雾化片的制作原理和应用领域

雾化片的制作原理和应用领域摘要：燃油锅炉雾化片（以下简称雾化片）作为燃烧器喷嘴广泛应用于各类燃油锅炉和燃油加热设备。燃油经过雾化片后被粉碎成细小油滴进入炉膛燃烧。油滴越细小，雾化质量越高,则燃烧越完全。燃油的雾化质量主要取决于雾化片的形状和尺寸精度。雾化片既是关系到锅炉能否节能高效运行的关键零件，又是易损件。关键词：雾化片引言雾化片安装于燃烧端部，既要承受来自炉膛内部800°C左右的辐射热，又要承受流速为60~SOm/s燃油的连续冲刷。以往雾化片多选用ICr18NigTi、2Cr13、3Crz3等不锈钢材料，以机械加工方法制造。由于雾化片形状复杂及尺寸精度要求较高，其制造质量一直达不到设计要求，致使燃油的雾化质量差，油耗量高。特别是由于燃油燃烧不完全,产生的黑烟严重污染了环境。提高雾化片质量以节约燃油、降低能耗有着重大的经济意义。1试验方案及工艺试验方案从使用的角度考虑，雾化片材料应具有耐热、耐磨的特点及一定的力学强度。选择了Fe一C一F一Mo—Cu系材料.本试验中,作者按照材料的不同配比，选取了9个试验配方。在相同的工艺条件下，按照GB2865一86和GBZs66一56压制各种试棒，并在不同的温度烧结。然后进行强度试验及金相分析，从中选出性能较好的材料，重新制备试样后进行检测。与用于机械加工制造雾化片的材料2Cr13做磨损对比试验和耐热性试验。最后，以此材质制成雾化片成品，送用户进行使用考核。2试验条件2.1拉伸强度在lookN万能材料试验机上进行硬度用HB一03。型布氏硬度计测量。磨损试验在瑞士Amsler磨损试验机上进行,通过测量磨损试件的磨痕容积来考察其耐磨性能。金相试样经抛光后，用4肠硝酸酒精腐蚀。2.2粉末试验本试验选定的粉末冶金材料的主要力学性能优于ZCrl3不锈钢。特别是耐磨性显著提高，这对延长雾化表3Fe一C一P一Mo一Cu系材料与2Cr13不锈钢的主要力学性能对比Table3ComParisonofmainmechaniealProPertiesbetweenFe一C一P一Mo一Cuseriesmaterialsand2Cr13stainleessteel其中，铁粉为鞍钢机械制造公司冶金粉材厂-生产的水雾化铁粉，石墨为鳞片状石墨，铜粉为重庆冶炼厂生产的电解铜粉。3结果与讨论3.1材料的性能本试验选定的粉末冶金材料的主要力学性能优于ZCrl3不锈钢。特别是耐磨性显著提高，这对延长雾化片的使用寿命有很大作用。对于它的高温抗氧化能力，是通过观察在锅炉上连续运行20oh0以后的雾化片得出结果。其表面无氧化、变形和剥落，说明该材料具有足够的高温抗氧化能力。.由于该材料具有良好的综合性能,用它来制造雾化片是完全可靠的。3.2合金元素的作用在试验中对改善材料性能起关键作用的是P和五伪。根据Fe一P相图，含P量为。当烧结温度为50C时，组织中出现液相。在1120C保温h1的烧结条件下,P的均匀化与合金化相当充分。同时，本工艺条件下由于Cu熔化而产生的液相流动促进了M。的合金化。所以，在材料中同时适量加入P和M,其力学强度会显著提高。若仅选择其中一种作为添加元素，提高力学性能则不易实现。在试验中,加入P的另一个作用是补偿Cu所产生的烧结膨胀。通过调整其添加量，可以使制品的收缩与膨胀趋于零，从而保证一次压制成形产品可达ITS级的尺寸精度。