CN114713815B - 等离子旋转电极雾化制粉的粉末颗粒飞行轨迹优化 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等离子旋转电极雾化制粉的粉末颗粒飞行轨迹优化，包括雾化室、进气管道、排气系统、真空系统、进料系统、主收粉罐和等离子发生系统；雾化室呈横置筒状，端面为圆形，端部和侧壁均设水冷夹层；进气管道，沿雾化室侧壁环形分布，每个进气管道的出气方向与雾化室侧壁相切；进料系统与排气系统位于雾化室同侧；主收粉罐位于雾化室下部，用于收集雾化制粉获得的粉末；等离子发生系统与进料系统相对，布置于雾化室另一侧。本发明通过叠加环形气流场，延长粉末飞行轨迹，促进粉末颗粒充分冷却，同时优化雾化室排气系统，既实现雾化室内压力动态调节，同时单独收集微细颗粒，避免粉末粘壁及颗粒间粘连，保障细粉收得率和粉末品质。

Description

等离子旋转电极雾化制粉的粉末颗粒飞行轨迹优化

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体而言涉及一种等离子旋转电极雾化制粉的粉末颗粒飞行轨迹优化，通过对等离子旋转电极雾化制粉的结构优化设计，优化粉末在雾化室的侧壁的飞行轨迹，减少与侧壁以及粉末之间的粘接，同时延长粉末的飞行轨迹，提高粉末颗粒的质量。

背景技术

球形金属粉末是以增材制造为代表的先进粉末近净成形技术的重要原材料，从源头影响成型制件的性能。以增材制造技术为例，目前多采用雾化法制得的球形金属粉末，包括真空感应气雾化（VIGA）、电极感应气雾化（EIGA）、等离子旋转电极雾化（PREP）、等离子雾化（PA）等。其中，PREP技术制得的粉末具有球形度高、表面质量好，受到航空航天等重点领域应用的青睐，但细粉收得率低、粉末制造成本高一直是制约该技术广泛应用的重要因素。

此外，PREP制粉过程还存在粉末颗粒粘壁、以及颗粒间粘连的问题，这进一步加剧了细粉收得率低的问题，大量微细颗粒发生粘连，不仅降低了细粉收得率，也恶化了粉末表面质量和整体球形度。

通过对现有的生产工艺的分析，粉末粘壁与颗粒间粘连的主要原因包括：1）PREP制粉装置雾化舱内部容积（内径）较小，一般不超过3米，若继续扩大雾化室内径会显著增加设备制造难度和材料成本，且粉末粘壁与颗粒粘连情况改善有限，金属熔滴或粉末颗粒飞行运动距离短，不足以让颗粒充分冷却，而与雾化室侧壁发生撞击，在未完全冷却凝固下与侧壁发生粘结，后续产生的粉末颗粒又不断与前面粘壁的粉末发生粘连，最终形成成串的粘连粉颗粒；2）导热性相对（氦气）较差的氩气作为冷却气，在有限的时间内对粉末颗粒的换热冷却效果不理想；3）常规下进上出循环进水方式下雾化室侧壁的冷却效果不佳，尤其是雾化室中上部，水冷夹层的冷却效果较差，与侧壁接触的高温粉末未能及时冷却。

发明内容

针对现有等离子旋转电极雾化制粉装置易出现粉末粘壁以及颗粒粘连，导致粉末球形度及表面质量下降，细粉率受到损失的问题，本发明的目的在于提供一种等离子旋转电极雾化制粉装置，通过叠加环形气流场，延长粉末颗粒的飞行轨迹，促进粉末颗粒充分冷却，同时优化雾化室排气系统，对室内压力进行动态调节的同时，对微细颗粒进行单独收集，有效避免粉末粘壁以及颗粒间粘连，保障了细粉收得率和粉末品质。

