CN115971504A - 一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，控制器将供气装置以及制备装置之间的阀体和/或开关开启，控制真空泵开启对供气装置、制备装置进行抽真空操作；控制器控制所述真空泵，对供气装置中各部件的气体压强进行调节；供气装置对所述制备装置进行工作气体填充；冷却装置与制备装置之间连通的冷却管路上的阀体和/或开关开启；控制器以PID方式调节供气装置、制备装置各部件的气压；控制器控制物料在工作气体的吹送下在制备装置内流动，制备微米球化粉体或纳米粉体；真空泵对收集装置抽真空；收集装置对制备装置中的粉体进行收集；制备装置中的工作气体经过过滤后返回到供气装置。本发明便于对射频等离子炬内部气流压强稳定调节。
Description
技术领域
本发明涉及制粉设备技术领域，尤其是涉及一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法。
背景技术
微米球化粉体或纳米粉体主要应用于增材制造、金属注射成形以及热喷涂领域，等离子球化法是目前采用等离子制备微米球化粉体或纳米粉体的方法之一，等离子球化法在高温环境中，工作气体将粉体送入高温等离子体中，粉体颗粒迅速熔化，在表面张力作用下缩聚成球形，冷却后凝固成球形度好的球形粉末；无电极蒸发产生的污染，制备的微米球化粉体或纳米粉体组分均匀，流动性好，其中采用射频方式的产生高温等离子体的装置又叫射频等离子炬。
现有技术中采用等离子球化法制备微米球化粉体或纳米粉体的系统，由于系统中设备多，并且各设备均需要通入气体在工作气流的流场中工作，例如公开号为CN113134618A的专利文件公开了金属基陶瓷3D打印复合粉体等离子制备装置，该装置中采用高压氮气瓶组与高压精密陶瓷送粉器连接以吹送物料，采用中心气高压氩气瓶、边气高压氩气瓶和高压氩气瓶对高频感应等离子体发生器通入工作气体，这种方式相当于直接将气源与高频感应等离子体进行连接，在实际批量制备粉体的系统中，不仅需要多个气源，并且气源一直打开，杂质气体容易沿气路混入气源，影响气源中气体的纯净度，另外直接通过气源供气的方法不方便对整个高频感应等离子体的中心气、边气等进行工作气压的调控，并且使用后的气体直接排空，无法再次充入气瓶进行循环利用，总体来说该方式不利于批量制备粉体时使用。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统，采用如下技术方案：
一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，应用于微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统，微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统包括供气装置、制备装置、收集装置、冷却装置、真空泵和控制器，所述供气装置包括气源、稳压罐、缓冲罐、干燥器、储气罐，所述制备装置包括料仓、送料器、射频等离子炬、主机仓、旋风分离器、集粉仓、过滤器和增压机，所述冷却装置包括水冷机和风机，稳压罐与射频等离子炬之间通过中心气、边气和冷却气三个管路连通，气源连通射频等离子炬的中心气管路，各装置的连接部件之间设置有用以调节控制的阀体和/或开关，包括以下步骤：
步骤1：初始微米球化粉体或纳米粉体制备系统中所有部件和所有阀体处于关闭状态，所述控制器将所述供气装置以及所述制备装置之间的阀体和/或开关开启，控制所述真空泵开启对供气装置以及制备装置进行抽真空操作，同时控制所述水冷机对真空泵进行冷却；
步骤2：所述控制器控制所述真空泵关闭，控制所述水冷机停止对真空泵进行冷却；
步骤3：所述控制器控制所述供气装置对所述制备装置进行工作气体填充，制备装置中各部件达到预设气体压强，所述控制器对供气装置中各部件的气体压强进行调节；
步骤4：所述控制器控制水冷机与制备装置之间连通的冷却管路上的阀体和/或开关开启；
步骤5：气体在料仓、送料器、射频等离子炬、主机仓、旋风分离器、集粉仓、过滤器、增压机和缓冲罐中进入循环状态，所述控制器以PID方式调节供气装置以及制备装置各部件的气压保持稳定状态；
步骤6：所述控制器控制所述制备装置中各部件上电启动以达到工作状态，射频等离子炬点火启动到进入正常工作时，射频等离子炬与稳压罐之间连通边气的管路关闭，射频等离子炬与稳压罐之间连通冷却气的管路开启，稳压罐或气源连通射频等离子炬中心气的管路开启对中心气供气，对射频等离子炬进行点火启动，点火启动后，将射频等离子炬与稳压罐之间连通边气的管路开启，射频等离子炬进行正常工作；
步骤7：所述控制器控制物料在工作气体的吹送下在制备装置内流动，制备装置进行等离子球化或纳米化加工，制备微米球化粉体或纳米粉体，制备的粉体进行冷凝以及筛分；
步骤8：所述控制器控制真空泵开启，真空泵对收集装置抽真空，同时控制冷却装置对真空泵进行冷却；
步骤9：所述控制器控制真空泵关闭，控制冷却装置停止对真空泵进行冷却，收集装置与制备装置之间的阀体和/或开关开启，收集装置对制备装置中筛分的粉体进行分类收集；
步骤10：所述制备装置中的工作气体经过过滤后返回到供气装置中。
进一步的，所述射频等离子炬点火启动到进入正常工作时，稳压罐或气源连通射频等离子炬中心气的管路开启对中心气供气的具体方法是：
在点火启动前，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路开启，点火启动后，稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路保持开启状态，射频等离子炬进入正常工作；
或者在点火启动前，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路关闭，气源连通射频等离子炬中心气的管路开启，在点火启动后，气源连通射频等离子炬中心气的管路关闭，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路开启，射频等离子炬进入正常工作。
进一步的，所述步骤1中，所述控制器控制水冷机开启，水冷机出口处的阀体开启，水冷机与真空泵之间的阀体开启，所述控制器控制所述料仓、所述送料器、所述过滤器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风分离器、所述集粉仓之间工作气路上的开关或阀体开启，控制所述真空泵分别与所述料仓、所述送料器、所述集粉仓、所述稳压罐、所述缓冲罐之间的阀体开启，控制真空泵开启对所述料仓、所述送料器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风分离器、所述集粉仓、所述过滤器、所述增压机和所述缓冲罐依次组成的工作气路进行抽真空操作，真空泵并对所述缓冲罐、所述干燥器、所述稳压罐依次组成的供气主路进行抽真空操作。
