CN106512849A - 一种球化微细粉体的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球化微细粉体的系统，其特征在于：包括放电室(3)，缠绕在放电室(3)的外侧壁上的电感线圈(4)，出料口与放电室(3)的进料口相连接的振动筛(2)，进料口与放电室(3)的出料口相连接的冷却室(5)等组成。本发明可以对球化前的原料粉体进行筛分，从而挑选出体积相近的原料粉体进行球化，因此球化后粉体的大小非常相近，后续无需再对粉体进行筛分，提高了生产效率。

Description

一种球化微细粉体的系统
技术领域
本发明涉及粉体球化领域，具体是指一种球化微细粉体的系统。
背景技术
目前，通常使用粉体球化系统对粉体进行球化，而粉体在球化的过程中通常需要经过热熔和水冷却等步骤。而采用传统的粉体球化系统对粉体进行球化时会存在很大的缺陷，即(1)由于粉体原料大小不一，球化出来的球型粉末粒度大小差距大，需要后续多道筛分处理；(2)有些粉体原料体积过大，无法彻底熔融，而有些粉体原料体积较小，在加热时则容易气化，影响粉体球化效果；(3)在对粉体冷却的过程中，冷却水由于蒸发会逐渐减少，因此在球化的过程中需要不定时的对冷却水进行添加，而添加冷却水通常由人工完成，浪费大量的人工成本。因此提供一种能够解决上述问题的粉体球化系统则是目前的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于解决目前的粉体球化系统所存在的上述缺陷，提供一种球化微细粉体的系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种球化微细粉体的系统，包括放电室，缠绕在放电室的外侧壁上的电感线圈，出料口与放电室的进料口相连接的振动筛，进料口与放电室的出料口相连接的冷却室，以及与冷却室相连接的冷却水循环系统；所述冷却室包括内室，设置在内室外侧的外室，所述内室和外室之间形成一个冷却腔体；所述外室上设置有冷却水进水口和冷却水出水口，所述放电室上设置有进气管；所述冷却水循环系统包括储水罐，出水口通过输水管与储水罐相连接的冷却塔，与储水罐相连接的供水管，分别设置在储水罐内部的上限水位探头和下限水位探头，设置在供水管上的常闭电磁阀，分别与常闭电磁阀、上限水位探头以及下限水位探头电连接的控制系统；所述储水罐通过输水管与冷却水进水口相连接，所述冷却塔的进水口通过输水管与冷却水出水口相连接。
进一步的，还包括与振动筛的进料口相连接的料斗。
所述进气管的数量为1根以上，且每根进气管的出气口的延长线交汇于放电室的中心轴线上，且位于同一水平面上。
所述冷却室的长度为放电室的2～10倍。
所述控制系统主要由放大器P1，放大器P2，电感L，与放大器P2的输出端相连接的检测控制电路，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C4，正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C5，正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的正极相连接的电容C7，正极经电阻R7后与放大器P1的负极相连接、负极与检测控制电路相连接的电容C6，N极经电阻R8后与放大器P2的负极相连接、P极与电容C6的负极相连接的二极管D2，以及与检测控制电路相连接的电源电路组成；所述检测控制电路还经电感L后与放大器P1的正极相连接；所述检测控制电路分别与上限水位探头和下限水位探头相连接；所述电源电路则与常闭电磁阀相连接。
所述检测控制电路由三极管VT1，三极管VT2，与非门A1，与非门A2，与非门A3，三极管VT3，负极经电阻R1后与三极管VT2的基极相连接、正极与下限水位探头相连接的电容C1，负极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、正极与上限水位探头相连接的电容C2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与电源电路相连接的同时接地的电阻R3，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与与非门A1的正极相连接的电容C3，N极与三极管VT2的发射极相连接、P极接地的二极管D1，与二极管D1相并联的继电器K1，串接在与非门A2的负极和与非门A3的输出端之间的电阻R5，串接在与非门A3的负极和与非门A2的输出端之间的电阻R6，N极与三极管VT3的集电极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D4，以及与二极管D4相并联的继电器K2组成；所述三极管VT3的基极与放大器P2的输出端相连接；所述与非门A2的输出端经电感L后与放大器P1的正极相连接；所述与非门A1的正极与其负极相连接、其输出端则与与非门A3的正极相连接；所述与非门A3的负极与二极管D2的P极相连接；所述三极管VT1的集电极分别与三极管VT2的集电极和电源电路相连接；所述继电器K1的常开触头K1-1的N/O端与三极管VT2的集电极相连接、其N/C端则与二极管D1的P极相连接、其控制端则与与非门A2的正极相连接。