为实现上述目的，本发明的第一方面提出一种等离子旋转电极雾化制粉装置，包括：雾化室、进气管道、排气系统、真空系统、进料系统、主收粉罐和等离子发生系统；

所述雾化室呈横置筒状，端面为圆形形状，其端部和侧壁均设置有水冷夹层；

所述进气管道，沿雾化室侧壁环形分布，并且每个进气管道的出气方向与雾化室侧壁相切；

所述排气系统，与雾化室端部中上区域相连接，并通过第一控制阀与真空系统相连；

所述进料系统，用于向雾化室内输送电极棒料，其与排气系统位于雾化室的同侧；

所述主收粉罐位于雾化室下部，用于收集雾化制粉获得的粉末；

所述等离子发生系统，用于产生等离子弧并作用于旋转的电极棒料，进行雾化制粉；所述等离子发生系统与进料系统相对，布置于雾化室另一侧。

作为进一步优选的方案，所述雾化室为双层不锈钢材质，雾化室内侧壁经抛光处理，粗糙度等级大于等于Ra0.8。

作为进一步优选的方案，所述进气管道为不锈钢材质，由进气口、内腔、出气口、支架组成，进气口和出气口设置在支架上，进气口与出气口之间的空间构成内腔，出气方向与雾化室侧壁相切。

作为进一步优选的方案，多个进气管道沿雾化室侧壁的多个位置呈环形分布，并且分布的角度范围是270°，即主收粉罐上方两侧45°范围内不布置进气管道。

作为进一步优选的方案，多个进气管道之间均匀间隔分布，间隔角度θ为10-90°。

作为进一步优选的方案，所述进气管道的进气口的直径为5-15 mm。

作为进一步优选的方案，所述出气口结构为单孔、排孔或者微缝，其中，单孔型出气口直径为5-10 mm；排孔型出气孔直径介于1-5 mm，孔的数量控制在5-20 个；微缝型出气孔的缝宽介于0.5-2 mm。

作为进一步优选的方案，所述排气系统由出气管道、旋风分离装置、微细粉收集罐和压力调节阀构成；所述出气管道的入口端与雾化室的内腔连通，其出口端经由第二控制阀连接至旋风分离装置，微细粉收集罐设置在旋风分离装置的下方，用于收集经由旋风分离装置分离的微细粉末；压力调节阀与旋风分离装置连接，用于进行压力调节，其中压力调节阀的开启临界为0.15-0.30 bar。

作为进一步优选的方案，所述出气管道呈斜向上布置，与水平方向呈30-60°夹角。

作为进一步优选的方案，所述真空系统通过第一控制阀连接至所述出气管道。

根据本发明的第二方面还提出一种粉末颗粒飞行轨迹优化的等离子旋转电极雾化制粉方法，包括以下过程：

通过进料系统连续向雾化室内部输送电极棒料；

位于进料系统对向的等离子发生系统产生等离子弧焰，并作用于旋转的电极棒料，产生金属液滴并离心雾化甩出；

通过在雾化室侧壁切线方向布置进气管道，利用气流及时将离心雾化甩出并飞行至雾化室的侧壁的粉末颗粒沿切线方向吹走，避免未完全凝固的粉末颗粒与雾化室的侧壁发生粘连以及粉末颗粒之间发生粘连；同时，通过沿雾化室的侧壁环形布置的多个进气管道（2），进气后形成沿着沿雾化室的侧壁的环形气流，利用环形气流带动粉末颗粒沿侧壁运动，延长粉末颗粒飞行轨迹；

通过雾化室的本体环形的冷却回路以及端部的冷却回路构成冷却通道，使得气雾化制粉过程中产生的金属液滴冷凝固，形成球形粉末颗粒，下落至雾化室下方的主收粉罐，进行粉末收集；

其中，在促使金属液滴冷凝固过程中，还结合进气管道和排气系统的联动控制，即进气管道持续通入低温惰性气体进入雾化室内，形成环形气流，并通过排气系统持续排出雾化室内气体，促使飞行的粉末颗粒与低温惰性气体的气氛换热，加速粉末颗粒冷却降温。

在优选的实施例中，在排气系统中设置旋风分离装置，在旋风分离装置的底部设置微细粉收集罐，对微细粉末进行单独收集。

相比于现有技术，本发明提出的等离子旋转电极雾化制粉装置及粉末颗粒飞行轨迹优化方案，其显著的有益效果在于：

（1）本发明提出的等离子旋转电极雾化制粉装置，通过在雾化室侧壁切线方向布置进气管道，利用气流及时将离心雾化甩出并飞行至雾化室侧壁的粉末颗粒沿切线方向吹走，避免未完全凝固的颗粒与雾化室侧壁发生粘连，以及粉末颗粒之间发生粘连；

