硬质合金悬浮液专用离心喷雾干燥机 低温干燥  精准造粒

硬质合金悬浮液专用高速离心喷雾干燥设备的工作原理

硬质合金（如WC-Co、WC-TiC-Co等）悬浮液的喷雾干燥是制备高性能合金粉末的关键工艺，其核心目标是将液态悬浮液转化为流动性好、粒径分布窄且无团聚的球形粉末，以满足后续成型（如压制、注射成型）和烧结的工艺要求。高速离心喷雾干燥技术通过高效雾化、精准控温和耐磨设计实现这一目标，以下是其工作原理与技术要点。详询：15995335588

1.工艺原理与流程

核心原理：
利用高速旋转的离心雾化器将悬浮液分散为微小液滴，通过热风快速蒸发溶剂（如水或有机溶剂），形成干燥粉末。整个过程分为四个阶段：

1.雾化：悬浮液在离心盘高速剪切下破碎为微米级液滴（粒径通常1-50 μm）。

2.干燥：液滴与热风接触，表面溶剂迅速蒸发，内部通过毛细管作用迁移至表面。

3.气固分离：干燥粉末与废气通过旋风分离器、布袋除尘器分离。

4.后处理：粉末经筛分、脱脂（若含有机物）后备用。

 

工艺流程：
悬浮液预处理 → 高速离心雾化 → 热风干燥 → 气固分离 → 粉末收集与后处理

2. 设备组成与关键技术

2.1 悬浮液预处理

分散稳定性：

硬质合金悬浮液通常含高硬度颗粒（如WC，莫氏硬度9.5）和金属粘结剂（如Co），需添加分散剂（如聚丙烯酸铵、柠檬酸）防止沉降，pH值控制在8-10。

均质化处理：球磨或高剪切分散机（转速>2000 rpm）确保无硬团聚，粘度≤300 mPa·s（适配雾化）。

固含量优化：典型固含量：30-60%，过高需稀释或添加流变助剂（如乙二醇）。

2.2 高速离心雾化系统

雾化器设计：

离心盘材质：碳化钨（WC）或金刚石涂层，耐受硬质颗粒磨损（WC悬浮液磨损性极强）。

转速范围：15,000-35,000 rpm，根据目标粒径调整（公式：d∝μ/(ρ?ω2?r)）。

防堵设计：悬浮液中若含纳米颗粒（如超细WC），需采用大孔径雾化盘（孔径>0.5 mm）或超声波辅助进料。

2.3 干燥系统

温度控制：

进风温度：200-350℃（若含有机溶剂需惰性气体保护，如氮气）。

出风温度：80-120℃，避免Co氧化（Co在>150℃时易氧化生成CoO）。

热风分布：旋流式或塔式热风分配，确保液滴均匀干燥，防止局部过热导致粘结剂迁移。

2.4 气固分离与回收

高效旋风分离器：分离效率>95%，回收粉末D50为10-40 μm。

尾气处理：布袋除尘器捕捉超细粉（<1 μm），冷凝回收有机溶剂（如乙醇）。

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3. 技术挑战与解决方案

3.1 粉末团聚控制

静电中和：添加反电荷电解质（如NH?NO?）减少颗粒吸附。

快速干燥：缩短干燥时间（<3秒），采用高温瞬态干燥（如进风温度300℃，停留时间2秒）。

3.2 粘结剂迁移与残留

粘结剂选择：使用低温分解型（如PEG，分解温度<300℃）或水溶性粘结剂（如CMC）。

梯度升温：干燥后分阶段脱脂（200℃脱除PEG，500℃脱除石蜡）。

3.3 粒径分布调控

参数优化：提高离心盘转速（↑转速→↓粒径），降低进料速率（↑速率→↑粒径）。

目标Span值（(D90-D10)/D50）<1.2。

3.4 耐磨与防腐蚀

设备材质：雾化腔体与管道内衬陶瓷或聚四氟乙烯（PTFE），防止WC-Co腐蚀。

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4. 典型工艺参数案例

案例1：WC-10%Co悬浮液

固含量：50%，粘度：250 mPa·s

离心盘转速：28,000 rpm → D50=20 μm，Span=1.1

进风温度：280℃（氮气保护），出风温度：100℃ → 粉末氧含量<0.1%

案例2：含PEG粘结剂的WC-TiC-Co悬浮液

干燥后脱脂：300℃/2h → 碳残留<0.05%

江苏博鸿干燥设备公司生产制造的硬质合金悬浮液专用高速离心喷雾干燥设备通过耐磨雾化、低温防氧化干燥和精准粒径控制，实现高纯度、窄分布的球形粉末制备。其核心技术在于：

1. 耐磨设计：碳化钨雾化盘与陶瓷内衬延长设备寿命。

2. 工艺优化：温度、转速与进料速率的协同调控。

3. 后处理集成：脱脂与筛分一体化减少污染风险。

未来发展方向包括纳米级WC-Co粉末制备（粒径<100 nm）和智能化在线监测（实时调整雾化参数），以满足高端硬质合金器件的性能需求。硬质合金悬浮液专用离心喷雾干燥机 低温干燥  精准造粒  详询：15995335588