CN114406272A - 一种非真空气雾化连续制粉设备及制粉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非真空气雾化连续制粉设备及制粉方法，其中非真空气雾化连续制粉设备包括：熔炼炉，用于将原材料熔炼为钢水；中包底注炉，用于承接钢水并保温，包括底注炉体，盖体和塞杆；雾化塔，用于将雾化至其中的钢水液滴冷凝成金属粉末；中包炉体旋转移动车，其上设置支架，用于对称放置中包底注炉，其一端设置接料工位，另一端设置制粉工位。本发明非真空气雾化连续制粉设备在非真空条件下熔炼，其钢液面可增加保护渣，防止钢水氧化，同时还避免液面渣流入到漏包内的风险，可实现长时间连续制粉，产品性能更优，节约能源。
Description
技术领域
本发明属于金属制粉技术领域，尤其涉及一种非真空气雾化连续制粉设备及制粉方法。
背景技术
气雾化制粉是指利用高速气流将液态金属流击碎形成小液滴，随后快速冷凝得到成形粉末。气雾化技术已经成为制备精细球形金属及合金粉末最重要的方法。
现有气雾化的生产模式布置方式包括以下几种，大气状态下熔炼，双炉对浇方式，真空或保护气氛下熔炼，双炉或多炉浇注方式。
中国实用新型专利CN201720171424.3公开了一种金属磁粉芯气雾化制粉装置，虽然能提高生产效率，缩短生产周期，但存在生产效率低下，单喷次产量偏低且该模式在大气环境下，钢水氧化，纯净度偏差的问题；中国发明专利CN201410346840.3公开了一种连续化生产的真空或气体保护冶炼浇注设备，虽然可以实现真空熔炼，和备用熔炼炉提前熔炼，但仍需要打开炉门，关门后重新抽真空作业，生产周期长，成本无优势。
鉴于此，本领域技术人员亟需提供一种新型的气雾化连续制粉设备来解决上述技术问题。
发明内容
针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种非真空气雾化连续制粉设备及制粉方法，非真空熔炼下，其钢液面可增加保护渣，防止钢水氧化，同时还避免液面渣流入到漏包内的风险，可实现长时间连续制粉，产品性能更优，节约能源。
本发明提供一种非真空气雾化连续制粉设备，包括：
熔炼炉，用于将原材料熔炼为钢水；
中包底注炉，用于承接钢水并保温，包括底注炉体，盖体和塞杆；
雾化塔，用于将雾化至其中的钢水液滴冷凝成金属粉末；
中包炉体旋转移动车，其上设置支架，用于对称放置中包底注炉，其一端设置接料工位，另一端设置制粉工位。
在其中一些实施例中，中包底注炉为两个，固定设置在中包炉体旋转移动车两端的支架上；中包炉体旋转移动车能带动两个中包底注炉同时移动，分别移动至制粉工位和接料工位，使制粉和接料交替进行。
在其中一些实施例中，塞杆设置在底注炉体的内部，底注炉体的底端设置浇注口，塞杆的直径略大于浇注口的直径，塞杆通过塞杆提升装置沿竖直方向移动，与浇注口脱离或接触。
在其中一些实施例中，非真空气雾化连续制粉设备还包括漏包加热密封系统，其内设置漏包和漏包加热系统，漏包内设置漏包坩埚和导液管，钢液通过导液管进入雾化塔。
在其中一些实施例中，非真空气雾化连续制粉设备还包括出钢导流槽，其一端与熔炼炉活动连接，另一端为自由端，熔炼炉的上端通过出钢导流槽将熔炼好的钢水浇注到中包底注炉内进行保温。
在其中一些实施例中，中包底注炉的下端通过流道与漏包连通，钢水从底注炉下方通过密封设置的流道进入漏包。
在其中一些实施例中，流道和漏包腔室内通有惰性气体。
除此，本发明还提供了一种使用上述非真空气雾化连续制粉设备的制粉方法，包含以下步骤：
向熔炼炉加料进行钢水熔炼，熔炼好的钢水通过出钢导流槽浇注到位于中包炉体旋转移动车接料工位的第二中包底注炉内进行保温，接满钢水后，第二中包底注炉随中包炉体旋转移动车的旋转进入到制粉工位准备制粉，待漏包加热密封系统耐材达到制粉条件以后，即可开始浇注进行制粉操作；
同时熔炼炉立即加料进行熔炼，第一中包底注炉到达接料工位，待熔炼炉内的钢水熔炼到达出钢条件以后，熔炼炉同样将钢水通过出钢导流槽浇注到位于接料工位的第一中包底注炉；