（2）本发明的等离子旋转电极雾化制粉装置，通过沿雾化室侧壁多个呈环形布置的进气管道，利用环形气流带动粉末颗粒沿侧壁运动，延长了粉末颗粒飞行轨迹，且不会对离心雾化过程气液两相运动产生干涉，促进粉末颗粒充分球化，有利于获得球形度高、表面质量好的粉末颗粒，从而提升制得粉末的整体性能；

（3）本发明的等离子旋转电极雾化制粉装置，在雾化过程中，除等离子炬本身带有持续通入的惰性气体外，还可以通过环形气路和排气系统联动控制，实现持续补入低温惰性气体，有效降低雾化室气氛温度，促进粉末颗粒与气氛的换热，加速粉末颗粒冷却降温。此外，排气系统与真空系统的管路进行归一化设计，减少雾化室端部开孔面积，避免因端部开孔面积过大而影响端面的冷却效果，影响设备寿命；

（4）本发明的等离子旋转电极雾化制粉装置，通过环形气流场和排气系统的联动控制，并在排气系统中增加旋风分离装置，在调控雾化室压力的同时，实现微细粉末的单独收集，避免已凝固的微细颗粒与未凝固的大尺寸颗粒发生粘连，有效保障了细粉收得率。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明示例性实施例的等离子旋转电极雾化制粉装置的整体结构的侧视图；

图2是图1所示示例的等离子旋转电极雾化制粉装置的整体结构主视图；

图3是图1所示示例的等离子旋转电极雾化制粉装置的进气管道结构示意图。

附图中：1、雾化室；2、进气管道；3、排气系统；4、真空系统；5、进料系统；6、主收粉罐；7、等离子发生系统；

1-1、水冷夹层；1-2、进水口；1-3、出水口；

2-1、进气口；2-2、内腔；2-3、出气口；2-4、支架；

3-1、排气口；3-2、旋风分离装置；3-3、微细粉收集罐；3-4、压力调节装置；3-5、第二控制阀；

4-1、第一控制阀；5-1、电极棒料；7-1、等离子弧焰。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1、图2、图3所示，本发明示例性实施例的等离子旋转电极雾化制粉装置，包括雾化室1、进气管道2、排气系统3、真空系统4、进料系统5、主收粉罐6、等离子发生系统7。

雾化室1呈横置筒状，端面是圆形，其端部和侧壁均带有水冷夹层1-1。通过对水冷夹层1-1内通入冷却介质，实现围绕雾化室1本体环形和端部的冷却回路，使得气雾化制粉过程中产生的金属液滴的冷凝固，形成球形粉末颗粒。

结合图1、2所示，进气管道2沿雾化室1侧壁环形分布，并且每个进气管道2的出气方向与雾化室1的侧壁相切。

排气系统3与雾化室1端部中上区域相连接，并通过第一控制阀4-1与真空系统4相连。

进料系统5，用于向雾化室内输送电极棒料5-1，其与排气系统3均位于雾化室1的同侧。

主收粉罐6位于雾化室1下部 ，用于收集雾化制粉获得的粉末。

等离子发生系统7，用于产生等离子弧焰并作用于旋转的电极棒料5-1，进行雾化制粉。结合图1，等离子发生系统7与进料系统5相对，布置于雾化室1的相对的另一侧。

在优选的示例中，雾化室1为双层不锈钢材质，底部和顶部分别布置有进水口1-2和出水口1-3，与水冷夹层1-1连通，构建出围绕雾化室1的冷却通道。

可选的实施例中，雾化室1的侧壁经抛光处理，粗糙度不高于Ra0.8。

结合图1、2，进气管道2由进气口2-1、内腔2-2、出气口2-3、支架2-4组成。进气口2-1和出气口2-3设置在支架2-4上，进气口2-1与出气口2-3之间的空间构成内腔2-3，出气方向与雾化室1侧壁相切。

其中，出气口2-3结构可以是单孔、排孔、微缝。

作为示例，进气管道2的进气口2-1直径为5-15 mm，单孔型出气口直径为5-10 mm；排孔型出气孔直径介于1-5 mm，孔的数量介于5-20 个；微缝型出气孔的缝宽介于0.5-2mm。