Mo作为铁基粉末冶金结构件的合金元素,常用于各种耐热和要求淬透性好的烧结钢中报道M。的添加量可高达6%,且烧结钢的抗拉强度与耐磨性都是随M。含量的增加而提高。3.3产品工艺在以上材料试验的基础上,作者进行了工艺试验。生产工艺流程为:粉末混合"压制一一次预烧、钻dc孔,二次烧结一精整dc孔一磨外圆、磨两端面叶倒角一清洗、防锈"成品。其中一次低温预烧的目的只是为了容易加工dc孔。因为零件经二次高温烧结后，由于硬质相的存在，机械加工十分•困难，所以在一次预烧后毛坯具有一定的强度时进行钻削加工并留出精整量，这对于保证产品质量是重要的。4技术经济效果4.1喷油量准确，油滴雾化细而均匀雾化片准确的喷油量是直接决定锅炉稳定运行的参数之一。喷油量仅取决于制造质量。由于加工精度的显著提高，粉末冶金雾化片的喷油量和流量特性都较好地满足了设计要求。粉末冶金雾化片在使用的热态运行中表现为:油的燃烧完全，不完全燃烧热损失普遍降低，尤其是排烟黑度明显下降，有效地控制了环境污染。4,2制造成本低锅炉厂的机械加工雾化片生产定额工时一般为6~loh/片。而粉末冶金雾化片由于采用批量生产粉末冶金工艺代替了慢而差的机械加工工艺,制造成本降低70以上,是目前各种雾化片加工方法中成本最低、经济效益最显著的一种。4.3油粉末冶金雾化片的突出贡献主要表现在:节约能源和降低燃油消耗。如首都钢铁公司中小型轧钢厂的轧钢加热炉，在生产条件基本相同的6天中，分别使用尺寸相同的机加工雾化片和粉末冶金雾化片。对比结果为:使用粉末冶金雾化片,每轧制1t钢材节油1.33k。4压电陶瓷是功能陶瓷中应用极广的一种它实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷，如陶瓷滤波器和陶瓷鉴频器、电声换能器、水声换能器、声表波器件、电光器件、红外探测器件、压电陀螺和超声波雾化器等，都是压电陶瓷在现代电子技术中应用较广的器件。在加湿器、熏香器、美容机、消毒机、浴缸造雾机、盆景、工艺品等产品中，压电陶瓷雾化片都有着广泛的应用。然而，当前雾化片的质量并没有过关，其原因是做雾化片的主要元件压电陶瓷片还没有好的方法来倒圆角。用作雾化片的压电陶瓷片外部形状有点像1元硬币，大多是通过模压成形的。为了使压电陶瓷片具有电荷分布均匀、镀层电极牢固、频率特性好、杂波少等优点，压电陶瓷片在电镀前必须要倒圆角。？根据中国知网、万方相关文献资料显示，目前，压电陶瓷片倒角方法主要还是沿用传统的磨边倒角加工方法，使用金刚石磨轮对陶瓷进行磨削加工，主要包括湿法磨边和干法磨边两类加工方式。湿法磨边采用水冷的方式，在磨削陶瓷时用水作冷却液，这种加工方式虽然磨削质量较好、工艺成熟，但也存在明显的缺点，如材料消耗大，污染大，加工后需要烘干；另一种传统的加工方式，在磨削陶瓷时采用风冷的方式，相比湿磨，它虽然能够节约水资源，无需烘干，粉尘能够回收利用等优点，但也存在金刚石高温碳化、磨轮损耗快等问题。目前，由于压电陶瓷片体积孝硬度高、易脆，不易进行倒角加工导致压电陶瓷达不到技术要求，因此，设计出结构简单、价格低廉、生产效率高、加工质量好、符合环保要求的压电陶瓷片倒角加工机械很有必要。结语本试验试制的Fe—C一P一Mo—Cu系粉末冶金雾化片，具有强度高、耐热、耐磨性好的特点。粉末冶金雾化片的尺寸精度高于其它方法加工的雾化片,