CN209077795U - 一种微细球形铝合金粉的生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微细球形铝合金粉的生产系统，包括熔化炉、通过管道依次连接的保温炉、雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器及布袋除尘器，熔化炉与保温炉连接；还包括用于提供惰性气体的气源、气体平衡罐、风机、回流风管、高效过滤器及气体压缩机，所述风机经回流风管与气体平衡罐及布袋除尘器连接，气体平衡罐通过回流风管与所述雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器连接；气源与气体平衡罐连接，气体平衡罐还依次与高效过滤器及气体压缩机连接，从而为雾化室提供压力氮气。采用本实用新型的生产系统制备得到的铝合金粉呈微细球形，氧含量低，流动性好，细粉收率高。

Description

一种微细球形铝合金粉的生产系统

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种微细球形铝合金粉的生产系统。

背景技术

金属铝粉工业化生产很久以前就有，早期的生产方式是捣冲法，把铝碎屑放在捣冲机的凹槽内，捣杵在机械带动下连续冲打凹槽内的铝屑，具有延展性的铝在冲击下逐渐变成薄片并且破碎，在铝变得非常微薄细小后进行筛选，取出合乎要求的铝粉作为产品。捣冲法的生产效率很低，产品质量不易掌握，而且生产过程中粉尘很多，非常容易起火和爆炸。

1894年，德国(hamtag)用球磨机生产铝粉，在球磨机内放入钢球、铝屑和润滑剂，利用飞动的钢球击碎铝屑之后成为鳞片状铝粉，在球磨机内和管道里充满惰性气体，这种方法仍然沿用，被称之为“干法生产”。

1910年，美国(j.hall)发明了在球磨机内加入石油溶剂代替惰性气体，生产的铝粉与溶剂混成浆状，成为浆状铝粉颜料。这种方法设备简单，工艺安全，产品使用起来非常方便，很快为世界各国所采用。现代绝大多数铝粉颜料都采用这种方法，这种方法也称之为“湿法”。

中国铝粉工业自20世纪50年代起步，至今已有六十年的历史。雾化铝粉的亚音速空气雾化法均有采用，压水雾化法也开始进入生产序列，产品既有非规则形状的，也有正球形的。

氮气雾化法是在高速气体流的作用下，使得熔融混合物被高度分散为小颗粒，极快的冷却速度使得合金相生长时间极短，可以形成极为细密均匀的合金相。由于破碎是依靠氮气冲击来实现，涉及极其复杂的空气动力学因素，实践中都是通过对各项参数的反复试验来获得适合的粒径范围，粒径分布，这些参数包括雾化喷嘴结构和类型、雾化氮气压力和速度，雾化氮气质量流率，金属熔体质量流率，冷却速度等，各因素间相互作用，形成复杂的影响体系。目前还未见有采用氮气雾化法工业化制备微细球型铝合金粉的相关报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氧含量低，适于工业化生产的微细球形铝合金粉的生产系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微细球形铝合金粉的生产系统，包括熔化炉、通过管道依次连接的保温炉、雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器及布袋除尘器，所述离心分级机的底端设置有第一料斗，所述旋风分级器的底端设置有第二料斗，所述布袋除尘器的底端设置有第三料斗，所述熔化炉与保温炉连接；还包括用于提供惰性气体的气源、气体平衡罐、风机、回流风管、高效过滤器及气体压缩机，所述风机经回流风管与气体平衡罐及布袋除尘器连接，所述气体平衡罐通过回流风管与所述雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器连接，使得雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器、布袋除尘器、风机及气体平衡罐形成循环闭路；所述气源与气体平衡罐连接，所述气体平衡罐还依次与高效过滤器及气体压缩机连接，从而为雾化室提供压力氮气。

较佳地，所述保温炉包括保温炉本体，所述保温炉本体包括炉盖、炉壁及炉底，所述炉壁和所述炉底均由工作层、抗渗层、防腐层和保温层构成，所述工作层设于所述保温炉本体的内部，所述工作层的外侧依次为抗渗层、防腐层及保温层；所述保温炉本体的上部设置有把手，底部设置出料口，保温炉本体的底部外侧设置滚轮。