进一步的，所述步骤2中，所述控制器控制所述真空泵与所述料仓、所述送料器、所述集粉仓、所述稳压罐、所述缓冲罐之间的阀体关闭，所述控制器控制所述真空泵关闭，水冷机与真空泵之间的阀体关闭，所述气源开启，所述气源与所述缓冲罐之间的阀体开启，工作气体进入所述缓冲罐存储，缓冲罐中的工作气体通过所述干燥器干燥后进入所述稳压罐，供气主路连通，控制器自动控制缓冲罐和稳压管压强。
进一步的，所述步骤2中，当所述缓冲罐工作气体压强大于缓冲罐预设压强值时，则与储气罐之间阀体开启，工作气体进入储气罐备用，此时所述控制器控制所述气源与所述缓冲罐之间的阀体关闭，所述缓冲罐预设压强值为缓冲罐的静态预设压强值。
进一步的，所述步骤3中，所述控制器控制稳压罐对射频等离子炬进行供气，同时控制各供气支路的阀体开启，稳压罐对所述料仓、所述送料器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风仓、所述集粉仓、所述过滤器、所述增压机进行工作气体填充，达到预设气体压强，控制器关闭稳压罐各输出气体阀门，进入静态待机状态。
进一步的，所述步骤5中，所述控制器控制稳压罐对所述射频等离子炬各路阀体以PID方式控制各调节阀开度，控制所述射频等离子炬与所述主机仓之间的阀体、所述旋风分离器与所述集粉仓之间的阀体、所述集粉仓与所述过滤器之间的阀体、所述过滤器与增压机之间的阀体、所述增压机与所述缓冲罐之间的阀体全部打开，所述缓冲罐与所述稳压罐之间的阀体打开，所述控制器控制增压机开机，并根据主机仓压强以PID方式控制增压机电机转速进而控制增压机抽气能力；所述控制器根据稳压罐预设压强以PID方式控制稳压罐与缓冲罐之间调节阀开度，设备进入动态待机状态。
进一步的，所述步骤6中，所述控制器控制各部件上电，并启动射频等离子炬，控制器控制射频等离子炬处各阀体的开度使设备各部分压强达到工作状态预设数值，射频等离子炬与稳压罐之间各管路气体流量达到预设值，射频等离子炬工作时气体受热膨胀，控制器会根据缓冲罐预设压强值自动把多余气体排往储气罐备用，如果各部分压强未达到工作状态值时控制器会根据预设数值控制气源对缓冲罐进行补气，所述缓冲罐预设压强值为缓冲罐的动态预设压强值。
进一步的，所述步骤7中，控制器控制调节稳压罐与送料机之间的阀体，根据工艺要求控制输出气体流量到工艺需求数值，物料在工作气体吹送下从所述料仓经过所述送料器进行送料，进入所述射频等离子炬进行等离子球化或纳米化加工，球化后的粉体经过主机仓冷凝，微米粉体留在主机仓，其他粉体进入旋风分离器进行筛分，纳米级的粉体进入集粉仓，需要时可快速开闭缓冲罐与主机仓之间的阀体，对主机仓观察窗进行吹扫。
进一步的，所述步骤9中，所述控制器控制所述储气罐出口处的开关阀开启，所述缓冲罐、所述储气罐和所述收集装置组成的供气辅路连通，所述储气罐对所述收集装置填充工作气体，控制器会根据收粉装置所预设的工作压强值自动关闭所述储气罐与所述收集装置的阀体，所述控制器控制所述收集装置工作，分别收集对应连接的主机仓、旋风分离器和集粉仓内的粉体。
由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明控制器控制稳压罐分别通过三个管路对射频等离子炬的中心气、边气和冷却气供气，避免同时采用多个气源供气，防止长期开启气源使得杂质气体进入气源影响气体纯度，有利于整个系统对射频等离子炬的气流稳压调控，气体能够再次回到稳压罐重复利用，有利于批量生产粉体；
(2)本发明控制器控制稳压罐分别对料仓、送料器、射频等离子炬、主机仓和集粉仓提供工作气体，并且通过PID控制方法控制各阀体的开度，能够很好的平衡控制各部件所需的内部气体压强，同时能够单独调节各部件内部气体压强与流量，减轻对其他部件内气体压强的影响；
(3)本发明控制器控制缓冲罐将多余的气体能够排到储气罐内，并且控制储气罐为收集装置供气，能够避免稳压罐对收集装置进行直接气压调控，减轻稳压罐供气的负荷，还能避免储气罐内气体直接排放到大气中造成工作气体的浪费；工作气体实现循环利用，节约成本，并且减少了对环境的污染；
(4)本发明制备的粉末球形度好，无空心球，卫星球少，流动性好，并且分级回收，能够实现不同级别粉末的筛分，有利于得到纯净度好的球形微米粉体和纳米粉末。
附图说明
图1为本发明所述一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统原理示意图；
图2为发明实施例在微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统中粉末制备之前抽真空时气体流动示意图；
图3为本发明实施例在微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统中粉末制备过程物料随气流流动示意图；
图4为本发明实施例中在金属微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统中收粉过程抽真空时气流流向示意图；
图5为本发明实施例中在微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统中收粉时气流流向示意图。
图中：1、料仓；2、送料器；3、给料装置；4、射频等离子炬；5、主机仓；6、第一收粉装置；7、旋风分离器；8、第二收粉装置；9、第三收粉装置；10、集粉仓；11、过滤器；12、增压机；13、缓冲罐；14、稳压罐；15、储气罐；16、气源；17、风机；18、水冷机；19、湿度检测装置；20a、第一冷却开关阀；20b、第二冷却开关阀；20c、自动开关阀；20d、第三冷却开关阀；20e、第四冷却开关阀；20f、第五冷却开关阀；20g、第六冷却开关阀；20h、第七冷却开关阀；21a、第一流量控制器；21b、第二流量控制器；21c、第三流量控制器；21d、第四流量控制器；21e、第五流量控制器；21f、第六流量控制器；22a、第一调节阀；22b、第二调节阀；22c、第三调节阀；22d、第四调节阀；22e、第五调节阀；23a、第一开关阀；23b、第二开关阀；23c、第三开关阀；23e、第四开关阀；23f、第六开关阀；23g、第七开关阀；23h、第八开关阀；23i、第九开关阀；23j、第十开关阀；23k、第十一开关阀；23m、第十二开关阀；23n、第十三开关阀；23p、第十四开关阀；23q、第十五开关阀；23r、第十六开关阀；23s、第十七开关阀；23t、第十八开关阀；23w、第十九开关阀；23x、第二十开关阀；23y、第二十一开关阀；23z、第二十二开关阀；24、干燥器；25a、第一安全阀；25b、第二安全阀；25c、第三安全阀；25d、第二十三开关阀；26、高温闸板阀；27a、第一单向阀；27b、第二单向阀；28、压力控制阀。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。