其中，进气管道2的进气种类是惰性气体Ar或Ar/He混合气，气体纯度大于等于99.99%。

结合图2所示，多个进气管道沿雾化室1的侧壁的多个位置呈环形分布，并且分布的角度范围是270°，即主收粉罐上方两侧45°范围内不布置进气管道。

作为进一步优选的方案，多个进气管道2之间均匀间隔分布，间隔角度θ为10-90°。

结合图1所示的示例，排气系统3由出气管道3-1、旋风分离装置3-2、微细粉收集罐3-3以及压力调节阀3-4构成。

出气管道3-1的入口端与雾化室1的内腔连通，其出口端经由第二控制阀3-5连接至旋风分离装置3-2，微细粉收集罐3-3设置在旋风分离装置3-2的下方，用于收集经由旋风分离装置分离的微细粉末。

压力调节阀3-4与旋风分离装置3-2连接，用于进行压力调节.其中压力调节阀的开启临界为0.15-0.30 bar。

作为进一步优选的方案，出气管道3-1呈斜向上布置，与水平方向呈30-60°夹角。

如图1，真空系统4通过第一控制阀4-1连接至所述出气管道。

在可选的实施例中，前述第一控制阀4-1和第二控制阀3-5可以采用电磁阀，或者插板阀，用于控制气路的通断。

在可选的实施例中，微细粉收集罐3-3为不锈钢材质，内表面经抛光处理，粗糙度不高于Ra0.8，容量介于2-10L。

主收粉罐6为不锈钢材质，内部经抛光处理，粗糙度等级大于等于Ra0.8，内部容积介于10-20 L。

主收粉罐6与雾化室1的连接采用标准法兰连接，口径大于等于50 mm。

本发明的等离子旋转电极雾化制粉装置，在使用过程中，通过在雾化室侧壁切线方向布置进气管道，利用气流及时将离心雾化甩出并飞行至雾化室侧壁的粉末颗粒沿切线方向吹走，避免未完全凝固的颗粒与雾化室侧壁发生粘连，以及粉末颗粒之间发生粘连；同时，通过沿雾化室侧壁环形布置的进气管道，利用环形气流带动粉末颗粒沿侧壁运动，延长了粉末颗粒飞行轨迹，且不会对离心雾化过程气液两相运动产生干涉，促进粉末颗粒充分球化，有利于获得球形度高、表面质量好的粉末颗粒，从而提升制得粉末的整体性能。

本发明的等离子旋转电极雾化制粉装置，在雾化过程中，除等离子弧本身带有持续通入的惰性气体外，还可以通过环形气路和排气系统联动控制，即通过环形气路持续补入低温惰性气体，通过排气系统持续排除雾化室内气体，有效降低雾化室气氛温度，促进粉末颗粒与惰性气体的气氛换热过程，加速粉末颗粒冷却降温。此外，排气系统与真空系统的管路进行归一化设计，减少雾化室端部开孔面积，避免因端部开孔面积过大而影响端面的冷却效果，影响设备寿命；

同时在雾化制粉过程中，通过环形气流场和排气系统的联动控制，并在排气系统中增加旋风分离装置，雾化室压力调控的同时，实现微细粉末的单独收集，避免已凝固的微细颗粒与未凝固的大尺寸颗粒发生粘连，有效保障了细粉收得率。

应当理解，在一些实施例中，还可以通过对环形气路（即进气管道2）输入气流的特性参数（气压、气体种类、管路结构）的调节，实现对环形气流场的控制，促进与等离子旋转电极离心雾化制粉工艺参数（电流强度、电极转速、进给速度）的匹配，完成对制粉效率、粉末粒度品质的调控，有效契合针对不同材料、不同目标粒度段下制粉过程调节的需求。