较佳地，所述保温层由纳米陶瓷保温粉层构成。

较佳地，所述换热器包括水平放置的套管换热器及竖直放置的列管换热器，所述套管换热器的一端与雾化室的底端连接，另一端与列管换热器的底端连接，所述列管换热器的顶端与离心分级机的底端连接。

较佳地，所述旋风分级器包括依次连接的一级旋风分级器和二级旋风分级器。

较佳地，还包括气体减压阀，所述气体平衡罐通过风管与所述布袋除尘器连接，所述气体减压阀设置在所述气体平衡罐与布袋除尘器连接的风管上，从而为布袋除尘器提供惰性气体反吹。

较佳地，所述惰性气体为氮气，所述气源为氮气气源。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的微细球形铝合金粉生产过程的雾化制粉、冷却及分级采用全封闭的氮气保护，防止空气进入系统，保证了生产安全，同时也有利于提高铝合金细粉的收率；雾化后，分别经过套管换热器及列管换热器冷却后再进行分级，可以有效降低生产成本；

(2)本实用新型的分级设备包括依次设置的二级离心分级机、一级旋风分离器、一级滤袋式收集器或滤筒式收集器，可以收集2μm以下的铝合金粉；

(3)采用本实用新型的生产系统制备得到的铝合金粉呈微细球形，氧含量低，流动性好，细粉收率高。

附图说明

图1是本实用新型的一种微细球形铝合金粉的生产系统的连接结构示意图；

图2是本实用新型的保温炉的结构示意图；

附图中，1-熔化炉，2-保温炉，3-雾化室，5-换热器，6-离心分级机，7- 旋风分级器，8-布袋除尘器，9-气体平衡罐，10-风机，11-气源，12-高效过滤器，13-气体压缩机，14-气体减压阀，501-套管换热器，502-列管换热器，701- 一级旋风分级器，702-二级旋风分级器，201-保温炉本体，202-炉壁，203-炉盖，204-炉底，205-工作层，206-抗渗层，207-防腐层，208-保温层，209-把手，210-出料口，211-滚轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

实施例1

如图1所示，一种微细球形铝合金粉的生产系统，包括熔化炉1、通过管道依次连接的保温炉2、雾化室3、换热器5、离心分级机6、旋风分级器7 及布袋除尘器9，所述离心分级机6的底端设置有第一料斗，所述旋风分级器的底端设置有第二料斗，所述布袋除尘器的底端设置有第三料斗，第一料斗、第二料斗及第三料斗用于收集分级出来的铝合金粉，所述熔化炉1与保温炉2 连接，保温炉2为可移动式，熔化炉1熔炼出铝合金熔融液后通过导液管导入保温炉2中，并通过保温炉2输送至雾化室3处；还包括用于提供惰性气体的气源11、气体平衡罐9、风机10、回流风管、高效过滤器12及气体压缩机13，所述风机10经回流风管与气体平衡罐9及布袋除尘器8连接，所述气体平衡罐9通过回流风管与所述雾化室3、换热器5、离心分级机6、旋风分级器7连接，使得雾化室3、换热器5、离心分级机6、旋风分级器7、布袋除尘器8、风机10及气体平衡罐9形成循环闭路；所述气源11与气体平衡罐 9连接，所述气体平衡罐9还依次与高效过滤器12及气体压缩机13连接，从而为雾化室3提供压力氮气，氮气通过高效过滤器除去铝合金粉微粒后循环使用；所述换热器5包括水平放置的套管换热器501及竖直放置的列管换热器502，所述套管换热器501的一端与雾化室3的底端连接，另一端与列管换热器502的底端连接，所述列管换热器502的顶端与离心分级机6的底端连接；所述旋风分级器7包括依次连接的一级旋风分级器701和二级旋风分级器702；还包括气体减压阀14，所述气体平衡罐9通过风管与所述布袋除尘器8连接，所述气体减压阀14设置在所述气体平衡罐9与布袋除尘器8连接的风管上，从而为布袋除尘器8提供惰性气体反吹；所述惰性气体为氮气，所述气源11为氮气气源。

