CN116748520B - 一种铝合金离心雾化设备 - Google Patents
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Abstract
本申请属于铝合金粉末制备设备领域,公开了一种铝合金离心雾化设备,包括熔炼室、离心雾化室以及回风过滤补气系统,离心雾化室的上部设置有排气口和回气口,在离心雾化室的上部设置与离心转盘同轴设置的粉末隔离罩,粉末隔离罩与离心雾化室的上部内壁围成环形收集槽,排气口设置在环形收集槽的下端,环形收集槽用于收集在离心作用下跨过粉末隔离罩的上侧边沿的粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒;回风过滤补气系统用于通过排气口把环形收集槽中的大粒径颗粒抽离离心雾化室,并通过回气口进行回气和补气;从而能够在生成铝合金粉末颗粒的同时把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末分离,降低粉末后处理工作量,提高生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及铝合金粉末制备设备领域,具体而言,涉及一种铝合金离心雾化设备。
背景技术
目前,金属3D打印粉末原材料主要通过VIGA(真空惰性气体雾化)、EIGA(电极感应熔炼气雾化)、PREP(等离子旋转电极法)和PA(等离子丝材雾化法)工艺生产,其中铝合金粉末主要通过VIGA工艺生产,生产的铝合金粉末不可避免存在大量15μm以下超细粉、大量卫星球、空心粉及异形粉等问题。转盘离心雾化法是一种常用的低温合金粉末生成工艺,在增材制造铝合金粉末原料生产方面表现出了巨大潜力。
通常地,在采用转盘离心雾化法进行铝合金粉末制备时,用离心雾化装备完成铝合金粉末生产后,会把所有粒度段铝合金粉末一起收集,然后进行粉末后处理筛分,以筛分不同粒度的粉末,但筛分效果不佳,且会让一部分可使用粉末无法从粗粉中分离出来,造成生产浪费;此外,现有离心雾化装备往往采用无回风设计或者全回风设计,当采用无回风设计时,需要向离心雾化室内补充大量全新低温惰性气体以满足熔滴凝固散热需要,成本高;当采用全回风设计时,会导致离心雾化室内气流产生上升回流,引起铝合金粉末扬尘,增多卫星球。
因此,现有技术有待改进和提高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种铝合金离心雾化设备,能够在生成铝合金粉末颗粒的同时把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末分离,降低粉末后处理工作量,提高生产效率。
第一方面,本申请提供了一种铝合金离心雾化设备,包括熔炼室、设置在所述熔炼室下方的离心雾化室、设置在所述离心雾化室内的离心雾化机构、收粉装置以及回风过滤补气系统,所述收粉装置与所述离心雾化室下端连接,所述离心雾化室的上部设置有排气口和回气口,所述回风过滤补气系统的输入端与所述排气口连接,所述回风过滤补气系统的输出端与所述回气口连接;所述离心雾化机构包括水平设置的离心转盘和用于驱动所述离心转盘转动的旋转驱动装置;
所述离心雾化室的上部设置有与所述离心转盘同轴设置的粉末隔离罩,所述粉末隔离罩与所述离心雾化室的上部内壁围成环形收集槽,所述排气口设置在所述环形收集槽的下端,所述环形收集槽用于收集在离心作用下跨过所述粉末隔离罩的上侧边沿的粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒;所述回风过滤补气系统用于通过所述排气口把所述环形收集槽中的所述大粒径颗粒抽离所述离心雾化室,并通过所述回气口进行回气和补气。
铝合金粉末被离心转盘抛出后,在离心雾化室中的气体的阻力作用下,大粒径颗粒会比小粒径颗粒在水平方向上飞行更远距离,在离心雾化室上部设置粉末隔离罩,以把粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒收集到环形收集槽中并从排气口排出,而粒径不超过目标粒度段上限值的小粒径颗粒会掉落在离心雾化室的下部最终被收粉装置收取,从而在生成铝合金粉末颗粒的同时把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末分离,降低粉末后处理工作量,提高生产效率。