具体实施例一，结合图1至图5，一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统，用于将不规则的金属或者非金属粉末制备成符合使用要求的微米粉末或者纳米粉末，制备的微米粉末或纳米粉末为球形粉末，包括供气装置、制备装置、收集装置、监控装置、电气控制系统、冷却装置和控制器；
供气装置用于提供系统所需工作气体，包括气源16、储气罐15、缓冲罐13、稳压罐14和干燥器24，气源16、缓冲罐13、干燥器24和稳压罐14依次连接，稳压罐14连接制备装置以提供压力稳定的工作气体，缓冲罐13连接所述制备装置以进行吹扫或反吹扫，缓冲罐13还连接储气罐15，将多余工作气体送入储气罐15储存，气源16还分别连接储气罐15和制备装置；
制备装置将不规则粉末制备为球状微米球化粉体或纳米粉体，包括依次连接的料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11和增压机12，料仓1、送料器2、射频等离子炬4分别与稳压罐14连接，气体压强分别由稳压罐14调节维持，主机仓5、过滤器11和集粉仓10分别与所述缓冲罐13连接，缓冲罐13能够给主机仓5的观察窗进行吹扫，便于观察，对过滤器11和集粉仓10进行反吹扫，帮助收集装置收粉，增压机12连接缓冲罐13，以便回收工作气体循环使用，并且增加工作气体在工作气路中循环的动力，控制主机仓的压强保持稳定；
收集装置用于收集制备装置中的粉末，包括第一收粉装置6、第二收粉装置8和第三收粉装置9，第一收粉装置6与主机仓5连接，收集微米粉末，所收集的微米粉末粒径为大于等于3微米，第二收粉装置8与旋风分离器7连接，收集介于中等的粉末，所收集的介于中等的粉末粒径为大于800纳米，小于等于10微米，第三收粉装置9与集粉仓10连接，收集纳米粉末，所收集的纳米粉末粒径为小于等于800纳米；
在该实施例中，集粉仓设置有一个，在其他实施例中，集粉仓可设置多个，多个集粉仓并联，同时设置多个第三收粉装置，相应的在每个集粉仓处连接一个第三收粉装置；
冷却装置用于对制备装置进行冷却，包括水冷机18和风机17，水冷机18与送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11分别连接，分别对各部件进行冷却，风机17连接射频等离子炬4，同时对其进行风冷降温；
监控装置对制备装置工作状态进行监控，包括多个摄像头和显示器，多个摄像头与显示器连接，多个摄像头分别设置在料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5处；
控制器通过电气控制系统对各部件进行电气控制；
各连接部件之间设置有用于调节控制的阀体和/或开关，所述控制器分别与各部件连接，控制各部件运行，同时与各部件之间的阀体和/或开关连接，以控制各阀体和/或的启闭，并对各管路压强、流量、温度等进行监控。
进一步的，料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11、增压机12和缓冲罐13依次连接为工作气路，料仓1和送料器2之间设置给料装置3，送料器2和射频等离子炬4之间设置第一开关阀23a，射频等离子炬4和主机仓5之间设置高温闸板阀26，高温闸板阀26具体结构以及工作原理参见CN209587180U公开的一种纳米材料专用双向密封高温闸板阀；旋风分离器7和集粉仓10之间设置第十开关阀23j，集粉仓10和过滤器11之间设置第六开关23f，过滤器11和增压机12之间设置第十二开关阀23m，增压机12和缓冲罐13之间设置第十三开关阀23n，第十三开关阀23n和增压机12之间还设置防逆流的第二单向阀27b，工作气体吹送粉末在工作气路中流动到射频等离子炬4中高温加热，在主机仓5中冷凝，部分颗粒留在主机仓5中再次由工作气体吹送到旋风分离器7中分离，最后工作气体循环回到缓冲罐13中。控制器各开关阀能根据工作过程对当前管路进行开闭，进而控制粉体从主机仓5到旋风分离器7和集粉仓10的粉体量。
进一步的，气源16、缓冲罐13、干燥器24、稳压罐14之间依次连接为供气主路，稳压罐14分别与料仓1、送料器2、射频等离子炬4之间连接为供气支路，供气主路相邻连接的部件之间设置有调节阀，气源16出口处设置第二十三开关阀25d，及时断开气源16与供气主路的连通，第二十三开关阀25d与缓冲罐13之间设置第四调节阀22d，缓冲罐13与干燥器24之间设置第一调节阀22a，稳压罐14与料仓1之间设置第二十开关阀23x，稳压罐14与送料器2之间设置第二调节阀22b，控制器控制送粉气流量，控制送料量大小以及喷入射频等离子炬4的初始速率，稳压罐14与射频等离子炬4之间设置三条供气支路，三条供气支路分别连通射频等离子炬4的中心气、边气和冷却气，分别设置有第三调节阀22c、第五调节阀22e和第六调节阀22f，控制器通过对第三调节阀22c、第五调节阀22e和第六调节阀22f开度进行控制，进而分别对射频等离子炬4的中心气、边气和冷却气的流量进行调控，分别控制各供气支路的通断以及压强的稳定，以保证料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、集粉仓10的工作气体压强稳定，主机仓5的压强、各气体综合流量、冷却温度决定粉体的球化率以及纳米粉体的粒径，中心气用于电离产生等离子体火焰，边气用做中心气的辅助气体或者保护气体，冷却气用于对射频等离子炬的发生装置进行冷却，该设置能够保证物料在射频等离子炬4内均匀充分的加热，并且能够保护射频等离子炬4的发生装置不会过热。
