CN113210615B - 气体雾化系统以及制粉方法 - Google Patents

Abstract

本说明书提供了一种气体雾化系统以及制粉方法，涉及金属粉末制备技术领域，系统包括：至少三个熔炼装置，用于对其内部的原料进行熔炼以形成溶液；雾化装置，用于对经所述熔炼装置输出的溶液进行雾化；集尘装置，与所述雾化装置相连，用于收集雾化后的粉末；移动装置，能带动所述雾化装置或者至少一个熔炼装置移动，以使所述雾化装置和所述至少三个熔炼装置中的一个连通。本说明书的气体雾化系统以及制粉方法可实现装料、雾化和冷却的同时进行，实现连续生产，极大地提高了生产效率。

Description

气体雾化系统以及制粉方法

技术领域

本申请涉及金属粉末制备技术领域，尤其涉及一种气体雾化系统以及制粉方法。

背景技术

近年来，增材制造技术因其研发周期短、近净成型以及制造复杂零部件的诸多优点发展迅速，尤其金属增材制造打印技术(金属3D打印技术)因其打印件能满足实际工况需求，成为国际学者们研究的焦点。金属打印技术的原材料为一定粒径段的金属粉末，要求其化学成分纯净、氧含量低、球形度高、流动性好及松装密度满足一定要求。这些粉末特性对粉末制备技术提出了更高的要求，因此，发展粉末制备技术及开发增材制造专用金属粉末，是推动增材制造产业化必须突破的壁垒。

现有技术中，主要利用气体雾化技术制备金属粉末，制备原理为在坩埚中装入一定的金属原料，并向设备中填充高压惰性气体，运用中频电使金属熔化，通过倒入中间包流下一定直径的钢液，在高压惰性气体的作用下将钢液击碎为微小液滴，待微小液滴飞行冷却后为所需的金属粉末。雾化完毕后，需要等待较长冷却时间后，才可进行“捞渣、补炉”及再装料操作，继而进行下一轮金属粉末的雾化。

从而，金属粉末的制备过程需要依次经过装料、雾化和冷却，无法做到连续生产。另外，雾化结束后的等待冷却时间往往较长，导致金属粉末的一次制备时间比较长，造成生产效率低、成本较高，制约着金属打印行业的发展。

发明内容

为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种气体雾化系统以及制粉方法，可实现装料、雾化和冷却的同时进行，极大地提高了生产效率。

为了达到上述目的，本申请提供的技术方案如下所述：

一种气体雾化系统，包括：

至少三个熔炼装置，用于对其内部的原料进行熔炼以形成溶液；

雾化装置，用于对经所述熔炼装置输出的溶液进行雾化；

集尘装置，与所述雾化装置相连，用于收集雾化后的粉末；

移动装置，能带动所述雾化装置或者至少一个所述熔炼装置移动，以使所述雾化装置和所述至少两个熔炼装置中的一个连通。

作为一个优选的实施方式，所述熔炼装置设置有三个，所述移动装置能带动三个所述熔炼装置同时移动，以使所述雾化装置和三个熔炼装置交替连通。

作为一种优选的实施方式，所述气体雾化系统包括：用于承载所述熔炼装置的导轨，所述导轨设置有输送通道，所述雾化装置相对所述导轨所在的平面设置在所述输送通道的下方，以使所述雾化装置和所述熔炼装置经所述输送通道相连通。

作为一种优选的实施方式，所述导轨为周向结构，移动装置包括：第一电机；与所述第一电动传动连接的第一传动机构；连杆，一端与所述第一传动机构连接，所述连杆的另一端连接所述熔炼装置；用于支撑所述第一传动机构的第一支撑轴，所述连杆和所述熔炼装置能绕所述第一支撑轴周向转动。

作为一种优选的实施方式，所述导轨上设置有升降机构，用于带动所述熔炼装置远离或者接近所述雾化装置；

所述升降机构包括：位于所述导轨上的活动板；固定在所述活动板下方的固定板；连接于所述活动板与所述固定板之间的紧固件，所述活动板可相对所述紧固件滑动；设置在所述活动板与所述固定板之间的形状可调的充压部件，所述充压部件形状改变时能够带动所述活动板相对所述固定板上升或者下降。

