CN207642286U - 一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，包括：外壳、罐体、夹套、投料口、出料口、超声震动棒、螺旋搅拌桨、真空过滤器、热源进口、热源出口、进气口、出气口等，其中，投料口设置在罐体的上端；出料口设置在罐体的下端；罐体内部设置有超声振动棒与螺旋搅拌桨；罐体设置有加热夹套；真空过滤器设置在罐体里。本实用新型装置，设计巧妙，物料无需频繁转移,在一台包覆装置即可完成包覆作业的全过程，降低了劳动强度；双重搅拌，物料混合充分、包覆均匀；气氛保护，易燃易爆的包覆材料使用安全；真空烘干，降低溶剂的蒸汽压，快速蒸馏回收；作业过程在容器与管道中进行，减少了VOC的排放，环境友好。
Description
技术领域
本实用新型属于磁性材料领域，具体涉及一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置。
背景技术
铁硅铝磁粉芯是一种高频性能好、性价比较好的软磁材料，大量应用于高频功率滤波器、功率扼流圈、不间断电源功率校正器、功率谐振电感器、脉冲变压器等。日益旺盛的市场也对磁粉芯的性能提出了更高的要求。
随着其工作频段不断拓宽，减少高频下磁粉芯的涡流损耗则成为改善该磁粉芯高频使用性能的主要任务。为此，磁粉芯在压制前，必须对原材料铁硅铝合金粉末进行包覆的表面处理，以增加其电阻率，降低涡流损耗。
铁硅铝合金粉末的包覆是为了铁硅铝合金粉末颗粒表面形成一层致密的绝缘层，阻隔颗粒之间的接触。理想的包覆效果是粉末颗粒表面的包覆均匀，同时绝缘介质添加量要小。绝缘层包覆的质量很大程度上影响着铁硅铝合金粉末磁粉芯的密度、饱和磁感应强度、有效磁导率、磁损耗、机械强度、频率稳定性等性能。要改善铁硅铝合金粉末的包覆效果，除了选择性能好的绝缘材料外，还要选用合适的包覆工艺设备。
目前行业中最常见的包覆工艺是双层包覆：先用磷酸酒精溶液混合合金粉末，然后用丙酮清洗烘干得完成第一层的磷化包覆，然后再加入高分子材料进行第二层的包覆。但这个包覆工艺存在如下的不足：作业人员不断地进行溶剂的添加、搅拌、烘干等，操作繁琐、设备转换多、操作要求高、溶剂回收不彻底、包覆容易引发火灾。
实用新型内容
本实用新型目的：为弥补现有工艺设备的不足，提出来一种新的解决方案，包覆作业只需要在一个包覆装置中进行，物料无需频繁移转、操作安全、溶剂回收彻底，是一种环境友好的装置。
本实用新型技术方案：本实用新型一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，包括：外壳、罐体、夹套、投料口、出料口、超声震动棒、螺旋搅拌桨、真空过滤器、热源进口、热源出口、进气口、出气口，压力表、泄压阀，其中，投料口设置在罐体的上端；出料口设置在罐体的下端；罐体内部设置有超声振动棒与螺旋搅拌桨；罐体设置有加热夹套；真空过滤器设置在罐体里。
进一步的，所述的螺旋搅拌桨设置在罐体的正中间，通过上端的皮带轮与驱动电机连接；所述的螺旋桨通过调速器进行调速，转速可在0-600rpm范围内调节。
进一步的，所述的超声振动棒通过固定杆固定在罐体内的两侧，平行于螺旋搅拌桨；所述的超声振动器可以调节振动的频率，振动频率在10-50kHz之间调节。
进一步的，所述的真空过滤器可以拆卸，内部装有耐溶剂耐高温的过滤袋。
进一步的，所述的进气口与出气口，分别用于保护气氛的充气与排气；所述的保护气氛为氮气或氩气。
进一步的，所述的热源进口与热源出口外接循环泵；所述的热源为高温导热油，导热油耐热温度最高选择100-150℃。
进一步的，所述的投料口和出料口的盖板带有密封圈；所述的投料口盖板上设有观察窗。
进一步的，所述的真空包覆装置与外界配套的热油加热系统、真空系统、冷凝管回收系统等一起工作。
借由上述的技术方案，本实用新型如下的优点和效益：本实用新型一种铁硅铝合金粉末真空包覆装置，设计巧妙，弥补了现有工艺设备的不足。物料在一台包覆装置即可完成包覆作业的全过程，无需频繁转移物料降低作业人员的劳动强度；通过多重搅拌方式，物料混合充分、包覆均匀；通过保护气氛的保护，使易燃易爆溶剂和包覆材料的安全使用；在真空条件下烘干，降低溶剂的蒸汽压，当溶剂在低温下即可快速蒸馏回收，提高包覆效率；整个作业过程在容器与管道中进行，减少了VOC的排放，对环境友好，有利作业人员的身体健康。
附图说明
图1为本实用新型一种铁硅铝合金粉末真空包覆装置结构示意图。
图2为本实用新型一种铁硅铝合金粉末真空包覆装置剖视结构示意图。
【图中元件符号说明】：1、外壳；2、罐体；3、加热夹套；4、投料口； 5、出料口；6、超声振动棒；7、螺旋搅拌桨；8、真空过滤器；9、热源进口； 10、热源出口；11、进气口；12、出气口；13、压力表；14、泄压阀。
具体实施方式
下下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不构成对本实用新型保护范围的限制。
图1、图2分别为本实用新型一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置结构示意图与剖视结构示意图。该装置包括：外壳1、罐体2、夹套3、投料口 4、出料口5、超声震动棒6、螺旋搅拌桨7、真空过滤器8、热源进口9、热源出口10、进气口11、出气口12、压力表13、泄压阀14等，其中，投料口设置在罐体2的上端；出料口5设置在罐体2的下端；罐体2内部设置有超声振动棒6与螺旋搅拌桨7；罐体2设置有加热夹套；真空过滤器8设置在罐体2 里；螺旋搅拌桨7位于罐体2的正中间，通过上端的皮带轮16与驱动电机连接，转速可在0-300rpm范围内调节；超声振动棒6通过固定杆17固定在罐体内的两侧，平行于螺旋搅拌桨7，振动频率可以在10-40kHz之间调节；真空过滤器8可以拆卸，内部装有耐溶剂耐高温的过滤袋；进气口11与出气口12，分别用于氮气、惰性气体等保护气氛的充气与排气；热源进口9与热源出口10外接循环泵，导热油耐热温度最高选择120℃；投料口4和出料口5的盖板带有密封圈，投料口4盖板上设有观察窗15；真空包覆装置外接配套的热油加热系统、真空系统、冷凝管回收系统等一起工作。