进一步的，缓冲罐13、储气罐15和收集装置依次连接为供气辅路，缓冲罐13与储气罐15之间的供气辅路上设置第十九开关阀23w，当缓冲罐13内工作气体压强超出范围时，第十九开关阀23w开启，将多余工作气体排入储气罐15中，储气罐15也能够对缓冲罐13进行补气，保证缓冲罐13内压强稳定，储气罐15与收集装置之间的供气辅路上设置有开关阀，储气罐15供气出口处连接有第十七开关阀23s，第一收粉装置6通过出口处设置的第二开关阀23b与第十七开关阀23s连接，第二收粉装置8通过出口处设置的第三开关阀23c与第十七开关阀23s连接，第三收粉装置9通过第五开关阀23e与与第十七开关阀23s连接，第十七开关阀23s能够控制储气罐15与收集装置之间供气辅路的通断，第二开关磁阀23b和第三开关阀23c和第五开关阀23e分别对进入第一收粉装置6、第二收粉装置8和第三收粉装置9的气体进行控制，利用缓冲罐13压强过大泄出到储气罐15内的工作气体对收集装置提供工作气体保护氛围，能够避免直接使用稳压罐14内的工作气体给制备装置造成的气压不稳问题，合理利用了泄出的工作气体。
缓冲罐13将超出罐内压强的工作气体输送到储气罐15中，节约资源，利用储气罐15对收集装置单独供气，与工作气路上的稳压罐14供应的工作气体互不影响，更保证了整个系统气体流场的稳定，便于对制备装置和收集装置内的气体压强分别调控。
缓冲罐13与过滤器11之间连接第十一开关阀23k，与集粉仓10之间连接第七开关阀23g，在预备收粉时开启，气流对过滤器11和集粉仓10反吹扫，有助于收粉。
进一步的，气源16出口处设置第二十三开关阀25d通过第十八开关阀23t与储气罐15连接，第十八开关阀23t控制储气罐15与气源16的通断，第十八开关阀23t通过第四调节阀22d与缓冲罐13连接，气源16和射频等离子炬4之间连接压力控制阀27，在稳压罐14对射频等离子炬4供气之前开启，使气源16连通射频等离子炬4，起到引燃作用。
进一步的，水冷机18与送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11分别连接为冷却管路，水冷机18出口处设置自动开关阀20c，用以对冷却水进行总控，冷却管路上设置有冷却开关阀，自动开关阀20c与送料器2之间设置第一冷却开关阀20a，自动开关阀20c与射频等离子炬4之间设置第二冷却开关阀20b，自动开关阀20c与主机仓5之间设置第三冷却开关阀20d，自动开关阀20c与旋风分离器7之间设置第四冷却开关阀20e，自动开关阀20c与集粉仓10之间设第六冷却开关阀20g，自动开关阀20c与过滤器11之间设置第七冷却开关阀20h，分别对各自冷却管路上冷却水流量进行控制调节，保证送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11各部件的工作温度适宜，防止温度过高对部件产生损坏，具体的，送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11与水冷机18之间还各自连接有冷却回路(图中未画出)，以回收冷却水重复利用，节约水资源，各冷却开关阀用以控制各冷却管路液体流量，能够分别对各冷却管路连接的部件进行冷却降温，保证各连接部件工作所需的正常温度。
进一步的，微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统还包括真空泵21，真空泵21由控制器控制，真空泵21分别通过第二开关阀23b、第三开关阀23c、第五开关阀23e与第一收粉装置6、第二收粉装置8和第三收粉装置9连接，对收集装置进行抽真空操作，真空泵21还通过第二十一开关阀23y、第二十二开关阀23z、第十五开关阀23q、第十六开关阀23r、第八开关阀23h连接料仓1、送料器2、稳压罐14、缓冲罐13、集粉仓10，对工作气路和供气主路进行抽真空操作，真空泵21入口处通过第四开关阀23d连接第二十一开关阀23y、第二十二开关阀23z、第二开关阀23b、第三开关阀23c、第五开关阀23e，第四开关阀23d真空泵21入口处还通过第九开关阀23i与第十五开关阀23q、第十六开关阀23r、第八开关阀23h连接，在对收集装置抽真空时起到总控作用，真空泵21通过第一单向阀27a进行排空操作，储气罐15、缓冲罐13和稳压罐14分别通过第一安全阀25a、第二安全阀25b和第三安全阀25c进行排空操作，该设置防止工作气路以及供气主路上存在多余的空气，避免空气中氮气和氧气影响粉末的质量和特性，保证制备粉末的纯净度。
进一步的，微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统还包括流量检测装置、湿度检测装置19、气体成份检测传感器，多个流量检测装置分别连接在所述料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5上，湿度检测装置19与主机仓5连接，湿度检测装置19、气体成份检测传感器分别检测工作时通入的冷却气体的湿度和气体成分，流量检测装置、湿度检测装置19、气体成份检测传感器与控制器连接，反馈检测信息。优选的，流量检测装置为流量控制器，料仓与第二十开关阀23x之间设置有第一流量控制器21a，送料器2与第二调节阀22b之间设置有第二流量控制器21b，射频等离子炬4连接的三条供气支路上设置有第三流量控制器21c、第四流量控制器21d和第五流量控制器21c，主机仓5与缓冲罐13之间设置第十四开关阀23p，第十四开关阀23p与主机仓5之间设置第六流量控制器21f，分别控制相应供气支路的气体流量，以便更精确地控制各相连部件内的工作气体压强，保持压强稳定。
微米球化粉体或纳米粉体制备的控制系统还包括压力传感器和温度传感器，多个压力传感器分别设置在料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、稳压罐14、缓冲罐13和储气罐15上，与控制器连接，以实时检测上述部件工作压强，及时反馈给控制器，便于对气体流量以及部件内的压强进行调整，多个温度传感器分别设置在送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11上，与控制器连接，实时检测上述部件工作温度，及时反馈给控制器，便于对冷却管路进行调节，保证上述部件工作温度保持稳定。
所述微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统还包括空气湿度检测装置，所述空气湿度检测装置与与控制器连接，提供检测信息，进而控制冷却用空气湿度，优选的，空气湿度检测装置与风机17连接。
一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，采用上述任一所述的微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统，步骤如下：