作为一种优选的实施方式，所述雾化装置设置有第一开口和第一出口，所述第一开口设置有密封机构，所述第一出口用于连接所述集尘装置，所述熔炼装置设置有第二开口和第二出口，所述第二开口用于装料，所述第二出口用于输出溶液；当所述活动板相对所述固定板下降时，所述熔炼装置的第二出口与所述第一开口能通过所述密封机构相连接，所述第一开口和所述第二出口之间设置有开关机构，以在所述开关机构打开时能将所述熔炼装置中的溶液导入至所述雾化装置。

作为一种优选的实施方式，所述熔炼装置包括：第二开口和用于封闭所述第二开口的盖体；用于带动所述盖体旋转的旋转机构，包括：第二电机，与所述第二电机相连的主动齿轮，与所述盖体连接的第二支撑轴，设置在所述第二支撑轴上的从动齿轮；用于带动所述第二支撑轴沿其轴向移动的提升机构，当所述第二支撑轴移动至所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合时，所述第二电机能带动所述盖体转动直至将所述第二开口封闭。

作为一种优选的实施方式，所述气体雾化系统包括真空机构和注气机构，所述注气机构用于向所述熔炼装置和所述雾化装置注入惰性气体；所述真空机构包括：与所述熔炼装置相连的第一管路，所述第一管路上设置有第一阀门；与所述雾化装置相连的第二管路，所述第二管路上设置有第二阀门；与所述第一管路和所述第二管路相连的真空泵。

作为一种优选的实施方式，所述集尘装置包括：与所述雾化装置相连的旋风分离器，所述旋风分离器具有第三出口和第四出口；与所述第三出口相连的第一集粉容器；与所述第四出口相连的除尘器，所述除尘器具有第五出口和第六出口；与所述第四出口相连的第二集粉容器；与所述第六出口相连的风机。

一种利用所述的气体雾化系统的制粉方法，包括：

对所述三个熔炼装置中的其中两个熔炼装置进行抽真空、回填惰性气体操作，直至达到预定压强后停止，所述三个熔炼装置中的另一个处于冷却工位；

对回填惰性气体操作后的所述两个熔炼装置进行加热操作，其中一个熔炼装置设定为第一加热参数，其中另一个熔炼装置设定为第二加热参数，所述第一加热参数大于所述第二加热参数；

启动所述移动装置，将所述雾化装置与设定为第一加热参数的熔炼装置相连通；

当设定为第一加热参数的熔炼装置达到设定温度后运行所述雾化装置进行雾化操作，直至雾化结束；

启动所述移动装置，将所述雾化装置与设定为第二加热参数的熔炼装置相连通，当设定为第二加热参数的熔炼装置达到设定温度后运行所述雾化装置进行雾化操作，将雾化结束的熔炼装置移动至冷却工位进行冷却操作。

有益效果：

本申请实施方式提供的气体雾化系统设置有至少三个熔炼装置、雾化装置、集尘装置和移动装置。移动装置能够带动雾化装置或者至少一个熔炼装置移动，以在雾化过程结束后将雾化装置与下一个熔炼装置连通。

在制粉过程中，可以将所有熔融装置均装入原料，再通过移动装置将其中一个熔炼装置与雾化装置相连通，直至该熔炼装置中的溶液雾化结束后，再启动移动装置，将雾化装置与另外一个熔炼装置相连通，继续执行雾化操作。而上一个熔炼装置雾化结束后可以执行冷却操作、冷却后加料。如此，可以实现雾化装置的连续雾化，实现连续生产，也即实现生产线上冷却、加料和雾化的同时进行，极大的提高了生产效率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动力的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例中的气体雾化系统的结构示意图；

图2为本说明书实施例中的熔炼装置的结构示意图；

图3为本说明书实施例中的熔炼装置与雾化装置之间的连接机构的结构示意图；

图4为本说明书实施例中的支撑轮与导轨之间的装配示意图；

图5为本说明书实施例中的制粉方法的流程示意图。

附图标记说明：

1、熔炼装置；2、坩埚；3、中间包；4、第二支撑轴；5、提升机构；6、从动齿轮；7、主动齿轮；8、第二电机；9、第一管路；10、支撑轮；11、第一支撑轴；12、第一齿轮；13、第二齿轮；14、第一电机；15、连杆；16、导轨；17、接近开关；18、雾化装置；181、第一开口；182、第一出口；19、第一插板阀；20、第二插板阀；21、机械泵；22、罗茨泵；23、第一阀门；24、第二阀门；25、第三阀门；26、第四阀门；27、第五阀门；28、旋风分离器；29、第一集粉容器；30、除尘器；31、第二集粉容器；32、风机；161、活动板；162、固定板；163、充压部件；164、紧固件。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