优选地,所述粉末隔离罩包括截锥面状或类截锥面状的罩体,所述罩体的直径从上到下逐渐增加。
优选地,所述粉末隔离罩还包括截锥面状或类截锥面状的阻挡板,所述阻挡板的直径从上到下逐渐减小,且所述阻挡板的上侧边沿与所述罩体的上侧边沿连接。
通过阻挡板可以更好地抑制上升气流,从而避免引起扬尘。
优选地,所述粉末隔离罩的上侧边沿的直径为:
;
其中,为所述粉末隔离罩的上侧边沿的直径,/>为所述离心转盘的直径,/>为所述目标粒度段上限值,/>为粒径等于/>的铝合金粉末颗粒在水平方向上的最大飞行距离。
设置该尺寸的粉末隔离罩,能够有效实现粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒的分离,大大减少粒径不超过目标粒度段上限值的小粒径颗粒进入环形收集槽,从而有效降低粉末后处理工作量。
优选地,所述离心雾化室包括竖直圆筒段和锥斗段,所述锥斗段连接在所述竖直圆筒段下侧;所述离心转盘和所述粉末隔离罩均设置在所述竖直圆筒段内。
优选地,所述环形收集槽的正上方设置有环形回风室,所述回气口与所述环形回风室连通,所述环形回风室的环形底板上设置有多个呈圆环分布的出风口,多个所述出风口用于朝下吹气形成风幕以冷却所述大粒径颗粒。
在回气和补气的同时,通过风幕剧烈冷却大粒径颗粒,避免大粒径颗粒未完全凝固而粘附在离心雾化室内壁上。
优选地,所述环形底板的外周与所述竖直圆筒段的内周面连接,所述环形底板的宽度满足:
;
其中,为所述环形底板的宽度,/>为所述竖直圆筒段的内径,/>为所述粉末隔离罩的上侧边沿的直径。
优选地,所述出风口为圆弧状,所述出风口分为两组,每组所述出风口呈圆环分布,两组所述出风口所在的圆环均与所述环形底板同心设置,两组所述出风口在所述环形底板的径向方向上一一正对设置,其中位于外侧的所述出风口的宽度比位于内侧的所述出风口的宽度大。
优选地,位于外侧的所述出风口的宽度是位于内侧的所述出风口的宽度的1.5-3倍。
优选地,所述回风过滤补气系统包括排风管道、多级旋风分离器、除尘器、回风机、换热器、回风管道和补气管道;所述排风管道的一端与所述排气口连接,另一端通过所述回风机与所述回风管道的一端连接,所述回风管道的另一端与所述回气口连接,所述多级旋风分离器、除尘器从前到后依次连接在所述排风管道上,所述换热器和所述补气管道从前到后依次连接在所述回风管道上。
有益效果:本申请提供的铝合金离心雾化设备,铝合金粉末被离心转盘抛出后,在离心雾化室中的气体的阻力作用下,大粒径颗粒会比小粒径颗粒在水平方向上飞行更远距离,在离心雾化室上部设置粉末隔离罩,以把粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒收集到环形收集槽中并从排气口排出,而粒径不超过目标粒度段上限值的小粒径颗粒会掉落在离心雾化室的下部最终被收粉装置收取,从而在生成铝合金粉末颗粒的同时把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末分离,降低粉末后处理工作量,提高生产效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种铝合金离心雾化设备的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的另一种铝合金离心雾化设备的结构示意图。
图3为一种粉末隔离罩的结构示意图。
图4为另一种粉末隔离罩的结构示意图。
图5为环形底板的结构示意图。
标号说明:1、熔炼室;2、离心雾化室;201、排气口;202、回气口;203、竖直圆筒段;204、锥斗段;3、离心雾化机构;301、离心转盘;302、旋转驱动装置;303、支撑架;4、收粉装置;5、回风过滤补气系统;501、排风管道;502、多级旋风分离器;5021、一级旋风分离器;5022、二级旋风分离器;503、除尘器;504、回风机;505、换热器;506、回风管道;507、补气管道;508、冷却水套;509、氧含量检测仪;510、引风机;6、粉末隔离罩;601、罩体;602、阻挡板;7、环形收集槽;8、环形回风室;801、环形底板;802、出风口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1、图2,本申请一些实施例中的一种铝合金离心雾化设备,包括熔炼室1、设置在熔炼室1下方的离心雾化室2、收粉装置4以及回风过滤补气系统5,收粉装置4与离心雾化室2下端连接,离心雾化室2的上部设置有排气口201和回气口202,回风过滤补气系统5的输入端与排气口201连接,回风过滤补气系统5的输出端与回气口202连接;离心雾化机构3包括水平设置的离心转盘301和用于驱动离心转盘301转动的旋转驱动装置302;