步骤1：初始所有部件和所有阀体处于关闭状态，控制器控制水冷机18开启，自动开关阀20c开启，水冷机18与真空泵21之间冷却管路的冷却开关阀开启，控制器控制工作气路上的第一开关阀23a、高温闸板阀26、第十开关阀23j、第二十一开关阀23y、第二十二开关阀23z、第十五开关阀23q、第十六开关阀23r、第八开关阀23h开启，控制真空泵21入口处第九开关阀23i、第四开关阀23d开启以及出口处第一单向阀27a开启，控制真空泵21对料仓1到集粉仓10间的工作气路和稳压罐14和缓冲罐13之间供气主路进行抽真空操作；抽真空为了防止整个系统中混入较多的空气，由于空气中含氧气，容易在微米球化粉体或纳米粉体制备时对其进行氧化，影响制备粉末的性质；水冷机18输出的冷却水经过自动开关阀20c和第五冷却开关阀20f对真空泵26c进行冷却；
步骤2：控制器控制真空泵21关闭，水冷机18与真空泵21之间的冷却管路的冷却开关阀关闭，气源16开启，气源16与缓冲罐13之间的安全阀25d、第四调节阀22d开启，工作气体进入缓冲罐13存储，缓冲罐13中的工作气体通过干燥器24干燥后进入稳压罐14，供气主路连通，缓冲罐13工作气体压强大于缓冲罐13预设压强值时，第十九开关阀23w开启，工作气体进入储气罐15备用，此时控制器控制气源16与缓冲罐13之间的阀体关闭；
缓冲罐13预设压强值包括静态预设压强值和动态预设压强值，静态预设压强值为射频等离子炬4未工作时的缓冲罐13的一个预设压强值，动态预设压强值为射频等离子炬4工作时的缓冲罐13的另一个预设压强值，一般的，静态预设压强值小于动态预设压强值，主要是因为射频等离子炬4点火工作后，工作气路中的气体升温膨胀，压强升高，需要给缓冲罐13留有气体膨胀空间，因此当射频等离子炬4未工作时，缓冲罐13工作气体压强大于静态预设压强值，第十九开关阀23w开启，工作气体进入储气罐15备用，待缓冲罐13压强小于等于静态预设压强值后，第十九开关阀23w关闭；当射频等离子炬4工作时，缓冲罐13工作气体压强大于动态预设压强值，第十九开关阀23w开启，工作气体进入储气罐15备用，待缓冲罐13压强小于等于动态预设压强值后，第十九开关阀23w关闭；在该步骤中，射频等离子炬4未工作，缓冲罐13预设压强值为静态预设压强值；
步骤3：控制器稳压罐14对射频等离子炬4进行供气，同时控制各供气支路的阀体开启，第二十开关阀23x开启，稳压罐14对所述料仓1供气，防止粉料倒流，第二调节阀22b、第三调节阀22c、第五调节阀22e、第六调节阀22f开启，稳压罐14对所述送料器2、所述射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11、增压机12进行工作气体填充，形成保护气氛，稳压罐14对射频等离子炬4供气稳定后，达到预设气体压强，流量检测装置实时检测并反馈到所述控制器中，控制器关闭稳压罐14各输出气体阀门，进入静态待机状态；
步骤4：控制器控制水冷机18工作，各冷却管路上的冷却开关阀开启，第一冷却开关阀20a、第二冷却开关阀20b、第三冷却开关阀20d、第四冷却开关阀20e、第六冷却开关阀20g与第七冷却开关阀20h开启，给料装置3开启，高温闸板阀26开启，同时控制制备装置中各部件工作，高压电器进入热预备状态；
步骤5：控制器控制稳压罐14对射频等离子炬4各路阀门以PID方式控制各调节阀开度，射频等离子炬4与所述主机仓5之间的高温闸板阀26、旋风分离器7与所述集粉仓10之间第十开关阀23j、所述集粉仓10与所述过滤器11之间第六开关阀23f、所述过滤器11与增压机12之间第十二开关阀23m、所述增压机12与所述缓冲罐13之间第十三开关阀23n全部打开，所述缓冲罐13与所述稳压罐14之间调节阀打开，所述控制器控制增压机12开机、根据主机仓5压强以PID方式控制增压机12电机转速进而控制增压机抽气能力。气体在料仓1、送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11、增压机12和缓冲罐13中进入循环状态，所述控制器根据稳压罐14预设压强以PID方式控制稳压罐14与缓冲罐13之间调节阀开度，设备进入动态待机状态。
步骤6:控制器控制控制各部件上电，并启动点火开关启动射频等离子炬4工作，控制器控制射频等离子炬4处各调节阀开度使设备各部分压强达到预设数值，射频等离子炬4工作时气体受热膨胀，控制器会根据缓冲罐13所设定的压强值自动把多余气体排往储气罐15备用；在该步骤中，射频等离子炬4工作，缓冲罐13预设压强值为动态预设压强值；
射频等离子炬4点火启动到进入正常工作时，射频等离子炬4与稳压罐14之间连通边气的供气支路关闭，射频等离子炬4与稳压罐14之间连通冷却气的供气支路开启，稳压罐14连通射频等离子炬4中心气的供气支路开启或气源16连通射频等离子炬4中心气的管路开启对中心气供气，对射频等离子炬4进行点火启动，点火启动后，将射频等离子炬4与稳压罐14之间连通边气的供气支路开启，射频等离子炬4进行正常工作；
具体的，射频等离子炬4在工作时连通电源，开始工作时，将电压升高，连通边气的第五调节阀22e关闭，连通冷却气的第六调节阀22f开启，连通中心气的第三调节阀22c开启，对射频等离子炬4进行点火操作，点火后，将连通边气的第五调节阀22e开启，射频等离子炬4进入正常工作；
控制稳压罐分别通过三个管路对射频等离子炬4的中心气、边气和冷却气供气，避免同时采用多个气源16供气，防止长期开启气源16使得杂质气体进入气源影响气体纯度，有利于整个系统对射频等离子炬4的气流稳压调控，气体能够再次回到稳压罐14重复利用，有利于批量生产粉体；
射频等离子炬4的另一种启动方案为，开始工作时，将电压升高，连通边气的第五调节阀22e关闭，连通冷却气的第六调节阀22f开启，连通中心气的第三调节阀22c关闭，将气源16与射频等离子炬4之间的压力控制阀28开启，使得气源的纯净气体直接对中心气供气，对射频等离子炬4点火，点火后，关闭压力控制阀28，开启将连通边气的第五调节阀22e，开启连通中心气的第三调节阀22c，射频等离子炬4进入正常工作；
步骤7：控制器控制稳压罐14与送料器2之间的第二调节阀22b进行调节，根据工艺要求控制输出气体流量到工艺需求数值，物料在工作气体吹送下从所述料仓1经过所述送料器2进行送料，进入所述射频等离子炬4进行等离子球化，球化后的粉末经过主机仓5冷凝，微米粉末留在主机仓5，其他粉末进入旋风分离器7进行筛分，纳米粉末进入集粉仓10，需要时快速开启缓冲罐13与主机仓5之间的第十四开关阀23p，对主机仓5观察窗进行吹扫；