下面将结合图1至图5对本说明书实施例的气体雾化系统以及制粉方法进行解释和说明。需要说明的是，为了便于说明，在本发明的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件。而为了简洁，在不同的实施例中，省略对相同部件的详细说明，且相同部件的说明可互相参照和引用。

如图1至图4所示，本说明书提供了一种气体雾化系统，包括：至少三个熔炼装置1，用于对其内部的原料进行熔炼以形成溶液；雾化装置18，用于对所述熔炼装置1输出的溶液进行雾化；集尘装置，与所述雾化装置18相连，用于收集雾化后的粉末；移动装置，能带动所述雾化装置18或者至少一个所述熔炼装置1移动，以使所述雾化装置18和所述至少三个熔炼装置1中的一个连通。

该气体雾化系统通过移动装置能够带动雾化装置18或者至少一个熔炼装置1移动，以在雾化过程结束后将雾化装置18与下一个熔炼装置1连通。从而，在对一个熔炼装置1的溶液雾化结束后，能直接对下一个熔炼装置1进行雾化，中间减小了等待冷却时间。如此，可以实现雾化装置18的连续雾化，实现连续生产。

在本说明书中，所述熔炼装置1个数至少有三个，至少一个用于跟雾化装置18相连通，至少一个用于加料，至少一个用于冷却。优选的，熔炼装置1的个数与制粉过程的工序相匹配，制粉过程的工序通常：加料、雾化、冷却，则熔炼装置1设置有三个，移动装置能带动雾化装置18或者熔炼装置1移动，以使雾化装置18和三个熔炼装置1交替连通。

当设置有三个熔炼装置1时，三个熔炼装置1可以分别具有对应的工位，包括：加料工位、雾化工位、冷却工位，移动装置带动雾化装置18或者至少一个熔炼装置1的移动，即带动雾化装置18或者至少一个熔炼装置1在上述三个工位之间进行转换。当转换至下一工位时，即原先处于雾化工位转换至冷却工位，原先处于加料工位转换至雾化工位，原先处于冷却工位转换至加料工位。从而在上述三个工位转换的过程中，其中一个工位执行雾化操作，其中一个工位执行加料操作，其中另一个工位执行冷却操作，可以实现生产线上冷却、加料和雾化的同时进行，极大的提高了生产效率。

需要说明的是，熔炼装置1的个数可以分别对应于不同的工序，例如加料、雾化、冷却，当增加有其它工序时，熔炼装置1的个数可以随之增加，并不局限于三个。

所述雾化装置18用于雾化金属原料，通过向其内部通入金属液体和高压惰性气体，在高压惰性气体作用下可将金属液体击碎为微小液滴，待飞行冷却后形成所需的金属粉末，其雾化原理为现有技术，本申请不作详细叙述。雾化装置18设置有第一开口181和第一出口182，该第一开口181可以设置在雾化装置18的顶部，用于流入经熔炼装置1熔炼后的金属液体。所述第一出口182可以设置在雾化装置18的底部，用于流出雾化后的金属粉末，并通过与第一出口182相连的集尘装置，收集所需的金属粉末。

如图1和图2所示，所述熔炼装置1用于熔炼金属原料，如铁基、镍基及钴基粉末等金属原料，当然，也可以为其他材质的原料。熔炼装置1具有用于容纳原料的容纳腔室，通常而言，容纳腔室内部设置有坩埚2、中间包3，该中间包3设置有一定直径的漏嘴。该容纳腔室设置有第二开口和第二出口，所述第二开口可以设置在容纳腔室的顶部或者侧面，所述第二开口处设置有盖体。所述第二出口可以设置在容纳腔室的底部，且与中间包3的漏嘴的出口相对应。熔炼时，通过第二开口向坩埚2装入原料，并对坩埚2内的原料进行加热使其熔化形成金属液体，然后向中间包3倾倒金属液体，并经过中间包3的漏嘴流出至第二出口，当打开下文提及的开关机构，金属液体能依次经过第二出口、开关机构、第一开口181进入至雾化装置18。