离心雾化室2的上部设置有与离心转盘301同轴设置的粉末隔离罩6,粉末隔离罩6与离心雾化室2的上部内壁围成环形收集槽7,排气口201设置在环形收集槽7的下端,环形收集槽7用于收集在离心作用下跨过粉末隔离罩6的上侧边沿的粒径超过目标粒度段上限值(目标粒度段可根据实际需要确定,例如为15μm -53μm,此时目标粒度段上限值为53μm,目标粒度段下限值为15μm,但不限于此)的大粒径颗粒(以下把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末颗粒称为大粒径颗粒,并把粒径不超过目标粒度段上限值的铝合金粉末颗粒称为小粒径颗粒);回风过滤补气系统5用于通过排气口201把环形收集槽7中的大粒径颗粒抽离离心雾化室2,并通过回气口202进行回气和补气(回气是指把从离心雾化室2抽取的气体输入回离心雾化室2,补气是指把新的惰性气体送入离心雾化室2)。
铝合金粉末被离心转盘301抛出后,在离心雾化室2中的气体的阻力作用下,大粒径颗粒会比小粒径颗粒在水平方向上飞行更远距离,在离心雾化室2上部设置粉末隔离罩6,以把粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒收集到环形收集槽7中并从排气口201排出,而粒径不超过目标粒度段上限值的小粒径颗粒会掉落在离心雾化室2的下部最终被收粉装置4收取,从而在生成铝合金粉末颗粒的同时把粒径超过目标粒度段上限值的铝合金粉末分离,降低粉末后处理工作量,提高生产效率。
在一些实施方式中,见图3,粉末隔离罩6包括截锥面状或类截锥面状的罩体601,罩体601的直径从上到下逐渐增加。此时,环形收集槽7为V型槽,从而,当大粒径颗粒掉落到粉末隔离罩6上时,会沿罩体601的上表面滑向环形收集槽7的最下端,最终从排气口201抽出。其中,图3中显示的罩体601为截锥面状,但不限于此。
在一些优选实施方式中,见图4,粉末隔离罩6还包括截锥面状或类截锥面状的阻挡板602,阻挡板602的直径从上到下逐渐减小,且阻挡板602的上侧边沿与罩体601的上侧边沿连接。通过阻挡板602可以更好地抑制上升气流,从而避免引起扬尘。
需要说明的是,粉末隔离罩6可采用整体式设计或分片式设计;当采用分片式设计时,粉末隔离罩6由多个分片围合而成(如图3、图4所示),各分片与离心雾化室2的内壁之间通过可拆卸方式连接,从而可根据需要生产的铝合金粉末粒度需求更换不同尺寸的分片,形成具有不同上端直径的粉末隔离罩6;其中,当粉末隔离罩6仅包括罩体601时,每个分片仅包括与罩体601对应的片体;当粉末隔离罩6包括罩体601和阻挡板602时,每个分片包括相互连接的第一片体和第二片体,其中,第一片体围合形成罩体601,第二片体围合形成阻挡板602。
优选地,粉末隔离罩6的上侧边沿的直径(即罩体601的上端直径)为:
(1);
其中,为粉末隔离罩6的上侧边沿的直径,/>为离心转盘301的直径,/>为目标粒度段上限值(例如为53μm,但不限于此),/>为粒径等于/>的铝合金粉末颗粒在水平方向上的最大飞行距离。
设置该尺寸的粉末隔离罩6,能够有效实现粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒的分离,大大减少粒径不超过目标粒度段上限值的小粒径颗粒进入环形收集槽7,从而有效降低粉末后处理工作量。
实际上,熔炼室1通过导流嘴形成熔体液流,熔体液流成柱状,在初速度和重力作用下落在离心转盘301上并在离心转盘301的转动作用下朝外飞出实现雾化,当铝合金粉末颗粒从离心转盘301飞出时尚未完全凝固,是以熔滴状态存在,并在飞行过程中逐渐冷却凝固,为了方便描述,本文中把未凝固的熔滴也称为颗粒;对于直径为且工作转速为/>的离心转盘301,各熔滴离开离心转盘301时的初速度为:
(2);
其中,为初速度(其中,/>的单位为m/s,/>的单位为m,/>的单位为rad/s)。
在水平方向上熔滴所受的气动曳力为:
(3);