本实用新型的工作原理如下：按照行业一种常见的的包覆工艺示范本包覆装置的具体操作流程，包覆工艺为两层包覆：
第一层磷化包覆操作流程为：
(1)投料：将铁硅铝粉末、0.2g/ml的磷酸酒精溶液(按每1ml加2.5g 铁硅铝的比例添加溶液)加入包覆罐2中；
(2)抽真空：关闭各个阀门，启动真空装置对罐体2抽真空，罐体里的空气抽走真空度<0.01kPa时停止后停止抽真空；
(3)充氩气：打开阀门，氩气从进气口11进入罐体，压力表13显示压力为微正压时停止充气；
(4)磷化包覆：启动螺旋搅拌桨7(频率调至35kHz)和振动搅拌棒6(转速调至200rpm)搅拌30分钟，让磷化剂与铁硅铝粉末均匀混合包覆；
(5)清洗：包覆结束后，停止搅拌，通过泄压阀14泄压后，向罐中物料加入丙酮溶液，再找上述步骤中的抽真空、充氩气，搅拌等操作对物料进行15 分钟的搅拌清洗。
(6)溶剂回收、物料烘干：打开外接的冷凝回收装备，抽真空、打开热源进口9与热源出口10阀门，泵入导热油加热升温60℃，开动搅拌，进行酒精与丙酮回收、物料烘干；
(7)冷却降温：溶剂回收完毕后，抽回包覆设备夹套中的热油，泵入冷油，让物料降温至30℃，得到磷化铁硅铝粉末。
物料无需出料，紧接着可以进行下面第二层包覆操作。
第二层磷化包覆操作流程为：
(1)投料：把按照铁硅铝0.7wt％的比例将硅烷偶联剂HK550投入到包覆罐中；
(2)抽真空：关闭各个阀门，启动真空装置对罐体2抽真空，罐体里的空气抽走真空度<0.01kPa时停止后停止抽真空；
(3)充氩气：打开阀门，氩气从进气口11进入罐体，压力表显示压力为微正压时停止充气；
(4)有机硅包覆：启动螺旋搅拌桨7和振动搅拌棒6，装置搅拌35分钟，让有机硅包覆材料与磷化好的铁硅铝粉末均匀混合包覆；
(5)溶剂回收干燥：打开外接的冷凝回收装备，抽真空，真空度保持在 <0.1kPa以下、泵入导热油进行加热到90℃进行回收、烘干物料。
(6)降温出料：溶剂回收完毕后，抽回包覆设备夹套中的热油，泵入冷油，让物料降温至30℃，从出料口5出料，得到磷化/硅烷复合包覆的铁硅铝复合材料。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，包括：外壳、罐体、夹套、投料口、出料口、超声震动棒、螺旋搅拌桨、真空过滤器、热源进口、热源出口、进气口、出气口、压力表、泄压阀，其中，投料口设置在罐体的上端；出料口设置在罐体的下端；罐体内部设置有超声振动棒与螺旋搅拌桨；罐体设置有加热夹套；真空过滤器设置在罐体里。
2.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的螺旋搅拌桨设置在罐体的正中间，通过上端的皮带轮与驱动电机连接；螺旋搅拌桨通过无极调速器进行调速，转速可在0～600rpm调节。
3.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的超声振动棒通过固定杆固定在罐体内的两侧，平行于螺旋搅拌桨；超声振动器可以调节振动的频率，振动频率在10～50kHz之间调节。
4.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的真空过滤器可以拆卸，内部装有耐溶剂耐高温的过滤袋。
5.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的进气口与出气口，分别用于保护气氛的充气与排气；保护气氛为氮气或氩气。
6.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的热源进口与热源出口外接循环泵：热源为高温导热油，导热油耐热温度最高选择100～150℃。
7.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的投料口和出料口的盖板带有密封圈：投料口盖板上设有观察窗。
8.根据权利要求1所述的一种高效的铁硅铝合金粉末真空包覆装置，其特征在于，所述的真空包覆装置与外界配套的热油加热系统、真空系统、冷凝管回收系统等一起工作。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109332682A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-15 | 泸溪县金源粉体材料有限责任公司 | 硬脂酸包覆铝粉的生产装置及生产方法 |
| CN110947951A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-04-03 | 山西中磁尚善科技有限公司 | 一种磁粉真空绝缘钝化工艺 |
| CN113442330A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-09-28 | 佛山市汇友装饰材料有限公司 | 一种用于高温粉用的真空高温加工装置及其使用方法 |
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