CN111014707A - 一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属粉末制备技术领域，涉及一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，包括雾化室及穿入雾化室的旋转电极，雾化室的两侧为前侧水冷壁、后侧水冷壁；旋转电极穿过后侧水冷壁，且位于雾化室内的旋转电极的端头圆周上设有感应加热线圈，感应加热线圈固定安装于后侧水冷壁上；前侧水冷壁安装等离子炬，等离子炬的喷头端面与旋转电极的端面对正。通过在旋转电极端面圆周方向布置感应加热线圈，同时在旋转电极端面前方采用等离子体对旋转电极端面进行叠加加热，可将旋转电极端面加热温度提高到极高的温度并用于难熔金属的旋转电极雾化制粉，实现了对难熔金属的粉末制备，结构简单紧凑，成本低，可靠性高，适用范围光，使用寿命长。

Description

一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置

技术领域

本发明属于金属粉末制备技术领域，涉及一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置。

背景技术

旋转电极制粉作为金属粉末制备的重要方式之一，被广泛的应用于各类金属粉末的生产。旋转电极制粉机制备金属粉末的过程是通过加热装置将金属棒端面加热熔化，同时金属棒在高速旋转的过程中将熔化的金属液膜离心甩出，最后液滴在空间内冷却而生成金属粉末。加热装置的加热方式及加热能力对于旋转电极制粉过程具有重要的影响，高效的加热装置有利于提高粉末制备的生产效率及生产质量。

目前旋转电极制粉机常规采用的加热方式是等离子体加热，即通过等离子炬喷射等离子体对金属棒进行加热。但由于等离子炬的发射功率及等离子体的加载温度存在一定的局限性，因此，目前的加热装置通常很难用于制备类似于钼、钽以及钨等熔点较高的金属粉末。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，以解决现有旋转电极制粉加热装置无法制备难熔金属粉末的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，包括雾化室及穿入所述雾化室的旋转电极，所述雾化室的两侧为前侧水冷壁、后侧水冷壁；所述旋转电极穿过后侧水冷壁，且位于雾化室内的旋转电极的端头圆周上设有感应加热线圈，所述感应加热线圈固定安装于后侧水冷壁上；所述前侧水冷壁安装等离子炬，所述等离子炬的喷头端面与旋转电极的端面对正。

进一步，所述等离子炬的喷头端面中心与旋转电极的端面中心处于同一直线上。

进一步，所述等离子炬的轴线低于旋转电极的轴线，且等离子炬喷射的等离子体可覆盖旋转电极的端面的下半圆周面。

进一步，所述等离子炬的端面与旋转电极的端面间距为30-40mm。

进一步，所述感应加热线圈的圈数≧1，以适用不同规格及不同材质旋转电极的感应加热。

进一步，所述感应加热线圈采用水冷铜线圈，有利于提高雾化室内的冷却能力。

进一步，所述旋转电极的转速为18000-60000RPM。

进一步，所述旋转电极的直径为φ20-φ80mm。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：通过感应加热线圈的设计，其对旋转电极有辅助加热的功能，同时叠加上等离子炬的加热后有利于提高整个装置的加热温度，具有较高的加热效率；在制备同种金属粉末时，感应加热线圈对旋转电极的辅助加热可降低等离子炬的功率输出，一方面能够提高等离子炬的使用寿命，另一方面可以降低等离子体对雾化室的热影响，有利于粉末生成过程的冷却。

此外，感应加热线圈采用水冷铜线圈，有利于提高雾化室内的冷却能力；感应加热线圈的圈数≧1，以适用不同规格及不同材质旋转电极的感应加热。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置的结构示意图。

其中：1、旋转电极；2、后侧水冷壁；3、感应加热线圈；4、雾化室；5、前侧水冷壁；6、等离子炬；7、等离子体。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

参见图1所示，本发明提供了一种用于旋转电极1制备难熔金属粉末的高效加热装置，包括雾化室4及穿入所述雾化室4的旋转电极1，雾化室4的两侧为前侧水冷壁5、后侧水冷壁2；旋转电极1穿过后侧水冷壁2，且位于雾化室4内的旋转电极1的端头圆周上设有感应加热线圈3，感应加热线圈3固定安装于后侧水冷壁2上；前侧水冷壁5安装等离子炬6，等离子炬6的喷头端面与旋转电极1的端面对正。

进一步，等离子炬6的喷头端面中心与旋转电极1的端面中心处于同一直线上。

进一步，等离子炬6的轴线低于旋转电极1的轴线，且等离子炬6喷射的等离子体7可覆盖旋转电极1的端面的下半圆周面。

进一步，等离子炬6的端面与旋转电极1的端面间距为30-40mm。

进一步，感应加热线圈3的圈数≧1，以适用不同规格及不同材质旋转电极1的感应加热。

进一步，感应加热线圈3采用水冷铜线圈，有利于提高雾化室4内的冷却能力。

进一步，旋转电极1的转速为18000-60000RPM。

进一步，旋转电极1的直径为φ20-φ80mm。

综上，本发明提供的这种用于旋转电极1制备难熔金属粉末的高效加热装置，其具体的工作过程如下：

1)启动冷却装置将雾化室4内的前后侧冷却壁内通水冷却；

2)启动旋转电极1进行高速旋转；

3)启动感应加热线圈3对旋转电极1进行加热至设定温度；

4)启动等离子炬6，此时等离子炬6不断喷射出等离子体7并作用于旋转电极1端面；旋转电极1端面金属熔化并高速离心甩出后在雾化室4内生成金属粉末。

因此，本发明提供的这种用于旋转电极1制备难熔金属粉末的高效加热装置，通过感应加热线圈3的设计，其对旋转电极1有辅助加热的功能，同时叠加上等离子炬6的加热后有利于提高整个装置的加热温度，具有较高的加热效率；在制备同种金属粉末时，感应加热线圈3对旋转电极1的辅助加热可降低等离子炬6的功率输出，一方面能够提高等离子炬6的使用寿命，另一方面可以降低等离子体7对雾化室4的热影响，有利于粉末生成过程的冷却，整个装置具有结构简单紧凑，成本低，可靠性高，使用寿命长，应用范围广的优点。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，包括雾化室(4)及穿入所述雾化室(4)的旋转电极(1)，所述雾化室(4)的两侧为前侧水冷壁(5)、后侧水冷壁(2)；所述旋转电极(1)穿过后侧水冷壁(2)，且位于雾化室(4)内的旋转电极(1)的端头圆周上设有感应加热线圈(3)，所述感应加热线圈(3)固定安装于后侧水冷壁(2)上；所述前侧水冷壁(5)安装等离子炬(6)，所述等离子炬(6)的喷头端面与旋转电极(1)的端面对正。

2.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述等离子炬(6)的喷头端面中心与旋转电极(1)的端面中心处于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述等离子炬(6)的轴线低于旋转电极(1)的轴线，且等离子炬(6)喷射的等离子体(7)可覆盖旋转电极(1)的端面的下半圆周面。

4.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述等离子炬(6)的端面与旋转电极(1)的端面间距为30-40mm。

5.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述前侧水冷壁(5)、后侧水冷壁(2)分别与冷却装置连接，所述冷却装置向前侧水冷壁(5)、后侧水冷壁(2)内分别通水冷却。

6.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述感应加热线圈(3)的圈数≧1。

7.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述感应加热线圈(3)采用水冷铜线圈。

8.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述旋转电极(1)的转速为18000-60000RPM。

9.根据权利要求1所述的用于旋转电极制备难熔金属粉末的高效加热装置，其特征在于，所述旋转电极(1)的直径为φ20-φ80mm。

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