其中,为气动曳力,/>为曳力系数,/>为熔滴的投影面积(垂直于水平运动方向的投影面积),/>为离心雾化室2中的惰性气体的密度,/>为熔滴的水平速度,/>为离心雾化室2中的惰性气体的水平速度(一般地,该/>值设为0)。
其中,曳力系数的计算公式为:
(4);
(5);
其中,为以熔滴直径为特征长度的雷诺数,/>为熔滴直径,/>为惰性气体的运动粘度系数。
从而,直径为的熔滴在水平方向上的动力学方程为:
(6);
其中,为微分符号,/>为熔滴的密度,t为时间。
基于公式(6)和初始条件,可以计算得到直径为/>的熔滴在水平方向上的速度从/>降至0所经过的时间/>,进而直径为/>的熔滴在水平方向上的最大飞行距离为:
(7);
其中,为直径为/>的熔滴在水平方向上的最大飞行距离。当/>等于/>时,根据公式(2)-(7)可计算得到对应的/>。从而,当粉末隔离罩6的上侧边沿的直径满足公式(1)时,粒径小于/>的铝合金粉末颗粒无法飞行至粉末隔离罩6上,进而掉落到离心雾化室2下部,有效地实现大粒径颗粒和小粒径颗粒的分离。
其中,粉末隔离罩6的上侧边沿高度应该低于离心转盘301上表面的高度,优选地,粉末隔离罩6的上侧边沿高度比离心转盘301上表面低30mm-100mm,在该高度差范围内,能够比较有效地实现大粒径颗粒和小粒径颗粒的分离;尤其是针对目标粒度段上限值为53μm(即为53μm)的情况,分离效果更佳。
具体地,离心雾化室2包括竖直圆筒段203和锥斗段204,锥斗段204连接在竖直圆筒段203下侧(如图1、图2所示);离心转盘301和粉末隔离罩6均设置在竖直圆筒段203内。
在一些优选实施方式中,竖直圆筒段203的内径(直径)为:
(8);
其中,为竖直圆筒段203的内径,/>为直径为150μm的铝合金粉末颗粒的最大飞行距离,可根据公式(2)-(7)计算得到。在实际应用中,增材制造金属粉末的粒径一般都是处于150μm以内,只要离心雾化室2满足150μm粒径的熔滴的球化及凝固需要即可,直径超过150μm的熔滴,其形貌并不是生产作业所关心的,从而当竖直圆筒段203的内径满足公式(8)时,能够保证直径在150μm以内的熔滴充分球化及凝固的同时,避免离心雾化室2的体积过大,减少设备占用的空间。
进一步的,为了保证掉落在锥斗段204内壁上的铝合金粉末颗粒能够顺畅地沿锥斗段204内壁下滑,可通过斜坡实验确定锥斗段204的母线的最小倾斜角度,并使锥斗段204的母线的倾斜角度不小于该最小倾斜角度/>;优选地,锥斗段204的母线的倾斜角度等于该最小倾斜角度/>,从而,既能够保证铝合金粉末颗粒顺利下滑,也可避免锥斗段204的长度(高度)过大而导致离心雾化室2的体积过大,减少设备占用的空间。
在一些优选实施方式中,见图1、图2,环形收集槽7的正上方设置有环形回风室8,回气口202与环形回风室8连通,环形回风室8的环形底板801上设置有多个呈圆环分布的出风口802(如图5所示),多个出风口802用于朝下吹气形成风幕以冷却大粒径颗粒。在回气和补气的同时,通过风幕剧烈冷却大粒径颗粒,避免大粒径颗粒未完全凝固而粘附在离心雾化室2内壁上。另外,通过朝下吹气,能够使大粒径颗粒更高效地落入环形收集槽7从而被排出。同时,由于环形收集槽7的遮挡作用,可避免出风口802吹出的气流在锥斗段204中引起上升气流,从而抑制扬尘的产生。
进一步地,环形底板801的外周与竖直圆筒段203的内周面连接,环形底板801的宽度满足:
;
其中,为环形底板801的宽度,/>为竖直圆筒段203的内径。从而,保证形成的风幕处于环形收集槽7的范围内,避免风幕把大粒径颗粒吹入锥斗段204。
优选地,见图5,出风口802为圆弧状,出风口802分为两组,每组出风口呈圆环分布,两组出风口所在的圆环均与环形底板801同心设置,两组出风口在环形底板801的径向方向上一一正对设置,其中位于外侧的出风口802的宽度比位于内侧的出风口802的宽度大。若只设置一组出风口,则喷出的气流会卷吸靠近环形收集槽7位置的小粒径颗粒,把这些小粒径颗粒带入环形收集槽7中增加排气口201排出气体中的小粒径颗粒含量,此处,通过设置两组出风口,且外侧的出风口802宽度比内侧的出风口802宽度大,外侧的出风口802吹出的气流能够减弱内侧的出风口802吹出的气流的卷吸作用,从而减少被卷吸带入环形收集槽7中的小粒径颗粒,降低排气口201排出气体中的小粒径颗粒含量。
优选地,位于外侧的出风口802的宽度是位于内侧的出风口802的宽度的1.5-3倍。在该范围内,出风口802吹出的气流对小粒径颗粒的卷吸作用较低,减少卷吸小粒径颗粒的效果较佳。