所述集尘装置用于收集雾化后所需的金属粉末。具体的，集尘装置包括：与所述雾化装置18的第一出口182相连的旋风分离器28，所述旋风分离器28具有第三出口和第四出口；与所述第三出口相连的第一集粉容器29；与所述第四出口相连的除尘器30，所述除尘器30具有第五出口和第六出口；与所述第四出口相连的第二集粉容器31；与所述第六出口相连的风机32。

进一步的，旋风分离器28的第三开口可以设置在底部，第四出口可以设置在顶部，从而经过雾化后的金属粉末经过旋风分离器28的分离后在自身重力作用下经过第三出口进入第一集粉容器29，经过第一集粉容器29收集的粉末为目数较大的粉末颗粒，而目数较小的粉末颗粒因自身质量较轻随惰性气体浮于旋风分离器28内的上方，从而能够通过第四开口进入除尘器30，并在除尘器30的作用下收集于第二集粉容器31中。因此，经过依次设置旋风分离器28、第一集粉容器29、除尘器30和第二集粉容器31，能够实现多级分离。所述除尘器的第五出口可以设置在底部，第六出口可以设置在顶部，从而目数较小的粉末颗粒可以在自身重力作用下顺利进入第二集粉容器31，第六出口用于连接风机32，当风机32开启时，可以产生强大抽吸力，保证集尘过程的进行。风机32可以设置有排气阀，从而风机32可以一端抽气，一端排气。

所述移动装置用于带动雾化装置18或者至少一个熔炼装置1移动，以使雾化装置18和至少两个熔炼装置1中的一个连通。考虑到雾化装置18与集尘装置相连，为了不影响集尘过程，雾化装置18的位置可以保持固定，移动装置仅带动熔炼装置1移动，以在加料工位、雾化工位和冷却工位之间移动。当然，在其他可行的实施例中，熔炼装置1的位置可以保持固定，移动装置仅带动雾化装置18移动，以在加料工位、雾化工位和冷却工位之间移动。

移动装置可以根据雾化装置18或者熔炼装置1的运动形式进行确定，只要能够实现转换位置的功能即可。例如，移动装置可以带动雾化装置18或者熔炼装置1进行周向旋转，移动装置可以带动雾化装置18或者熔炼装置1进行直线运动，或者为其他形式的运动。

在本说明书中，该气体雾化系统包括：用于承载所述熔炼装置1的导轨16，所述导轨16设置有输送通道，所述雾化装置18相对所述导轨16所在的平面设置在所述输送通道的下方，以使所述雾化装置18和所述熔炼装置1经所述输送通道相连通。

具体的，所述导轨16包括：第一导轨和第二导轨，所述第一导轨与所述第二导轨之间形成间隙，该间隙形成所述输送通道，所述雾化装置18的第一开口181相对所述导轨16所在的平面设置在所述间隙的下方，所述熔炼装置1的第二出口相对所述导轨16所在的平面设置在所述间隙的上方。当导轨16为周向结构时，第一导轨和第二导轨之间的间隙为环形间隙，也即第一导轨可以为周向结构的内圈，第二导轨为周向结构的外圈。

进一步的，所述第二出口位于所述间隙的正上方，所述第一开口181位于所述间隙的正下方。从而，熔炼装置1内部的金属原液能够通过所述间隙流入雾化装置18的第一开口181。

如图4所示，所述熔炼装置1的底部设置有支撑轮10，所述支撑轮10的数量为多个。该支撑轮10分别设置在熔炼装置1的底部两侧，分别与第一导轨和第二导轨进行配合。为了保证熔炼装置1的移动稳定性，第一导轨和第二导轨可以采用类似于铁轨的“内低外高”的形式，从而将支撑轮10设置在导轨的内部。

在一个实施方式中，导轨16为周向结构，移动装置包括：第一电机14；与所述第一电机14传动连接的第一传动机构；连杆15，一端与所述第一传动机构连接，所述连杆15的另一端连接所述熔炼装置1；用于支撑所述第一传动机构的第一支撑轴11，所述连杆15和所述熔炼装置1能绕所述第一支撑轴11周向转动。

进一步的，所述第一支撑轴11设置在导轨16周向结构的中间，第一传动机构可以包括相互啮合的齿轮，如图1所示的第一齿轮12和第二齿轮13，或者在其他实施例中可以是齿轮与齿条传动连接的形式，本申请不作具体限定。在本实施例中，第一电机14具有电机轴，第二齿轮13安装于电机轴上，第一齿轮12上连接有支撑部，该支撑部用于与所述连杆15的一端连接，所述熔炼装置1可以连接有套筒，该套筒与连杆15进行固定连接，从而在第一电机14的转动下，带动第一传动机构和连杆15同步转动，进而带动熔炼装置1转动。