结合图1-3所示的示例，基于以上实施例的制粉装置，本发明提出一种粉末颗粒飞行轨迹优化的等离子旋转电极雾化制粉方法，包括以下过程：

通过进料系统5连续向雾化室1内部输送电极棒料5-1；

位于进料系统5对向的等离子发生系统7产生等离子弧焰，并作用于旋转的电极棒料5-1，产生金属液滴并离心雾化甩出；

通过在雾化室侧壁切线方向布置进气管道2，利用气流及时将离心雾化甩出并飞行至雾化室1的侧壁的粉末颗粒沿切线方向吹走，避免未完全凝固的粉末颗粒与雾化室1的侧壁发生粘连以及粉末颗粒之间发生粘连；同时，通过沿雾化室1的侧壁环形布置的多个进气管道2，进气后形成沿着沿雾化室1的侧壁的环形气流，利用环形气流带动粉末颗粒沿侧壁运动，延长粉末颗粒飞行轨迹；

通过雾化室1的本体环形的冷却回路以及端部的冷却回路构成冷却通道，使得气雾化制粉过程中产生的金属液滴冷凝固，形成球形粉末颗粒，下落至雾化室1下方的主收粉罐6，进行粉末收集；

其中，在促使金属液滴冷凝固过程中，还结合进气管道2和排气系统3的联动控制，即进气管道2持续通入低温惰性气体进入雾化室1内，形成环形气流，并通过排气系统3持续排出雾化室内气体，促使飞行的粉末颗粒与低温惰性气体的气氛换热，加速粉末颗粒冷却降温。

进一步地，结合图1所示，在排气系统3设置旋风分离装置3-2，在旋风分离装置3-2的底部设置微细粉收集罐3-3，对微细粉末进行单独收集。

具体实施示例1

在本实施例中的等离子旋转电极雾化制粉装置，包括：雾化室1、进气管道2、排气系统3、真空系统4、进料系统5、主收粉罐6、等离子发生系统7。雾化室1呈横置筒状，端面是圆形，其端部和侧壁均带有水冷夹层1-1。进气管道2沿雾化室1侧壁环形分布，排气系统3与雾化室1端部中上区域相连接，并与真空系统4相连，进料系统5与排气系统3在雾化室1的同侧，主收粉罐6位于雾化室1下部 ，等离子发生系统7与进料系统5相对，布置于雾化室1另一侧。

雾化室1为双层不锈钢材质，底部和顶部分别布置有进水口1-2和出水口1-3，侧壁经抛光处理，粗糙度等级为Ra0.8。

进气管道2由进气口2-1、内腔2-2、出气口2-3、支架2-4组成，出气方向与雾化室1侧壁相切，出气口2-3结构是单孔。进气管道2的分布角度范围是270°，主收粉罐6上方两侧45°范围内不布置进气管道，进气管道2之间均匀分布，间隔角度θ为22.5°。进气管道2的进气口2-1直径为12 mm，单孔型出气口直径为8 mm，进气管道2的进气种类是高纯度的Ar气体，气体纯度为99.99%。

排气系统3由出气管道3-1、旋风分离装置3-2、微细粉收集罐3-3、压力调节阀3-4；出气管道3-1呈斜向上布置，与水平方向呈45°夹角；微细粉收集罐3-3为不锈钢材质，内表面经抛光处理，粗糙度等级为Ra0.8，容量为5 L；压力调节阀3-4的开启临界为0.15 bar。

主收粉罐6为不锈钢材质，内部经抛光处理，粗糙度等级为Ra0.8，内部容积介于15L，其与雾化室1的连接采用标准法兰，口径为50 mm。

具体实施示例2

本实施例的结构与实施例1的结构基本一致，不同之处在于，进气管道2的出气口2-3结构是排孔。进气管道2的间隔角度θ为90°。进气管道2的进气口2-1直径为15 mm，排孔型出气孔的直径为3 mm，孔的数量为10。

具体实施示例3

本实施例的结构与实施例1的结构基本一致，不同之处在于，进气管道2的出气口2-3结构是微缝。进气管道2的间隔角度θ为45°。进气管道2的进气口2-1直径为15 mm，微缝型出气口的宽度为1.5 mm。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，包括：雾化室、进气管道、排气系统、真空系统、进料系统、主收粉罐和等离子发生系统，其中：