其中,每组出风口的出风口802数量可根据实际需要设置,例如,在一些优选实施方式中,每组出风口包括3-6个出风口802,每个出风口802的延伸角度等于330°/m,m为一组出风口的出风口802数量,其减少卷吸小粒径颗粒的效果较佳。
其中,熔炼室1为现有技术,主要包括熔炼坩埚、中间包和导流管等,此处不对其进行详述。
其中,离心雾化机构3还包括支撑架303,该支撑架303用于把离心转盘301和旋转驱动装置302固定在离心雾化室2内。
具体地,见图1、图2,回风过滤补气系统5包括排风管道501、多级旋风分离器502、除尘器503、回风机504、换热器505、回风管道506和补气管道507;排风管道501的一端与排气口201连接,另一端通过回风机504与回风管道506的一端连接,回风管道506的另一端与回气口202连接,多级旋风分离器502、除尘器503从前到后依次连接在排风管道501上,换热器505和补气管道507从前到后依次连接在回风管道506上。
工作时,回风机504工作通过排风管道501从离心雾化室2抽出气体并通过回风管道506送回环形回风室8中,其中,气体从排气口201排出后,先经过多级旋风分离器502的分离作用把气体中的铝合金粉末颗粒分离出来,然后在除尘器503中过滤剩余的超细粉末颗粒(把粒径小于目标粒度段下限值的铝合金粉末颗粒称为超细粉末颗粒)形成干净的回气气流,回气气流经换热器505降温后输送回环形回风室8中,其中,当回气气流不足时,可通过补气管道507补充新的惰性气体。从而,通过对惰性气体进行循环利用,可减少惰性气体的消耗,降低生产成本。
其中,多级旋风分离器502由多个旋风分离器串联组成,具体的旋风分离器数量可根据实际需要设置;在本实施例中,多级旋风分离器502包括一级旋风分离器5021和二级旋风分离器5022,一级旋风分离器5021用于分离气体中的大粒径颗粒,二级旋风分离器5022用于分离气体中的小粒径颗粒。
优选地,见图1、图2,回风过滤补气系统5还包括冷却水套508,该冷却水套508套设在排气口201与多级旋风分离器502之间的排风管道501上,并用于通过冷却液对排风管道501进行降温,以保证气体中的铝合金粉末颗粒符合多级旋风分离器502的工作温度要求。
优选地,连接在排气口201与多级旋风分离器502之间的排风管道501从前到后逐渐朝下倾斜设置,以保证气体中的铝合金粉末颗粒能够顺畅地进入多级旋风分离器502,避免铝合金粉末颗粒滞留在该排风管道501中。
优选地,回风过滤补气系统5还包括氧含量检测仪509和引风机510,氧含量检测仪509和引风机510连接在除尘器503和回风机504之间的排风管道501上;氧含量检测仪509用于检测排风管道501中的气流的氧含量,引风机510用于在氧含量检测仪509检测到氧含量过高时把排风管道501中的气流排出至回风过滤补气系统5外。当气体中的氧含量过高时,会引起熔滴氧化,因此不能继续使用,从而排出回风过滤补气系统5外,此时,需要通过补气管道507补充新的惰性气体。
在一些实施方式中,收粉装置4为设置在离心雾化室2下端的第一收粉罐,如图1所示。
实际上,粒径在目标粒度段内的铝合金粉末颗粒才是需要生产的目标铝合金粉末颗粒,而离心雾化室2收集到的小粒径颗粒中包含了目标铝合金粉末颗粒和超细粉末颗粒,还需要进一步通过后处理进行分离,但与把所有粒径的颗粒统一收集后再通过后处理分离出目标铝合金粉末颗粒的方式相比,已经大大地减少了后处理工作量,极大地提高了后处理效率。
在另一些实施方式中,收粉装置4为气流分级机,该气流分级机的入口通过管道与离心雾化室2下端连接,该气流分级机的出口通过管道与除尘器503的进气口连接,该气流分级机用于把小粒径颗粒中的目标铝合金粉末颗粒分离出来,并把超细粉末颗粒随气流送往除尘器503。从而,在线完成目标铝合金粉末颗粒和超细粉末颗粒的筛分,进一步减少后处理工作量,提高后处理效率。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铝合金离心雾化设备,包括熔炼室(1)、设置在所述熔炼室(1)下方的离心雾化室(2)、设置在所述离心雾化室(2)内的离心雾化机构(3)、收粉装置(4)以及回风过滤补气系统(5),所述收粉装置(4)与所述离心雾化室(2)下端连接,所述离心雾化室(2)的上部设置有排气口(201)和回气口(202),所述回风过滤补气系统(5)的输入端与所述排气口(201)连接,所述回风过滤补气系统(5)的输出端与所述回气口(202)连接;其特征在于,所述离心雾化机构(3)包括水平设置的离心转盘(301)和用于驱动所述离心转盘(301)转动的旋转驱动装置(302);