进一步的，连杆15具有多个，用于带动位于导轨16上的所有熔炼装置1进行同步转动，所述支撑部的个数可以与连杆15的个数相同，均设置于第一齿轮12上。所述第一支撑轴11主要用于支撑第二齿轮13，通过固定第一电机14，在第一齿轮12和第二齿轮13的啮合传动下，能够使得连杆15、熔炼装置1均围绕第一支撑轴11旋转。从而，启动第一电机14后，能够带动三个熔炼装置1同时移动。为了保证所有熔炼装置1同步转动之后，均能在相同的时间内到达对应的工位，则在导轨16的周向上，三个熔炼装置1之间被设定为相同间距。

在本实施方式中，所述导轨16上设置有升降机构，用于带动所述熔炼装置1远离或者接近所述雾化装置18。具体的，所述导轨16设置有可活动段，当熔炼装置1运动至该可活动段时，可以改变其高度，从而能够使得熔炼装置1的第二开口接近或者远离雾化装置18顶部的第一开口181，以实现较好的对接或者分离。

具体的，如图3所示，升降机构包括：位于导轨16上的活动板161；固定在所述活动板161下方的固定板162；连接于所述活动板161与所述固定板162之间的紧固件164，所述活动板161可相对所述紧固件164滑动；设置在所述活动板161与所述固定板162之间的形状可调的充压部件163，所述充压部件163形状改变时能够带动所述活动板161相对所述固定板162上升或者下降。

所述充压部件163可以为承压橡胶胎，其设置有用于进气的进气管路和用于泄压的泄压管路，所述进气管路和所述泄压管路上分别设置有进气阀和泄压阀。当熔炼装置1移动至活动段时，通过打开泄压阀使得充压部件163泄压，体积减小，在熔炼装置1自身重力的作用下下压活动板161和充压部件163，从而降低熔炼装置1的高度。当雾化结束后，通过打开进气阀使得充压部件163充气，体积增大，在充压部件163膨胀的过程中可以克服熔炼装置1的重力，将熔炼装置1以及活动板161抬升，直至活动板161重新接入导轨16。

进一步的，为了保证充压部件163能够抬升活动板161和熔炼装置1，需要保证固定板162固定支撑于活动板161的下方，以为充压部件163提供支撑力。固定板162的下方可以设置有支撑部件(图中未示出)，该支撑部件可以设置在雾化装置18的顶部，或者可以设置在地面。另外，该充压部件163设置有多个，以保证充压部件163有足够的强度，以抬升熔炼装置1，充压部件163可以为四个均匀分布的承压橡胶胎。

为了保证雾化装置18与熔炼装置1更好的对接，所述雾化装置18的第一开口181设置有密封机构，该密封机构可以为密封圈。当所述活动板161相对所述固定板162下降时，位于活动段的熔炼装置1的第二出口与所述第一开口181能通过所述密封圈密封连接，所述第一开口181附近设置有接近开关17，所述接近开关17与所述移动装置的第一电机14电性连接。

进一步的，密封机构还包括密封法兰，可以设置在第一开口181处。当活动板161相对固定板162下降时，熔炼装置1在其自身重力的作用下可以下压密封法兰和密封圈，保证与雾化装置18的密封对接。所述接近开关17用于指示第一电机14的停止以及充压部件163的泄压。当熔炼装置1转动至接近开关17，第一电机14停止运行，此时熔炼装置1位于雾化装置18的正上方，然后充压部件163的泄压阀打开，活动板161下降，熔炼装置1与雾化装置18通过密封法兰和密封圈连接。

进一步的，熔炼装置1的第二出口与雾化装置18的第一开口181之间设置有开关机构，以在开关机构打开时将熔炼装置1中的原料导入至雾化装置18。具体的，开关机构包括设置在所述第二出口上的第一插板阀19和设置在第一开口181上的第二插板阀20，所述第一插板阀19用于保证熔炼装置1的单独密封性，所述第二插板阀20用于控制熔炼装置1与雾化装置18的连通及隔离。