所述电源电路由变压器T，二极管整流器U，N极与二极管整流器U的正极输出端相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的稳压二极管D6，N极与稳压二极管D6的P极相连接、P极与二极管D4的P极相连接的稳压二极管D5，以及正极经电阻R9后与稳压二极管D6的N极相连接、负极与稳压二极管D5的P极相连接的电容C8组成；所述二极管整流器U的输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接；所述二极管整流器U的负极输出端与电容C8的负极相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成电源输入端；所述变压器T的原边电感线圈的同名端经继电器K2的常开触点K2-1后与其非同名端共同形成控制端并与常闭电磁阀相连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以对球化前的原料粉体进行筛分，从而挑选出体积相近的原料粉体进行球化，因此球化后粉体的大小很相近，后续无需再对粉体进行筛分，提高了生产效率。
(2)本发明可以对过大或过小的原料粉体进行筛除，从而避免在加热过程中原料粉中较粗的粉体熔融不彻底或较细的粉体被气化，而影响球化效果。
(3)本发明的冷却水循环系统在储水罐内的水位低于下限值时自动打开常闭电磁阀给储水罐补水，当储水罐内的水位到达上限值时则自动关闭常闭电磁阀停止补水，其自动化程度高，无需专人对循环冷却水的水量进行检查、补给，节约了大量的人工成本。
附图说明
图1为本发明的局部剖示图。
图2为本发明的控制系统的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明包括料斗1，振动筛2，放电室3，电感线圈4，冷却室5以及冷却水循环系统。
该放电室3的上部设置有数量为1根以上的进气管31，且每根进气管31的出气口的延长线交汇于放电室3的中心轴线上，且位于同一水平面上，在本实施例中，进气管31设置为3根；该进气管31可以通入空气、氧气、氮气、氢气、氩气、氦气、二氧化碳或氨气等一种或多种气体。该电感线圈4缠绕在放电室3的外侧壁上，当给电感线圈4通电时，放电室3内会产生交流等离子体，通过改变电感线圈4上的电压则可以调节放电室的功率，此部分已是现有的成熟技术，在此不做过多赘述。
该振动筛2的出料口通过法兰与放电室3的进料口相连接，通过振动筛2可以对原料粉体进行筛分，从而将过大或过小的原料粉体进行筛除，只保留一定体积大小的原料粉体，从而可以使球化后的粉体大小基本相同，后续无需再对粉体进行筛分，也可避免原料粉体因体积过大造成熔融不彻底或因体积过小而被气化，从而影响球化效果。该振动筛2的筛网可以根据需求进行更换，通过更换不同目数的筛网，从而可以满足筛选不同大小的原料粉体的需求，该振动筛2已是现有的成熟技术，在这里不做过多的赘述。在工作时，放电室的功率可以根据筛选出来的原料粉体的大小进行调节，即当筛选出来的原料粉体的体积较大时，可以调大放电室的功率，当筛选出来的原料粉体的体积较小时，则调小放电室的功率，如此则可以满足对原料粉体熔融的需求。该振动筛2的进料口通过法兰连接有料斗1，通过料斗1可以更方便的上料。
料斗1内的原料粉体进入到振动筛1，经过振动筛1筛分后进入到放电室3，再由放电室3内的高温交流等离子区域熔融。由于每根进气管31的出气口的延长线交汇于放电室3的中心轴线上，且位于同一水平面上，使进入放电室3的气体可以很好的相互碰撞，并对原料粉体进行分散，同时，通过调节气体的流速或流量还可以有效的控制原料粉体在放电室3内的停留时间。
另外，该冷却室5用于对熔融后的粉体进行冷却，其进料口也通过法兰与放电室3的出料口相连接，为了起到更好的冷却效果，该冷却室5的长度为放电室3的2～10倍，如此则可以提高冷却时间，从而提高冷却效果，在本实施例中，冷却室5的长度为放电室3长度的2倍。熔融后的粉体在表面张力的作用下形成球形度很高的液滴，从放电室3进入到冷却室5内，并从极高的温度梯度下迅速凝固，形成球形颗粒。该冷却室5包括内室51，设置在内室51外侧的外室52，所述内室51和外室52之间形成一个冷却腔体53，该冷却腔体53用于储存冷却水，冷却水通过热传递的方式对内室51内部的球形液滴进行冷却。所述外室52上设置有冷却水进水口54和冷却水出水口55，该冷却水进水口54和冷却水出水口则与冷却水循环系统相连接。该内室51上设置有排料管56，该排料管56延伸到冷却室5的外面。