步骤8：所述控制器控制所述真空泵21开启，水冷机18与真空泵21之间冷却管路的第五冷却开关阀20f开启，同时控制第四开关阀23d、第二开关阀23b、第三开关阀23c、第五开关阀23e开启，真空泵21对第一收粉装置6、第二收粉装置8和第三收粉装置9抽真空，为收粉做准备；
步骤9：所述控制器控制所述真空泵21关闭，水冷机18与真空泵21之间冷却管路的第五冷却开关阀20f关闭，控制缓冲罐13与过滤器11之间的第十一开关阀23k开启以及集粉仓10之间的第七开关阀23g开启进行反吹扫，便于粉末进入收粉装置，控制所述储气罐15出口处的第十七开关阀23s开启，供气辅路连通，所述储气罐对各所述收粉装置填充工作气体，所述控制器控制各所述收粉装置工作，分别收集对应连接的主机仓5、旋风分离器7和集粉仓10内的粉末，微米粉末汇集到第一收粉装置6内，纳米粉末汇集到第三收粉装置9内。
进一步的，所述的微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法还包括：
步骤10：控制器控制过滤器11和增压机12开启，同时控制集粉仓10、过滤器11、增压机12以及缓冲罐13之间工作气路段的开关阀开启，第六开关阀23f、第七开关阀23k、第十二开关阀23m和第十三开关阀23n开启，第二单向阀27b开启，使得制备装置内的工作气体回收到所述缓冲罐13中，控制器对增压机12的转速进行PID控制，能够保证主机仓5压强恒定，主机仓5内的压强可调节范围为0-130KPa，根据不同制粉要求进行调节。
需要说明的是，增压机12作为气体循环动力，在射频等离子炬4点火之前就要启动循环，在控制器作用下使各部件空间气体压强处于需要的强度，点火后可自动或手动调节到工作状态下所需压强以及根据工艺需求调整各部分气体压强；
在各操作步骤中，各部件开启以及关闭、各阀体和/或开关开启以及关闭仅描述的是当前状态，各部件以及各阀体和/或开关开启以及关闭的先后顺序以实际操作为准，一般的，先开启相关的阀体和/或开关，再开启与其相关的部件，而关闭时，先关闭相关部件，再关闭相关的阀体和/或开关，保证各部件正常运行，而不会因气体压强过大对部件产生危害。
增压机12的电机转速决定增压机12抽气能力，进而决定主机仓5压强，控制器利用PID控制方法来调节增压机12电机转速，以确保主机仓5压强处于工艺需要的数值，增压机12的预设压强为500KPa，气源16的预设压强、缓冲罐13的预设压强以及稳压罐14的预设压强也为500Kpa；在其他实施例中，控制器对增压机12调节方式也可以为自力式调节阀方式。
所述的微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统还包括报警器，当系统中的气体泄漏导致气体压力发生突变或者各部件气体压力超过预设压力值时，当冷却管路的冷却水发生泄漏时，报警器进行报警，提示工作人员在预设时间内对系统进行处理修复，超过预设时间未处理，系统紧急熄火停机；当各部件温度过高超过预设温度值时，报警器报警的同时，系统紧急熄火停机。
当微米球化粉体或纳米粉体制备完毕，需要停机时，系统按设定程序自动停机，自动停机操作步骤为：射频等离子炬4熄火，与射频等离子炬4连接的高压电关停，各部件的温度降低达到停机要求后，供气装置停止供气，风机关闭，水冷机关闭，整个系统关机，将各部件的压强调节至静态下的设定压强值，关闭系统中所有的阀体和/或开关。
实施例二，增压机12处连接有冷却设备，可以为风冷设备也可以为水冷设备，优选的增压机12通过冷却开关阀连接水冷机18，对其冷却降温，以保证增压机12正常工作；风机17处还连接有自动加湿器，能够根据湿度检测装置19检测的空气湿度自动开启或关闭，加湿风机17处的空气，风机17吹入加湿后的空气，以保证系统内湿度适宜，其他设置同实施例一。
实施例三，微米球化粉体或纳米粉体制备系统中主机仓5与储气罐15通过开关阀连通，储气罐15能够为主机仓5补气，保证主机仓5正常运行，同时不影响整个工作气路的气压稳定，其他设置同实施例一。
实施例四，在寒冷的冬季，整个系统的设备处于停机状态时要保持恒温，避免出现故障，水冷机18除设备工作时需要对相应设备进行降温(送料器2、射频等离子炬4、主机仓5、旋风分离器7、集粉仓10、过滤器11工作时温度为50℃以下)，在设备停机状态需要对连接的设备维持恒温(为1℃到10℃)，因此水冷机18的储水箱连接有电加热器，保持水冷机18的水箱内温度恒定，冬季气温低于零度时为防止设备冷却系统结冰造成设备损坏，系统自动测量设备各部件温度，设备进入防冻模式，第一冷却开关阀20a、第二冷却开关阀20b、第三冷却开关阀20d、第四冷却开关阀20e、第六冷却开关阀20g与第七冷却开关阀20h开启，电加热器，水冷机18水箱内的水在冷却管路和冷却回路内循环，保证水冷机18所连接各部件保持恒温；由于水冷机18提供的水温无法满足送料器2的恒温需求，送料器2处连接有加热器，可采用电加热或水浴加热，以保证送料器2恒温工作，其他设置同实施例一。
在该发明中，各开关阀、调节阀、冷却开关阀可为电动阀或电磁阀，可以为自动也可以手动控制，只要是实现流体介质通畅或截断的均在该范围内。
本发明未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，应用于微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统，微米球化粉体或纳米粉体制备控制系统包括供气装置、制备装置、收集装置、冷却装置、真空泵和控制器，其特征是：所述供气装置包括气源、稳压罐、缓冲罐、干燥器、储气罐，所述制备装置包括料仓、送料器、射频等离子炬、主机仓、旋风分离器、集粉仓、过滤器和增压机，所述冷却装置包括水冷机和风机，稳压罐与射频等离子炬之间通过中心气、边气和冷却气三个管路连通，气源连通射频等离子炬的中心气管路，各装置的连接部件之间设置有用以调节控制的阀体和/或开关，包括以下步骤：
步骤1：初始微米球化粉体或纳米粉体制备系统中所有部件和所有阀体处于关闭状态，所述控制器将所述供气装置以及所述制备装置之间的阀体和/或开关开启，控制所述真空泵开启对供气装置以及制备装置进行抽真空操作，同时控制所述水冷机对真空泵进行冷却；
步骤2：所述控制器控制所述真空泵关闭，控制所述水冷机停止对真空泵进行冷却；
步骤3：所述控制器控制所述供气装置对所述制备装置进行工作气体填充，制备装置中各部件达到预设气体压强，所述控制器对供气装置中各部件的气体压强进行调节；