在本说明书中，如图2所示，所述熔炼装置1还包括用于带动盖体旋转的旋转机构，包括：第二电机8，与所述第二电机8相连的主动齿轮7，与所述盖体连接的第二支撑轴4，设置在所述第二支撑轴4上的从动齿轮6；用于带动所述第二支撑轴4沿其轴向移动的提升机构5，当所述第二支撑轴4移动至所述从动齿轮6与所述主动齿轮7相啮合时，所述第二电机8能带动所述盖体转动直至将所述第二开口封闭。

具体的，所述第二电机8可以固定于熔炼装置1上，并设置有电机轴，第二电机8运行过程中，能够带动主动齿轮7和从动齿轮6转动，进而带动第二支撑轴4旋转，以将盖体转动至第二开口的上方。然后启动提升机构5，带动第二支撑轴4下降，从而带动盖体下降以将第二开口封闭。所述提升机构可以是活塞机构、液压机构等，本申请不作具体限定。当需要打开第二开口以向熔炼装置1加装原料时，启动提升机构5带动第二支撑轴4上升，以将盖体远离第二开口，也可通过第二电机8带动第二支撑轴4和盖体旋转，以与第二开口相分离。

在本说明书中，所述气体雾化系统包括真空机构和注气机构，所述注气机构用于向所述熔炼装置1和所述雾化装置18注入惰性气体；所述真空机构包括：与所述熔炼装置1相连的第一管路9，所述第一管路9上设置有第一阀门23；与所述雾化装置18相连的第二管路，所述第二管路上设置有第二阀门24；与所述第一管路9和所述第二管路相连的真空泵。

所述注气机构可以包括与熔炼装置1相连的第三管路和第四管路，第三管路上设置有第三阀门25，第四管路上设置有第四阀门26，与雾化装置18相连的第五管路，第四管路上设置有第五阀门27。其中，真空泵通过第一阀门23对熔炼装置1抽真空，通过第二阀门24对雾化装置抽真空。熔炼装置1设有第三阀门25用于充入惰性气体，设有第四阀门26用于惰性气体雾化。雾化装置18设有第五阀门27对其充入惰性气体。

进一步的，第一管路9设置有真空法兰用于与真空泵的快速拆装，当第一管路9未与真空泵接通时，在第一管路9的端部采用盲板进行密封。所述真空泵包括机械泵21和罗茨泵22。在本实施例中，雾化装置18和熔炼装置1分别设置有独立管路与真空机构以及注气机构连通，可实现对三个熔炼装置1和雾化装置18进行抽真空、充惰性气体的操作。

在本说明书中，所述第一阀门23、第二阀门24、第三阀门25、第四阀门26和第五阀门27可以是气动阀，所述气体雾化系统可以包括控制器，所述控制器与上述气动阀、接近开关17、第一电机14、第二电机8、提升机构5、充压部件163的进气阀和充压部件163的泄压阀电性连接，所述控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该微处理器或处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT，ASIC)、可编程逻辑控制器(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER，PLC)和嵌入微控制单元(MICROCONTROLLER UNIT，MCU)的形式，实现对上述部件的控制。

本说明书还提供了一种利用所述的气体雾化系统的制粉方法，如图1至图5所示，制粉方法包括：

S10：对所述三个熔炼装置中的其中两个熔炼装置进行抽真空、回填惰性气体操作，直至达到预定压强后停止，所述三个熔炼装置中的另一个处于冷却工位；

S20：对回填惰性气体操作后的所述两个熔炼装置1进行加热操作，其中一个熔炼装置1设定为第一加热参数，其中另一个熔炼装置1设定为第二加热参数，所述第一加热参数大于所述第二加热参数；

S30：启动所述移动装置，将所述雾化装置18与设定为第一加热参数的熔炼装置1相连通；

S40：当设定为第一加热参数的熔炼装置1达到设定温度后运行所述雾化装置18进行雾化操作，直至雾化结束；

S50：启动所述移动装置，将所述雾化装置18与设定为第二加热参数的熔炼装置1相连通，当设定为第二加热参数的熔炼装置1达到设定温度后运行所述雾化装置18进行雾化操作，将雾化结束的熔炼装置1移动至冷却工位进行冷却操作。

为了更好的理解本申请实施例的气体雾化系统的制粉过程，下面将结合一个具体的应用场景进行举例说明：

在步骤S10之前，可以在三个熔炼装置1的坩埚2内均装入原材料，启动熔炼装置1上方电机，通过旋转机构带动盖体转动至熔炼装置1的第二开口，通过提升机构5驱动盖体自动下降，关闭第二开口，同时关闭熔炼装置1的第一插板阀19。