制粉结束后，中包旋转小车立即启动，将接料工位的第一中包底注炉旋转至制粉工位；同时漏包坩埚内剩余钢水继续进行制粉，待第一中包底注炉到达制粉工位后，通过流道往漏包坩埚内注入钢水，进行交替制粉。
在其中一些实施例中，制粉钢水流量为12～18kg/min。
基于上述技术方案，本发明技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明实施例中通过在中包炉体旋转移动车上设置支架，固定设置两个中包底注炉，能够随中包炉体旋转移动车的移动而同时移动，使制粉和胶料交替进行，节省了时间成本和耐火材料使用成本，并且提高了作业率在耐材满足连续使用要求的情况下，可实现长时间连续制粉，作业率80％以上；通过钢液底注式和过道保护，在非真空熔炼下，减少钢水的氧化，提高钢水纯净度，得到更好的粉末质量。
(2)本发明在非真空熔炼下进行制粉，相比于上浇注式，本发明技术方案采用底注式，其钢液面可增加保护渣，浇道可增加惰性气体保护，钢水氧化更少，同时还避免液面渣流入到漏包内，产品性能更优；而且采用底注式，钢水过程降温少，相比同样的制粉温度，更加节能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明非真空气雾化连续制粉设备的结构示意图；
图2为本发明非真空气雾化连续制粉设备的俯视图；
图中：1、熔炼炉；2、第二中包底注炉；3、第一中包底注炉；4、漏包加热密封系统；5、雾化塔；6、塞杆提升装置；7、塞杆；8、漏包坩埚；9、漏包腔室；10、流道；11、出钢导流槽；12、中包炉体旋转移动车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，熔炼炉是指熔炼金属原材料冷料的中频炉体，熔炼效率较快；中包底注炉，不具备熔炼金属原材料能力，只具备钢水升温保温功能，其出钢方式为底注式出钢；漏包，承接底注炉钢水，并对其进行保温，采用中频感应加热，内有导液管，将钢水从下输送至雾化器附近进行气化破碎；流道，即钢水从底注炉下方达到漏包的通道，过程有密封和氩气气氛保护；漏包加热密封系统，放置漏包的密封装置，漏包以及漏包加热系统在其内部，内部有惰性气体保护。
如附图1所示，在本发明非真空气雾化连续制粉设备的一个示意性实施例中，该设备包括：
熔炼炉1，用于将原材料熔炼为钢水，其满炉钢水熔炼完成时间为60min，其出钢方式为上出钢；
中包底注炉，用于承接钢水并保温，包括底注炉体，盖体和塞杆7，其中，塞杆7设置在底注炉体的内部，底注炉体的底端设置浇注口，塞杆7的直径略大于浇注口的直径，塞杆7通过塞杆提升装置6沿竖直方向移动，与浇注口脱离或接触；
漏包加热密封系统4，其内设置漏包和漏包加热系统，漏包内设置漏包坩埚8和导液管，漏包加热系统为中频感应加热装置，钢液从漏包中导液管流下进入雾化塔5；
雾化塔5，用于将雾化至其中的钢水液滴冷凝成金属粉末；
中包炉体旋转移动车12，其上设置支架，可沿水平方向逆时针旋转；支架的一端设置与熔炼炉配合的接料工位，另一端设置与漏包加热密封系统配合的制粉工位，中包底注炉为两个，固定设置在中包炉体旋转移动车的两端的支架上；中包炉体旋转移动车能带动两个中包底注炉同时移动，分别移动至制粉工位和接料工位，使制粉和接料交替进行；
出钢导流槽11，其一端与熔炼炉1活动连接，另一端为自由端，熔炼炉1上端通过出钢导流槽11将熔炼好的钢水浇注到中包底注炉内进行保温。
本发明非真空气雾化连续制粉设备中包底注炉的下端通过流道10与漏包连通，钢水从底注炉下方通过密封设置的流道10进入漏包；雾化气体介质为氩气，用于保护流道10和漏包腔室9。
下面结合附图1和2对本发明非真空气雾化连续制粉设备的一个实施例的工作过程进行说明：
使用时，向熔炼炉1加料进行钢水熔炼，熔炼好的钢水通过出钢导流槽11浇注到位于中包炉体旋转移动车接料工位的第二中包底注炉2内进行保温，自钢水浇注到保温耗时20min，接满钢水后，第二中包底注炉2随中包炉体旋转移动车的旋转进入到制粉工位准备制粉，待漏包加热密封系统耐材达到制粉条件以后，即可开始浇注进行制粉操作；同时熔炼炉立即加料进行熔炼，第一中包底注炉3到达接料工位，待熔炼炉内的钢水熔炼到达出钢条件以后，熔炼炉1同样将钢水通过出钢导流槽11浇注到位于接料工位的第一中包底注炉3。