为了达到更好的循环冷却效果，该冷却水循环系统包括储水罐6，冷却塔10，上限水位探头7，下限水位探头8，常闭电磁阀9，控制系统11，供水管12以及输水管13。
该冷却塔10的出水口通过输水管13与储水罐6的上部相连接。供水管12与储水罐6的上部相连接，用于把外部自来水引入储水罐6。该常闭电磁阀9设置在供水管12上，其通过打开或关闭来控制引入储水罐6的水量。该储水罐6的下部通过输水管13与冷却水进水口54相连接，而冷却塔10的进水口则通过输水管13与冷却水出水口55相连接。该上限水位探头7则设置在储水罐6内且位于上侧，其用于限定储水罐6内所允许的最高水位。该下限水位探头8则设置在储水罐6内且位于下侧，其用于限定储水罐6内所允许的最低水位。控制系统11则分别与常闭电磁阀9、上限水位探头7以及下限水位探头8电连接，该控制系统11可以根据储水罐6内的水量来控制常闭电磁阀9的打开或关闭，从而实现自动的给储水罐6补水。
在冷却的过程中，储水罐6内的冷却水从冷却水进水口54流入到冷却腔体53内，通过热交换的方式对球形液滴进行冷却，吸热后的冷却水从冷却水出水口流入到冷却塔3内，冷却塔3对冷却水降温后输送回储水罐2内，如此则可以形成一个循环的冷却系统。在冷却水循环流动的过程中，采用水泵提供动力，即通过水泵的作用使冷却水循环流动，该水泵可以设置在输水管13上，此部分已是很成熟的技术，在这里不作过多的描述。
在循环冷却的过程中，由于冷却水吸热蒸发，且冷却塔3是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到对冷却水降温的目的，在此过程中储水罐2内的水量会逐渐减少，这就需要不定时的对冷却水进行补给，为了提高自动化程度，补水的控制过程则由控制系统11来完成。
为了更好的控制补水，如图2所示，所述控制系统11主要由放大器P1，放大器P2，电感L，与放大器P2的输出端相连接的检测控制电路，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C4，正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C5，正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的正极相连接的电容C7，正极经电阻R7后与放大器P1的负极相连接、负极与检测控制电路相连接的电容C6，N极经电阻R8后与放大器P2的负极相连接、P极与电容C6的负极相连接的二极管D2，以及与检测控制电路相连接的电源电路组成。所述检测控制电路还经电感L后与放大器P1的正极相连接。所述检测控制电路分别与上限水位探头7和下限水位探头8相连接，该电源电路则与常闭电磁阀9相连接。
该放大器P1，放大器P2，电容C5，电容C4，电容C7以及电感L组成一个积分电路；该积分电路可以有效的消除失调电压的干扰，从而使控制系统11更加稳定，提高其控制精度。该放大器P1，放大器P2均采用OP07型放大器，电阻R7和电阻R8的阻值均为5KΩ，电容C5和电容C4的容值均为50μF，电感为100μH，电容C6和电容C7的容值均为25μF，二极管D2的型号为1N4003。
该检测控制电路由三极管VT1，三极管VT2，与非门A1，与非门A2，与非门A3，三极管VT3，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电容C1，电容C2，电容C3，二极管D1，二极管D3，二极管D4，继电器K1以及继电器K2组成。
连接时，电容C1的负极经电阻R1后与三极管VT2的基极相连接，正极与下限水位探头8相连接。电容C2的负极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接，正极与上限水位探头7相连接。电阻R3一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与电源电路相连接的同时接地。电容C3的正极与三极管VT1的发射极相连接，负极与与非门A1的正极相连接。二极管D1的N极与三极管VT2的发射极相连接，P极接地。继电器K1与二极管D1相并联。电阻R5串接在与非门A2的负极和与非门A3的输出端之间。电阻R6串接在与非门A3的负极和与非门A2的输出端之间。二极管D3的N极与三极管VT3的集电极相连接，P极经电阻R4后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D4的N极与三极管VT3的发射极相连接，P极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接。继电器K2与二极管D4相并联。