在步骤S10中，对两个熔炼装置1进行抽真空、回填惰性气体操作，通过打开机械泵21和罗茨泵22对设备整体抽真空，抽真空时打开第一阀门23和第二阀门24，当熔炼装置1和雾化装置18内的真空度达到1～20Pa时，停止抽真空，然后打开熔炼装置1和雾化装置18的第三阀门25和第五阀门27进行氩气回填，设备内部气压达到101～103kPa时，停止充氩气。

在步骤S20中，对两个熔炼装置1进行加热操作，开启中频电对坩埚2和中间包3进行加热，其中一个熔炼装置1的坩埚2加热功率处于100～300kW，中间包3加热功率处于15～35kW。另一个熔炼装置1的功率设处于50～100kW，中间包加热功率处于5～20kW。所述加热功率对应为加热参数。需要说明的是，进行加热操作的两个熔炼装置1与抽真空、回填惰性气体操作的两个熔炼装置1相同。

在步骤S30中，将多个熔炼装置1依次放置于导轨16中，并启动第一电机14，带动连杆15、熔炼装置1在导轨16上移动，使得被设定为第一加热参数的熔炼装置1移动至雾化装置18的正上方，通过接近开关17指示第一电机14停止，开启充压部件163的泄压阀，使得活动板161下降直至熔炼装置1的第二出口与雾化装置18的第一开口181对接后，开启第一插板阀19和第二插板阀20。

在本说明书中，步骤S30与步骤S10、步骤S30之间没有固定的先后顺序，可以在对熔炼装置1进行抽真空、回填惰性气体以及熔炼操作之后，再将多个熔炼装置1依次接入导轨16中，即步骤S30位于步骤S20之后；或者可以在对熔炼装置1进行抽真空、回填惰性气体之后，将多个熔炼装置1依次接入导轨16中，再进行加热操作，即步骤S30介于步骤S10和步骤S20之间；又或者，先将多个熔炼装置1依次接入导轨16中，再进行抽真空、回填惰性气体以及熔炼操作，即步骤S30位于步骤S10之前。本申请对上述步骤之间的顺序不作具体限定。

在步骤S40中，当坩埚2内的钢液温度和中间包3的漏嘴温度达到工艺要求值时，即达到设定温度，开始准备雾化。依次开启风机32和排气阀，倾倒坩埚2将钢液倒入中间包3，通过漏嘴流下一定直径的钢液，漏嘴直径处于2～8mm，并运行雾化装置18，开始雾化。雾化过程始终往中间包3中补充钢液，保持连续雾化。

直至雾化结束后，关闭第一插板阀19和第二插板阀20，并开启充压部件163的进气阀，活动板161上升，将熔炼装置1顶起。并启动第一电机14，通过齿轮啮合带动连杆15和熔炼装置1围绕第一支撑轴11转动，则：

在步骤S50中，处于“雾化工位”的熔炼装置1旋转至“冷却工位”，对应的熔炼装置1的提升机构5驱动盖体升起，对熔炼装置1进行冷却操作，等待坩埚2冷却后，进行“捞渣、补炉”操作；

处于“加料工位”的熔炼装置1旋转至“雾化工位”，开启充压部件163的泄压阀，使得活动板161下降直至熔炼装置1的第二出口与雾化装置18的第一开口181对接后，开启第一插板阀19和第二插板阀20，当坩埚2的钢液温度和中间包3的漏嘴温度达到设定温度后，可重复进行“雾化”操作；

处于“冷却工位”的熔炼装置1旋转至“加料工位”，在坩埚2中加入原料，关闭该熔炼装置1的第一插板阀19，开启真空泵对该熔炼装置1抽真空至一定真空度，开启氩气进行回填至101kPa，开启中频电对坩埚2和中间包3加热，并设定为第二加热参数。

以上步骤通过循环操作，三个熔炼装置1协调配合实现了加料、雾化和冷却的同步进行，极大地提高生产效率。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。

Claims (9)