较佳地，如图2所示，所述保温炉2包括保温炉本体201，所述保温炉本体201包括炉盖203、炉壁202及炉底204，所述炉壁202和所述炉底204均由工作层205、抗渗层206、防腐层207和保温层208构成，所述工作层205 设于所述保温炉本体201的内部，所述工作层205的外侧依次为抗渗层206、防腐层207及保温层208；所述保温炉本体201的上部设置有把手209，底部设置出料口210，保温炉本体201的底部外侧设置滚轮211；所述保温层208 由纳米陶瓷保温粉层构成。

实用新型所述的高效过滤器12是指对粒径大于等于0.3um粒子的捕集效率在99.97％以上的过滤器。

本实用新型的工作过程为：

(1)熔炼：将检验合格后的铝锭及合金元素先清除表面污物，再送入可倾式燃油熔化炉1熔化，分批倒入可移动的保温炉2；

(2)雾化制粉：熔融液倒入保温炉2后，靠压力氮气的引射作用通过吸液管进入雾化室3喷嘴，经超声速氮气粉碎成微细的铝液滴，雾化室3内还通过气体平衡罐9提供了大量冷氮气，使铝合金液滴冷却凝固成铝合金粉，然后向雾化室3底部沉降；

(3)粉体冷却：在雾化室3得到初步冷却的铝合金粉，在高压离心风机的抽吸作用下，进入水平放置的套管换热器501，然后再进入竖直放置的列管换热器502，使铝合金粉的温度降至规定工艺指标及以下，即60℃以下；

(4)粒度分级：生产流程中的铝合金粉通过离心分级机6、旋风分级器7 及布袋除尘器8将粉体分级成不同规格的产品；

(5)气体循环：经过布袋除尘器8后的氮气，经过高压离心风机10进入气体平衡罐9内，大部分气体通过风管进入雾化室3，一部分气体经过高效过滤器12后进入气体压缩机13加压后，压力氮气送至雾化室3，另一部分经减压后布袋除尘器8反吹用；系统内氮气的补充是由一组制氮系统提供的。

以上所述仅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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：包括熔化炉、通过管道依次连接的保温炉、雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器及布袋除尘器，所述离心分级机的底端设置有第一料斗，所述旋风分级器的底端设置有第二料斗，所述布袋除尘器的底端设置有第三料斗，所述熔化炉与保温炉连接；还包括用于提供惰性气体的气源、气体平衡罐、风机、回流风管、高效过滤器及气体压缩机，所述风机经回流风管与气体平衡罐及布袋除尘器连接，所述气体平衡罐通过回流风管与所述雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器连接，使得雾化室、换热器、离心分级机、旋风分级器、布袋除尘器、风机及气体平衡罐形成循环闭路；所述气源与气体平衡罐连接，所述气体平衡罐还依次与高效过滤器及气体压缩机连接，从而为雾化室提供压力氮气。

2.根据权利要求1所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：所述保温炉包括保温炉本体，所述保温炉本体包括炉盖、炉壁及炉底，所述炉壁和所述炉底均由工作层、抗渗层、防腐层和保温层构成，所述工作层设于所述保温炉本体的内部，所述工作层的外侧依次为抗渗层、防腐层及保温层；所述保温炉本体的上部设置有把手，底部设置出料口，保温炉本体的底部外侧设置滚轮。

3.根据权利要求2所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：所述保温层由纳米陶瓷保温粉层构成。

4.根据权利要求1所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：所述换热器包括水平放置的套管换热器及竖直放置的列管换热器，所述套管换热器的一端与雾化室的底端连接，另一端与列管换热器的底端连接，所述列管换热器的顶端与离心分级机的底端连接。

5.根据权利要求1所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：所述旋风分级器包括依次连接的一级旋风分级器和二级旋风分级器。

6.根据权利要求1所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：还包括气体减压阀，所述气体平衡罐通过风管与所述布袋除尘器连接，所述气体减压阀设置在所述气体平衡罐与布袋除尘器连接的风管上，从而为布袋除尘器提供惰性气体反吹。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种微细球形铝合金粉的生产系统，其特征在于：所述惰性气体为氮气，所述气源为氮气气源。