霧化室降溫循環系統及采用該系統對霧化室降溫的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬材料錠坯噴射成形領域，具體涉及一種霧化室降溫循環系統及采用該系統對霧化室降溫的方法。
【背景技術】
[0002]錠坯噴射成形技術是一種使液態的金屬合金在惰性氣體的作用下形成固態、半固態、液態的霧狀微小顆粒沉積在接收器上形成錠坯的一種先進技術。
[0003]現有技術中的錠坯噴射成形的霧化室結構如圖1所示，其包括漏包，金屬液柱，霧化器，進氣口，錠坯，托盤，旋轉軸，移動軸，出氣口，霧化箱體。工作時霧化金屬的惰性氣體由進氣口經霧化器噴入霧化室，在起霧化作用的惰性氣體的作用下，金屬液體從漏包中受重力作用流出形成金屬液柱，金屬液柱被從霧化器中噴射出來的惰性氣體霧化成微小的固態、半固態或液態的細微金屬顆粒，這些金屬顆粒沉積在托盤上，由于不斷地霧化沉積，最終在托盤上堆積成錠坯，在整個霧化堆積過程中，托盤隨旋轉軸做旋轉運動，旋轉軸安裝在移動軸上，移動軸隨噴射成形過程的進行向下移動，以形成錠坯。在整個噴射成形過程中金屬液柱冷凝釋放出大量的熱量，其中一部分熱量從安裝在霧化箱體上的出氣口排出，但另一部分熱量聚集在霧化室內，使霧化室的溫度迅速升高，霧化室溫度過高，會影響冷卻速度及錠坯自身的溫度，錠坯的冷卻速度過慢，構成錠坯的晶體粗大，其力學性能和機加工性能受到很大影響，某些時候甚至會造成得不到需要的組織。因此需要找出給霧化室降溫的方法，現有設備沒有降溫系統。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種霧化室降溫循環系統及采用該系統對霧化室降溫的方法，本發明意在解決在噴射成形過程中霧化室的溫度過高，影響霧狀微小顆粒的凝固速度，最終影響錠坯成型時的機械性能的問題，以克服現有技術存在的上述不足。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0006]一種霧化室降溫循環系統，包括吸熱結構、冷卻裝置、循環動力泵、導熱介質和導熱介質輸送管路，所述導熱介質輸送管路依次連接所述吸熱結構、所述冷卻裝置和所述循環動力泵并構成導熱回路，所述導熱介質在循環動力泵的作用下在所述導熱回路內循環流動；
[0007]所述吸熱結構位于霧化室的腔室內，用以吸收霧化室內的熱量，所述吸熱結構具有供導熱介質通過的吸熱腔室；
[0008]所述冷卻裝置位于霧化室外，用以降低由于吸收霧化室熱量后溫度升高的導熱介質的溫度。
[0009]優選的，所述導熱介質為水。
[0010]優選的，所述冷卻裝置為冷卻塔。
[0011]進一步的，本發明還包括導熱介質存儲容器，所述導熱介質存儲容器設置在所述冷卻裝置與所述循環動力泵之間，用以接收經冷卻裝置冷卻后的導熱介質并且進行存儲。
[0012]優選的，所述吸熱結構為由相互連通的吸熱管構成的吸熱籠，所述吸熱籠的形狀與形成霧化室的內壁的形狀一致，所述吸熱籠通過連接結構固定在霧化室的內壁。
[0013]優選的，所述吸熱管為波紋管。
[0014]優選的，所述吸熱結構包括內筒和外筒，所述外筒將所述內筒罩設在內形成所述吸熱腔室，所述內筒的形狀和所述外筒的形狀均為關于豎直方向的軸中心對稱，并且所述內筒的中心對稱軸與所述外筒的中心對稱軸重合。
[0015]進一步的，形成所述內筒的側壁具有指向所述內筒的中心對稱軸的褶皺結構。
[0016]進一步的，所述吸熱腔室的底部設有導熱介質進口，所述吸熱腔室通過所述導熱介質進口與所述導熱介質輸送管路連接，用以將低溫的導熱介質導入所述吸熱腔室內；
[0017]所述吸熱腔室的頂部設有導熱介質出口，所述吸熱腔室通過所述導熱介質出口與所述導熱介質輸送管路連接，用以將由于吸收了霧化室內熱量溫度升高的導熱介質導出所述吸熱腔室。