1.一种气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述气体雾化系统包括：

至少三个熔炼装置，用于对其内部的原料进行熔炼以形成溶液；

雾化装置，用于对经所述熔炼装置输出的溶液进行雾化；

集尘装置，与所述雾化装置相连，用于收集雾化后的粉末；

移动装置，能带动所述雾化装置或者至少一个所述熔炼装置移动，以使所述雾化装置和所述至少三个熔炼装置中的一个连通；

所述气体雾化系统的制粉方法，包括：

对所述三个熔炼装置中的其中两个熔炼装置进行抽真空、回填惰性气体操作，直至达到预定压强后停止，所述三个熔炼装置中的另一个处于冷却工位；

对回填惰性气体操作后的所述两个熔炼装置进行加热操作，其中一个熔炼装置设定为第一加热参数，其中另一个熔炼装置设定为第二加热参数，所述第一加热参数大于所述第二加热参数；

启动所述移动装置，将所述雾化装置与设定为第一加热参数的熔炼装置相连通；

当设定为第一加热参数的熔炼装置达到设定温度后运行所述雾化装置进行雾化操作，直至雾化结束；

启动所述移动装置，使处于雾化工位的熔炼装置旋转至所述冷却工位，处于加料工位的熔炼装置旋转至所述雾化工位，处于所述冷却工位的熔炼装置旋转至所述加料工位，将所述雾化装置与设定为第二加热参数的熔炼装置相连通，当设定为第二加热参数的熔炼装置达到设定温度后运行所述雾化装置进行雾化操作，将雾化结束的熔炼装置移动至冷却工位进行冷却操作。

2.如权利要求1所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述熔炼装置设置有三个，所述移动装置能带动三个所述熔炼装置同时移动，以使所述雾化装置和三个熔炼装置交替连通。

3.如权利要求1所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述气体雾化系统包括：用于承载所述熔炼装置的导轨，所述导轨设置有输送通道，所述雾化装置相对所述导轨所在的平面设置在所述输送通道的下方，以使所述雾化装置和所述熔炼装置经所述输送通道相连通。

4.如权利要求3所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述导轨为周向结构，移动装置包括：第一电机；与所述第一电机传动连接的第一传动机构；连杆，一端与所述第一传动机构连接，所述连杆的另一端连接所述熔炼装置；用于支撑所述第一传动机构的第一支撑轴，所述连杆和所述熔炼装置能绕所述第一支撑轴周向转动。

5.如权利要求4所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述导轨上设置有升降机构，用于带动所述熔炼装置远离或者接近所述雾化装置；

所述升降机构包括：位于所述导轨上的活动板；固定在所述活动板下方的固定板；连接于所述活动板与所述固定板之间的紧固件，所述活动板可相对所述紧固件滑动；设置在所述活动板与所述固定板之间的形状可调的充压部件，所述充压部件形状改变时能够带动所述活动板相对所述固定板上升或者下降。

6.如权利要求5所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述雾化装置设置有第一开口和第一出口，所述第一开口设置有密封机构，所述第一出口用于连接所述集尘装置，所述熔炼装置设置有第二开口和第二出口，所述第二开口用于装料，所述第二出口用于输出溶液；当所述活动板相对所述固定板下降时，所述熔炼装置的第二出口与所述雾化装置的第一开口能通过所述密封机构相连接，所述第一开口和所述第二出口之间设置有开关机构，以在所述开关机构打开时能将所述熔炼装置中的溶液导入至所述雾化装置。

7.如权利要求1所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述熔炼装置包括：第二开口和用于封闭所述第二开口的盖体；用于带动所述盖体旋转的旋转机构，包括：第二电机，与所述第二电机相连的主动齿轮，与所述盖体连接的第二支撑轴，设置在所述第二支撑轴上的从动齿轮；用于带动所述第二支撑轴沿其轴向移动的提升机构，当所述第二支撑轴移动至所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合时，所述第二电机能带动所述盖体转动直至将所述第二开口封闭。

8.如权利要求1所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述气体雾化系统包括真空机构和注气机构，所述注气机构用于向所述熔炼装置和所述雾化装置注入惰性气体；所述真空机构包括：与所述熔炼装置相连的第一管路，所述第一管路上设置有第一阀门；与所述雾化装置相连的第二管路，所述第二管路上设置有第二阀门；与所述第一管路和所述第二管路相连的真空泵。

9.如权利要求1所述的气体雾化系统的制粉方法，其特征在于，所述集尘装置包括：与所述雾化装置相连的旋风分离器，所述旋风分离器具有第三出口和第四出口；与所述第三出口相连的第一集粉容器；与所述第四出口相连的除尘器，所述除尘器具有第五出口和第六出口；与所述第四出口相连的第二集粉容器；与所述第六出口相连的风机。

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