步骤4：所述控制器控制水冷机与制备装置之间连通的冷却管路上的阀体和/或开关开启；
步骤5：气体在料仓、送料器、射频等离子炬、主机仓、旋风分离器、集粉仓、过滤器、增压机和缓冲罐中进入循环状态，所述控制器以PID方式调节供气装置以及制备装置各部件的气压保持稳定状态；
步骤6：所述控制器控制所述制备装置中各部件上电启动以达到工作状态，射频等离子炬点火启动到进入正常工作时，射频等离子炬与稳压罐之间连通边气的管路关闭，射频等离子炬与稳压罐之间连通冷却气的管路开启，稳压罐或气源连通射频等离子炬中心气的管路开启对中心气供气，对射频等离子炬进行点火启动，点火启动后，将射频等离子炬与稳压罐之间连通边气的管路开启，射频等离子炬进行正常工作；
步骤7：所述控制器控制物料在工作气体的吹送下在制备装置内流动，制备装置进行等离子球化或纳米化加工，制备微米球化粉体或纳米粉体，制备的粉体进行冷凝以及筛分；
步骤8：所述控制器控制真空泵开启，真空泵对收集装置抽真空，同时控制冷却装置对真空泵进行冷却；
步骤9：所述控制器控制真空泵关闭，控制冷却装置停止对真空泵进行冷却，收集装置与制备装置之间的阀体和/或开关开启，收集装置对制备装置中筛分的粉体进行分类收集；
步骤10：所述制备装置中的工作气体经过过滤后返回到供气装置中。
2.如权利要求1所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述射频等离子炬点火启动到进入正常工作时，稳压罐或气源连通射频等离子炬中心气的管路开启对中心气供气的具体方法是：
在点火启动前，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路开启，点火启动后，稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路保持开启状态，射频等离子炬进入正常工作；
或者在点火启动前，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路关闭，气源连通射频等离子炬中心气的管路开启，在点火启动后，气源连通射频等离子炬中心气的管路关闭，将稳压罐与连通射频等离子炬中心气的管路开启，射频等离子炬进入正常工作。
3.如权利要求2所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤1中，所述控制器控制水冷机开启，水冷机出口处的阀体开启，水冷机与真空泵之间的阀体开启，所述控制器控制所述料仓、所述送料器、所述过滤器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风分离器、所述集粉仓之间工作气路上的开关或阀体开启，控制所述真空泵分别与所述料仓、所述送料器、所述集粉仓、所述稳压罐、所述缓冲罐之间的阀体开启，控制真空泵开启对所述料仓、所述送料器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风分离器、所述集粉仓、所述过滤器、所述增压机和所述缓冲罐依次组成的工作气路进行抽真空操作，真空泵并对所述缓冲罐、所述干燥器、所述稳压罐依次组成的供气主路进行抽真空操作。
4.如权利要求3所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤2中，所述控制器控制所述真空泵与所述料仓、所述送料器、所述集粉仓、所述稳压罐、所述缓冲罐之间的阀体关闭，所述控制器控制所述真空泵关闭，水冷机与真空泵之间的阀体关闭，所述气源开启，所述气源与所述缓冲罐之间的阀体开启，工作气体进入所述缓冲罐存储，缓冲罐中的工作气体通过所述干燥器干燥后进入所述稳压罐，供气主路连通，控制器自动控制缓冲罐和稳压管压强。
5.如权利要求4所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤2中，当所述缓冲罐工作气体压强大于缓冲罐预设压强值时，则与储气罐之间阀体开启，工作气体进入储气罐备用，此时所述控制器控制所述气源与所述缓冲罐之间的阀体关闭，所述缓冲罐预设压强值为缓冲罐的静态预设压强值。
6.如权利要求5所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤3中，所述控制器控制稳压罐对射频等离子炬进行供气，同时控制各供气支路的阀体开启，稳压罐对所述料仓、所述送料器、所述射频等离子炬、所述主机仓、所述旋风仓、所述集粉仓、所述过滤器、所述增压机进行工作气体填充，达到预设气体压强，控制器关闭稳压罐各输出气体阀门，进入静态待机状态。
7.如权利要求6所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤5中，所述控制器控制稳压罐对所述射频等离子炬各路阀体以PID方式控制各调节阀开度，控制所述射频等离子炬与所述主机仓之间的阀体、所述旋风分离器与所述集粉仓之间的阀体、所述集粉仓与所述过滤器之间的阀体、所述过滤器与增压机之间的阀体、所述增压机与所述缓冲罐之间的阀体全部打开，所述缓冲罐与所述稳压罐之间的阀体打开，所述控制器控制增压机开机，并根据主机仓压强以PID方式控制增压机电机转速进而控制增压机抽气能力；所述控制器根据稳压罐预设压强以PID方式控制稳压罐与缓冲罐之间调节阀开度，设备进入动态待机状态。
8.如权利要求7所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤6中，所述控制器控制各部件上电，并启动射频等离子炬，控制器控制射频等离子炬处各阀体的开度使设备各部分压强达到工作状态预设数值，射频等离子炬与稳压罐之间各管路气体流量达到预设值，射频等离子炬工作时气体受热膨胀，控制器会根据缓冲罐预设压强值自动把多余气体排往储气罐备用，如果各部分压强未达到工作状态值时控制器会根据预设数值控制气源对缓冲罐进行补气，所述缓冲罐预设压强值为缓冲罐的动态预设压强值。
9.如权利要求8所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤7中，控制器控制调节稳压罐与送料机之间的阀体，根据工艺要求控制输出气体流量到工艺需求数值，物料在工作气体吹送下从所述料仓经过所述送料器进行送料，进入所述射频等离子炬进行等离子球化或纳米化加工，球化后的粉体经过主机仓冷凝，微米粉体留在主机仓，其他粉体进入旋风分离器进行筛分，纳米级的粉体进入集粉仓，需要时可快速开闭缓冲罐与主机仓之间的阀体，对主机仓观察窗进行吹扫。