所述二极管D4的P极还与电源电路相连接。所述三极管VT3的基极与放大器P2的输出端相连接。所述与非门A2的输出端经电感L后与放大器P1的正极相连接。所述与非门A1的正极与其负极相连接，其输出端则与与非门A3的正极相连接。所述与非门A3的负极与二极管D2的P极相连接。所述三极管VT1的集电极分别与三极管VT2的集电极和电源电路相连接。所述继电器K1的常开触头K1-1的N/O端与三极管VT2的集电极相连接，其N/C端则与二极管D1的P极相连接，其控制端则与与非门A2的正极相连接。
该电容C1和电容C2的容值均为300μF的滤波电容，电容C3的容值为50μF，三极管VT1和三极管VT2均为3DG6型三极管，三极管VT3的型号为2SC1815，二极管D1、二极管D3以及二极管D4的型号均为1N4003，电阻R1和电阻R2的阻值均为350Ω，电阻R5、电阻R4以及电阻R6的阻值则均为3KΩ，继电器K1和继电器K2均为12V的直流继电器。
所述电源电路由变压器T，二极管整流器U，电阻R9，稳压二极管D5，稳压二极管D6以及电容C8组成。
该稳压二极管D6的N极与二极管整流器U的正极输出端相连接，P极与三极管VT2的集电极相连接。稳压二极管D5的N极与稳压二极管D6的P极相连接，P极与二极管D4的P极相连接。电容C8的正极经电阻R9后与稳压二极管D6的N极相连接，负极与稳压二极管D5的P极相连接。
所述二极管整流器U的输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接。所述二极管整流器U的负极输出端与电容C8的负极相连接。所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成电源输入端。所述变压器T的原边电感线圈的同名端经继电器K2的常开触点K2-1后与其非同名端共同形成控制端并与常闭电磁阀9相连接。该电源电路可以为控制系统11提供稳定的工作电源。
该电容C8容值均为300μF的滤波电容，电阻R9的阻值为5KΩ，稳压二极管D5和D5均为1N4728型稳压二极管，该二极管整流器U则由4个IN4001二极管组成，该变压器T的二次电压为15V的电源变压器。
在工作时，当储水罐6内的水位在下限水位探头8以下时，三极管VT1和三极管VT2均不导通，与非门A2输出高电平，三极管VT3导通，继电器K2得电，其常开触点K2-1闭合，常闭电磁阀9得电打开，开始给储水罐6补水。补水的过程中，当储水罐6内的水位在下限水位探头8以上、上限水位探头7以下时，三极管VT2导通，继电器K1得电，其常开触头K1-1闭合，即常开触头K1-1的控制端位于N/C端，与非门A2的正极为高电平，由于三极管VT1不导通，与非门A1的正极和负极均为低电平、其输出端则为高电平，而与非门A3的负极为高电平、其输出端则为低电平，最终与非门A2的输出端输出高电平，三极管VT3保持导通状态，继电器K2得电，常闭电磁阀9保持打开，继续给储水罐6补水。当储水罐6的水位到达上限水位探头7时，三极管VT2和三极管VT1均导通，与非门A2的正极仍为高电平，因为三极管VT1导通，所述与非门A1的正极和负极均为高电平、其输出端则为低电平，这时与非门A3的输出端输出高电平，与非门A2则输出低电平，三极管VT3截止，继电器K2失电其常开触点K2-1则重新断开，常闭电磁阀9关闭，停止给储水罐6补水。
在使用的过程中，冷却水会蒸发，当储水罐6的水位高于下限水位探头8却低于上限水位探头7时，三极管VT2导通，与非门A2的正极仍为高电平，但是由于三极管VT1截止，与非门A1的正极和负极均为低电平、其输出端则来高电平，与非门A3的负极为低电平、其输出端则为高电平，与非门A2的输出端则为低电平，三极管VT3保持截止，继电器K2不得电，所以常闭电磁阀9仍关闭。当水位下降到下限水位探头8以下时，三极管VT2和三极管VT1均导致，重新进行补水，如此反复则可以很好的对储水罐6的水位进行控制。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种球化微细粉体的系统，其特征在于：包括放电室(3)，缠绕在放电室(3)的外侧壁上的电感线圈(4)，出料口与放电室(3)的进料口相连接的振动筛(2)，进料口与放电室(3)的出料口相连接的冷却室(5)，以及与冷却室(5)相连接的冷却水循环系统；所述冷却室(5)包括内室(51)，设置在内室(51)外侧的外室(52)，所述内室(51)和外室(52)之间形成一个冷却腔体(53)；所述外室(52)上设置有冷却水进水口(54)和冷却水出水口(55)，所述放电室(3)上设置有进气管(31)；所述冷却水循环系统包括储水罐(6)，出水口通过输水管(13)与储水罐(6)相连接的冷却塔(10)，与储水罐(6)相连接的供水管(12)，分别设置在储水罐(6)内部的上限水位探头(7)和下限水位探头(8)，设置在供水管(12)上的常闭电磁阀(9)，分别与常闭电磁阀(9)、上限水位探头(7)以及下限水位探头(8)电连接的控制系统(11)；所述储水罐(8)通过输水管(13)与冷却水进水口(54)相连接，所述冷却塔(10)的进水口通过输水管(13)与冷却水出水口(55)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：还包括与振动筛(2)的进料口相连接的料斗(1)。