所述离心雾化室(2)的上部设置有与所述离心转盘(301)同轴设置的粉末隔离罩(6),所述粉末隔离罩(6)与所述离心雾化室(2)的上部内壁围成环形收集槽(7),所述排气口(201)设置在所述环形收集槽(7)的下端,所述环形收集槽(7)用于收集在离心作用下跨过所述粉末隔离罩(6)的上侧边沿的粒径超过目标粒度段上限值的大粒径颗粒;所述回风过滤补气系统(5)用于通过所述排气口(201)把所述环形收集槽(7)中的所述大粒径颗粒抽离所述离心雾化室(2),并通过所述回气口(202)进行回气和补气;
所述环形收集槽(7)的正上方设置有环形回风室(8),所述回气口(202)与所述环形回风室(8)连通,所述环形回风室(8)的环形底板(801)上设置有多个呈圆环分布的出风口(802),多个所述出风口(802)用于朝下吹气形成风幕以冷却所述大粒径颗粒;
所述出风口(802)为圆弧状,所述出风口(802)分为两组,每组所述出风口(802)呈圆环分布,两组所述出风口(802)所在的圆环均与所述环形底板(801)同心设置,两组所述出风口(802)在所述环形底板(801)的径向方向上一一正对设置,其中位于外侧的所述出风口(802)的宽度比位于内侧的所述出风口(802)的宽度大。
2.根据权利要求1所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述粉末隔离罩(6)包括截锥面状或类截锥面状的罩体(601),所述罩体(601)的直径从上到下逐渐增加。
3.根据权利要求2所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述粉末隔离罩(6)还包括截锥面状或类截锥面状的阻挡板(602),所述阻挡板(602)的直径从上到下逐渐减小,且所述阻挡板(602)的上侧边沿与所述罩体(601)的上侧边沿连接。
4.根据权利要求1所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述粉末隔离罩(6)的上侧边沿的直径为:
;
其中,为所述粉末隔离罩(6)的上侧边沿的直径,/>为所述离心转盘(301)的直径,为所述目标粒度段上限值,/>为粒径等于/>的铝合金粉末颗粒在水平方向上的最大飞行距离。
5.根据权利要求1所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述离心雾化室(2)包括竖直圆筒段(203)和锥斗段(204),所述锥斗段(204)连接在所述竖直圆筒段(203)下侧;所述离心转盘(301)和所述粉末隔离罩(6)均设置在所述竖直圆筒段(203)内。
6.根据权利要求5所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述环形底板(801)的外周与所述竖直圆筒段(203)的内周面连接,所述环形底板(801)的宽度满足:
;
其中,为所述环形底板(801)的宽度,/>为所述竖直圆筒段(203)的内径,/>为所述粉末隔离罩(6)的上侧边沿的直径。
7.根据权利要求1所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,位于外侧的所述出风口(802)的宽度是位于内侧的所述出风口(802)的宽度的1.5-3倍。
8.根据权利要求1所述的铝合金离心雾化设备,其特征在于,所述回风过滤补气系统(5)包括排风管道(501)、多级旋风分离器(502)、除尘器(503)、回风机(504)、换热器(505)、回风管道(506)和补气管道(507);所述排风管道(501)的一端与所述排气口(201)连接,另一端通过所述回风机(504)与所述回风管道(506)的一端连接,所述回风管道(506)的另一端与所述回气口(202)连接,所述多级旋风分离器(502)、除尘器(503)从前到后依次连接在所述排风管道(501)上,所述换热器(505)和所述补气管道(507)从前到后依次连接在所述回风管道(506)上。
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