10.如权利要求9所述的一种微米球化粉体或纳米粉体制备控制方法，其特征是：所述步骤9中，所述控制器控制所述储气罐出口处的开关阀开启，所述缓冲罐、所述储气罐和所述收集装置组成的供气辅路连通，所述储气罐对所述收集装置填充工作气体，控制器会根据收集装置所预设的工作压强值自动关闭所述储气罐与所述收集装置的阀体，所述控制器控制所述收集装置工作，分别收集对应连接的主机仓、旋风分离器和集粉仓内的粉体。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326583B1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-12-04 | Innerlogic, Inc. | Gas control system for a plasma arc torch |
| US20060091115A1 (en) * | 2004-11-03 | 2006-05-04 | The Esab Group, Inc. | Metering system and method for supplying gas to a torch |
| CN201444258U (zh) * | 2009-06-25 | 2010-04-28 | 鞍山星源达科技有限公司 | 自动连续供气焦炭反应性控制装置 |
| CN103566841A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-12 | 浙江大学 | Pm2.5给料系统及其方法 |
| CN106838622A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-06-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种火炬气回收系统 |
| CN107559589A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-09 | 河南省远洋粉体科技股份有限公司 | 真空气雾化生产合金粉用惰性气体循环保护系统 |
| CN110434351A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-12 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种旋转电极制粉设备及其气体冷却循环系统 |
| CN210619548U (zh) * | 2019-05-09 | 2020-05-26 | 格林美（无锡）能源材料有限公司 | 一种粉体正压气力输送系统 |
| CN111346531A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-30 | 国机铸锻机械有限公司 | 一种双回路双工位镁合金低压铸造混气工艺及其装置 |
| CN212069073U (zh) * | 2020-04-23 | 2020-12-04 | 成都金创立科技有限责任公司 | 超细碳粉生产控制系统 |
| CN112331366A (zh) * | 2020-11-21 | 2021-02-05 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种氘氚燃料贮存与供给演示系统及应用 |
-
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326583B1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-12-04 | Innerlogic, Inc. | Gas control system for a plasma arc torch |
| US20060091115A1 (en) * | 2004-11-03 | 2006-05-04 | The Esab Group, Inc. | Metering system and method for supplying gas to a torch |
| CN201444258U (zh) * | 2009-06-25 | 2010-04-28 | 鞍山星源达科技有限公司 | 自动连续供气焦炭反应性控制装置 |
| CN103566841A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-12 | 浙江大学 | Pm2.5给料系统及其方法 |
| CN106838622A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-06-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种火炬气回收系统 |
| CN107559589A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-09 | 河南省远洋粉体科技股份有限公司 | 真空气雾化生产合金粉用惰性气体循环保护系统 |
| CN210619548U (zh) * | 2019-05-09 | 2020-05-26 | 格林美（无锡）能源材料有限公司 | 一种粉体正压气力输送系统 |
| CN110434351A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-12 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种旋转电极制粉设备及其气体冷却循环系统 |
| CN111346531A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-30 | 国机铸锻机械有限公司 | 一种双回路双工位镁合金低压铸造混气工艺及其装置 |
| CN212069073U (zh) * | 2020-04-23 | 2020-12-04 | 成都金创立科技有限责任公司 | 超细碳粉生产控制系统 |
| CN112331366A (zh) * | 2020-11-21 | 2021-02-05 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种氘氚燃料贮存与供给演示系统及应用 |
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