[0018]采用上述的系統對霧化室降溫的方法，該方法包括如下步驟:
[0019]S1、在所述循環動力泵的作用下，將導熱介質導入吸熱結構內；
[0020]S2、在所述循環動力泵的作用下，導熱介質在所述吸熱結構內流動并且吸收霧化室內的熱量；
[0021]S3、在循環動力泵的作用下，將吸收霧化室內熱量后溫度升高的導熱介質從所述吸熱結構內導入冷卻裝置內進行降溫。
[0022]本發明的有益效果為:
[0023]I)噴射成形過程中，提高霧化室內的降溫速度，得到機械性能滿足要求的錠坯
[0024]在霧化室的腔室內設置吸熱結構，在循環動力泵的作用下，低溫的導熱介質流經吸熱結構過程中吸收霧化室的腔室內的熱量，隨著溫度升高的導熱介質沿導熱介質輸送管路的流動，最后匯入冷卻裝置，經冷卻裝置降溫導熱介質的溫度下降，溫度下降后的導熱介質隨介質輸送管路繼續流入吸熱結構內，如此循環，借以提高霧化室內的降溫速度，對降溫速度的控制會得到不同機械性能的錠坯，一般情況下，冷卻速度越快，晶體越均勻，其機械性能越好；
[0025]2)吸熱效率高
[0026]①水是一種很好的冷卻、導熱介質，在所有的液體中水的比熱容最大，為4.18J/g.°c，因此水可以作為優質的熱交換介質，本發明正是利用了水的這一重要特性，通過水在導熱回路內循環流動達到提高霧化室降溫速度的目的；
[0027]②吸熱結構采用由相互連通的吸熱管形成的吸熱籠，增大了與霧化室內空間的接觸面積，使吸熱結構的吸熱效率更高；
[0028]③所述吸熱結構采用由內筒和外筒配合以形成吸熱腔室的結構，該結構形成的吸熱腔室具有較大的體積，可以容納體積更多的導熱介質，另外，內筒上設有褶皺結構，提高了與霧化室內空間的接觸面積，從而提高了吸熱結構的吸熱效率；
[0029]3)循環系統
[0030]所述導熱介質輸送管路依次連接所述吸熱結構、所述冷卻裝置和所述循環動力泵并構成導熱回路，采用導熱回路，節約水資源、方便系統維護，運營成本低。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明中的【背景技術】的結構示意圖；
[0032]圖2是吸熱結構安裝在霧化室的結構示意圖；
[0033]圖3是吸熱結構的結構示意圖；
[0034]圖4是霧化室降溫循環系統的結構示意圖。
[0035]圖中，1、漏包；2、金屬液柱；3、霧化器；4、進氣口 ；5、錠坯；6、托盤；7、旋轉軸；8、移動軸；9、出氣口 ；10、霧化箱體；11、進水口 ；12、水套彎板；13、出水口 ；14、出水管；15、冷卻塔；16、水箱；17、水泵；18、進水管；19、吸熱結構。
【具體實施方式】
[0036]實施例一
[0037]如圖1-4所示，一種霧化室降溫循環系統，包括吸熱結構19、冷卻裝置、循環動力泵、導熱介質和導熱介質輸送管路，所述導熱介質輸送管路依次連接所述吸熱結構19、所述冷卻裝置和所述循環動力泵并構成導熱回路，所述導熱介質在循環動力泵的作用下在所述導熱回路內循環流動；所述吸熱結構19位于霧化室的腔室內，用以吸收霧化室內的熱量，所述吸熱結構19具有供導熱介質通過的吸熱腔室；所述冷卻裝置位于霧化室外，用以降低由于吸收霧化室熱量后溫度升高的導熱介質的溫度。
[0038]需要說明的是，所述導熱介質選用水，所述冷卻裝置為冷卻塔15。
[0039]本實施例還包括導熱介質存儲容器，所述導熱介質存儲容器設置在所述冷卻裝置與所述循環動力泵之間，用以接收經冷卻裝置冷卻后的導熱介質并且進行存儲。
[0040]所述吸熱結構19為由相互連通的吸熱管構成的吸熱籠，所述吸熱籠的形狀與形成霧化室的內壁的形狀一致，所述吸熱籠通過連接結構固定在霧化室的內壁，所述吸熱管為波紋管。
[0041]所述吸熱腔室的底部設有導熱介質進口，所述吸熱腔室通過所述導熱介質進口與所述導熱介質輸送管