;KR