所述雾化室呈横置筒状，端面为圆形形状，其端部和侧壁均设置有水冷夹层；

所述进气管道，沿雾化室侧壁环形分布，并且每个进气管道的出气方向与雾化室侧壁相切；

所述排气系统，与雾化室端部中上区域相连接，并通过第一控制阀与真空系统相连；

所述进料系统，用于向雾化室内输送电极棒料，其与排气系统位于雾化室的同侧；

所述主收粉罐位于雾化室下部，用于收集雾化制粉获得的粉末；

所述等离子发生系统，用于产生等离子弧并作用于旋转的电极棒料，进行雾化制粉；所述等离子发生系统与进料系统相对，布置于雾化室另一侧；

其中，所述进气管道为不锈钢材质，由进气口、内腔、出气口、支架组成，进气口和出气口设置在支架上，进气口与出气口之间的空间构成内腔，出气方向与雾化室侧壁相切；

多个进气管道沿雾化室侧壁的多个位置呈环形分布，并且分布的角度范围是270°，即主收粉罐上方两侧45°范围内不布置进气管道；

其中，所述排气系统由出气管道、旋风分离装置、微细粉收集罐和压力调节阀构成；所述出气管道的入口端与雾化室的内腔连通，其出口端经由第二控制阀连接至旋风分离装置，微细粉收集罐设置在旋风分离装置的下方，用于收集经由旋风分离装置分离的微细粉末；压力调节阀与旋风分离装置连接，用于进行压力调节，其中压力调节阀的开启临界为0.15-0.30 bar；

所述出气管道呈斜向上布置，与水平方向呈30-60°夹角。

2.根据权利要求1所述的等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，所述雾化室为双层不锈钢材质，雾化室内侧壁经抛光处理，粗糙度等级大于等于Ra0.8。

3.根据权利要求1所述的等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，多个进气管道之间均匀间隔分布，间隔角度θ为10-90°。

4. 根据权利要求1所述的等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，所述进气管道的进气口的直径为5-15 mm。

5. 根据权利要求4所述的等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，所述出气口结构为单孔、排孔或者微缝，其中，单孔型出气口直径为5-10 mm；排孔型出气孔直径介于1-5mm，孔的数量控制在5-20 个；微缝型出气孔的缝宽介于0.5-2 mm。

6.根据权利要求1所述的等离子旋转电极雾化制粉装置，其特征在于，所述真空系统通过第一控制阀连接至所述出气管道。

7.一种基于权利要求1-6中任意一项的等离子旋转电极雾化制粉装置实现的粉末颗粒飞行轨迹优化的等离子旋转电极雾化制粉方法，其特征在于，包括以下过程：

通过进料系统（5）连续向雾化室（1）内部输送电极棒料（5-1）；

位于进料系统（5）对向的等离子发生系统（7）产生等离子弧焰，并作用于旋转的电极棒料（5-1），产生金属液滴并离心雾化甩出；

通过在雾化室侧壁切线方向布置进气管道（2），利用气流及时将离心雾化甩出并飞行至雾化室（1）的侧壁的粉末颗粒沿切线方向吹走，避免未完全凝固的粉末颗粒与雾化室（1）的侧壁发生粘连以及粉末颗粒之间发生粘连；同时，通过沿雾化室（1）的侧壁环形布置的多个进气管道（2），进气后形成沿着沿雾化室（1）的侧壁的环形气流，利用环形气流带动粉末颗粒沿侧壁运动，延长粉末颗粒飞行轨迹；

通过雾化室（1）的本体环形的冷却回路以及端部的冷却回路构成冷却通道，使得气雾化制粉过程中产生的金属液滴冷凝固，形成球形粉末颗粒，下落至雾化室（1）下方的主收粉罐（6），进行粉末收集；

其中，在促使金属液滴冷凝固过程中，还结合进气管道（2）和排气系统（3）的联动控制，即进气管道（2）持续通入低温惰性气体进入雾化室（1）内，形成环形气流，并通过排气系统（3）持续排出雾化室内气体，促使飞行的粉末颗粒与低温惰性气体的气氛换热，加速粉末颗粒冷却降温。

8.根据权利要求7所述的粉末颗粒飞行轨迹优化的等离子旋转电极雾化制粉方法，其特征在于，在排气系统（3）设置旋风分离装置（3-2），在旋风分离装置（3-2）的底部设置微细粉收集罐（3-3），对微细粉末进行单独收集。