具体的，准备到温后，第二中包底注炉2制粉开始，制粉钢水流量为12～18kg/min，优选为15kg/min，当第二中包底注炉2中的钢水全部进入漏包坩埚后，中包旋转小车立即启动，将接料工位的第一中包底注炉3旋转至制粉工位，旋转时间为1min；同时漏包坩埚8内剩余钢水继续进行制粉，待第一中包底注炉3到达制粉工位后，通过流道10往漏包坩埚8内注入钢水，进行交替制粉。
最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，包括：
熔炼炉(1)，用于将原材料熔炼为钢水；
中包底注炉，用于承接钢水并保温，包括底注炉体，盖体和塞杆(7)；
雾化塔(5)，用于将雾化至其中的钢水液滴冷凝成金属粉末；
中包炉体旋转移动车(12)，其上设置支架，用于对称放置中包底注炉，其一端设置接料工位，另一端设置制粉工位。
2.根据权利要求1所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，中包底注炉为两个，固定设置在中包炉体旋转移动车(12)两端的支架上；中包炉体旋转移动车(12)能带动两个中包底注炉同时移动，分别移动至制粉工位和接料工位，使制粉和接料交替进行。
3.根据权利要求1所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，塞杆(7)设置在底注炉体的内部，底注炉体的底端设置浇注口，塞杆(7)的直径略大于浇注口的直径，塞杆(7)通过塞杆提升装置(6)沿竖直方向移动，与浇注口脱离或接触。
4.根据权利要求1所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，非真空气雾化连续制粉设备还包括漏包加热密封系统(4)，其内设置漏包和漏包加热系统，漏包内设置漏包坩埚(8)和导液管，钢液通过导液管进入雾化塔(5)。
5.根据权利要求1所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，非真空气雾化连续制粉设备还包括出钢导流槽(11)，其一端与熔炼炉(1)活动连接，另一端为自由端，熔炼炉(1)的上端通过出钢导流槽(11)将熔炼好的钢水浇注到中包底注炉内进行保温。
6.根据权利要求4所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，中包底注炉的下端通过流道(10)与漏包连通，钢水从底注炉下方通过密封设置的流道(10)进入漏包。
7.根据权利要求6所述的非真空气雾化连续制粉设备，其特征在于，流道(10)和漏包腔室(9)内通有惰性气体。
8.一种使用如权利要求1-7任一项所述的非真空气雾化连续制粉设备的制粉方法，其特征在于，包括以下步骤：
向熔炼炉(1)加料进行钢水熔炼，熔炼好的钢水通过出钢导流槽(11)浇注到位于中包炉体旋转移动车(12)接料工位的第二中包底注炉(2)内进行保温，接满钢水后，第二中包底注炉(2)随中包炉体旋转移动车(12)的旋转进入到制粉工位准备制粉，待漏包加热密封系统(4)耐材达到制粉条件以后，即可开始浇注进行制粉操作；
同时熔炼炉(1)立即加料进行熔炼，第一中包底注炉(3)到达接料工位，待熔炼炉(1)内的钢水熔炼到达出钢条件以后，熔炼炉(1)同样将钢水通过出钢导流槽(11)浇注到位于接料工位的第一中包底注炉(3)；
制粉结束后，炉体旋转移动车(12)立即启动，将接料工位的第一中包底注炉(3)旋转至制粉工位；同时漏包坩埚(8)内剩余钢水继续进行制粉，待第一中包底注炉(3)到达制粉工位后，通过流道(10)往漏包坩埚(8)内注入钢水，进行交替制粉。
9.根据权利要求8所述的制粉方法，其特征在于，制粉钢水流量为12～18kg/min。
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