3.根据权利要求2所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：所述进气管(31)的数量为1根以上，且每根进气管(31)的出气口的延长线交汇于放电室(3)的中心轴线上，且位于同一水平面上。
4.根据权利要求3所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：所述冷却室(5)的长度为放电室(3)的2～10倍。
5.根据权利要求4所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：所述控制系统(11)主要由放大器P1，放大器P2，电感L，与放大器P2的输出端相连接的检测控制电路，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C4，正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C5，正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的正极相连接的电容C7，正极经电阻R7后与放大器P1的负极相连接、负极与检测控制电路相连接的电容C6，N极经电阻R8后与放大器P2的负极相连接、P极与电容C6的负极相连接的二极管D2，以及与检测控制电路相连接的电源电路组成；所述检测控制电路还经电感L后与放大器P1的正极相连接；所述检测控制电路分别与上限水位探头(4)和下限水位探头(5)相连接；所述电源电路则与常闭电磁阀(9)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：所述检测控制电路由三极管VT1，三极管VT2，与非门A1，与非门A2，与非门A3，三极管VT3，负极经电阻R1后与三极管VT2的基极相连接、正极与下限水位探头(5)相连接的电容C1，负极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、正极与上限水位探头(4)相连接的电容C2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与电源电路相连接的同时接地的电阻R3，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与与非门A1的正极相连接的电容C3，N极与三极管VT2的发射极相连接、P极接地的二极管D1，与二极管D1相并联的继电器K1，串接在与非门A2的负极和与非门A3的输出端之间的电阻R5，串接在与非门A3的负极和与非门A2的输出端之间的电阻R6，N极与三极管VT3的集电极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D4，以及与二极管D4相并联的继电器K2组成；所述三极管VT3的基极与放大器P2的输出端相连接；所述与非门A2的输出端经电感L后与放大器P1的正极相连接；所述与非门A1的正极与其负极相连接、其输出端则与与非门A3的正极相连接；所述与非门A3的负极与二极管D2的P极相连接；所述三极管VT1的集电极分别与三极管VT2的集电极和电源电路相连接；所述继电器K1的常开触头K1-1的N/O端与三极管VT2的集电极相连接、其N/C端则与二极管D1的P极相连接、其控制端则与与非门A2的正极相连接。
7.根据权利要求6所述的一种球化微细粉体的系统，其特征在于：所述电源电路由变压器T，二极管整流器U，N极与二极管整流器U的正极输出端相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的稳压二极管D6，N极与稳压二极管D6的P极相连接、P极与二极管D4的P极相连接的稳压二极管D5，以及正极经电阻R9后与稳压二极管D6的N极相连接、负极与稳压二极管D5的P极相连接的电容C8组成；所述二极管整流器U的输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接；所述二极管整流器U的负极输出端与电容C8的负极相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成电源输入端；所述变压器T的原边电感线圈的同名端经继电器K2的常开触点K2-1后与其非同名端共同形成控制端并与常闭电磁阀(9)相连接。
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