CN215392473U - 一种射频等离子旋转雾化制粉设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频等离子旋转雾化制粉设备，包括炉体，炉体的一侧通过多组螺栓连接有端盖，端盖远离炉体的一侧固定有高速电机和调速机构，高速电机的输出轴连接调速机构，调速机构的输出轴穿过端盖并连接有用于卡紧金属棒料的卡爪；炉体的内部另一侧设有伸缩机构，伸缩机构的伸缩端连接有射频等离子炬，且射频等离子炬与金属棒料的端部相对；炉体的内部设有用于预热金属棒料的电磁感应加热装置。本实用新型利用射频等离子炬对旋转的金属棒料进行融化制备粉体，制得的粉体纯净，减少空心粉和卫星粉的出现；另外通过感应加热预热金属棒料，解决了金属棒料在等离子熔炼过程中吸热速率受限导致产量低的问题。

Description

一种射频等离子旋转雾化制粉设备

技术领域

本实用新型涉及粉体制备技术领域，具体为一种射频等离子旋转雾化制粉设备。

背景技术

微细球形金属粉末作为主要原材料广泛应用于3D打印、高端粉末冶金、喷涂等领域。常规的熔炼及气雾化方法不能获得高质量的球形粉末，传统的旋转雾化制粉方法制备出的金属粉末具有球形度好、无坩埚熔化、粉末粒度小等特点，采用直流等离子炬对材料进行加热，以金属棒料为原料制取金属粉末，经过等直流离子高温熔化后，液滴在表面张力作用下收缩成球，并随后凝固，可以得到球形粉末。直流等离子温度低，制备金属粉末效率低、粉体品种少，一般只能制备熔点低于1700°C的金属，尤其不能直接制备钨、钼、铌、钽等高温难熔金属和高温合金粉体；等离子枪作为一个电极在制粉过程中会有部分电极升华，升华的电极部分会混合到要制备的粉体中造成二次污染；棒料兼具另一个电极作用和直流等离子矩的电极构成正负电极回路，使棒料的高速旋转夹具结构复杂。由于对金属材料和粉末质量稳定性要求不断提高，高温难熔金属的需求量增大，迫切需要新的制粉设备来满足需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种射频等离子旋转雾化制粉设备，利用射频等离子炬对旋转的金属棒料进行融化以制备粉体，制得的粉体球形度、球化率高、无污染、少空心粉卫星粉、品种多，设备结构简单、可靠性高。另外通过感应加热预热金属棒料，解决了金属棒料在等离子熔炼过程中吸热速率受限导致产量低的问题，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种射频等离子旋转雾化制粉设备，包括炉体，所述炉体的一侧通过多组螺栓连接有端盖，端盖远离炉体的一侧固定有高速电机和调速机构，高速电机的输出轴连接调速机构，调速机构的输出轴穿过端盖并连接有用于卡紧金属棒料的卡爪；所述炉体的内部另一侧设有伸缩机构，伸缩机构的伸缩端连接有射频等离子炬，且射频等离子炬与金属棒料的端部相对；所述炉体的内部设有用于预热金属棒料的电磁感应加热装置；所述炉体的下部连通有收料斗，收料斗的下部连通有收粉箱。

优选的，所述电磁感应加热装置的电磁线圈同轴套设在金属棒料的外部。

优选的，所述炉体为双层结构，炉体的内腔还设有夹层，夹层紧贴炉体的内壁设置，炉体和夹层之间通入冷却液。

优选的，所述卡爪与金属棒料之间设有耐高温绝缘垫。

优选的，所述端盖的端部连通有排气管，排气管安装有截止阀。

优选的，所述炉体的一侧设有为射频等离子炬供气的进气管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本射频等离子旋转雾化制粉设备，由于射频等离子炬温度高达6000—12000°C、能量密度高、加热强度大、等离子体弧的体积大、没有电极等优点，制得粉末产能大、球化率高、无污染，可直接制备高温难熔金属钨、钼、铌、钽等。通过高速电机带动金属棒料旋转，同时伸缩机构带动射频等离子炬进给，射频等离子体对金属棒料进行融化，在离心力作用下飞离棒料冷却形成粉体。通过感应加热预热金属棒料，解决了金属棒料在等离子熔炼过程中吸热速率受限导致产量低的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1炉体、2夹层、3电磁感应加热装置、4金属棒料、5卡爪、6耐高温绝缘垫、7调速机构、8高速电机、9排气管、10端盖、11收粉箱、12收料斗、13射频等离子炬、14伸缩机构、15进气管。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种射频等离子旋转雾化制粉设备，包括炉体1，炉体1的一侧通过多组螺栓连接有端盖10，方便拆卸，进行放料操作，端盖10远离炉体1的一侧固定有高速电机8和调速机构7，高速电机8的输出轴连接调速机构7，调速机构7的输出轴穿过端盖10并连接有用于卡紧金属棒料4的卡爪5，高速电机8通过卡爪5带动金属棒料4高速旋转；炉体1的内部另一侧设有伸缩机构14，具体可选用电动缸或液压缸，伸缩机构14的伸缩端连接有射频等离子炬13，且射频等离子炬13与金属棒料4的端部相对，能够带动射频等离子炬13径向移动，使其与金属棒料4的端部保持一定距离，利于等离子融化金属；射频等离子炬13利用高频电场对气体进行电离，形成等离子弧，金属棒料4在等离子弧的作用下直接熔化成金属液滴，熔化的金属液滴离心甩出；炉体1的内部设有用于预热金属棒料4的电磁感应加热装置3，感应加热预热金属棒料4，解决了金属棒料4在等离子熔炼过程中吸热速率受限导致产量低的问题；炉体1的下部连通有收料斗12，收料斗12的下部连通有收粉箱11，操作收集粉体；

具体的，电磁感应加热装置3的电磁线圈同轴套设在金属棒料4的外部，用于对金属棒料4进行预加热；

为了冷却炉体1的内部温度，炉体1为双层结构，炉体1的内腔还设有夹层2，夹层2紧贴炉体1的内壁设置，炉体1和夹层2之间通入冷却液，炉体1开设有冷却液进出口；

为了防止金属棒料4导电，卡爪5与金属棒料4之间设有耐高温绝缘垫6；

端盖10的端部连通有排气管9，排气管9安装有截止阀，用于排出气体；炉体1的一侧设有为射频等离子炬13供气的进气管15，提供离子气和冷却气。

工作原理：在使用时，取下端盖10，将待加工的金属棒料4夹持在卡爪5内，卡爪5与金属棒料4之间增加耐高温绝缘垫6，然后置于炉体1内，固定端盖10；高速电机8通过卡爪5带动金属棒料4高速旋转，同时伸缩机构14带动射频等离子炬13径向移动，电磁感应加热装置3的电磁线圈对金属棒料4进行预加热，射频等离子炬13利用等离子弧将金属棒料4直接熔化成金属液滴，随后熔滴在离心力作用下甩出，惰性气体对金属熔滴进行冷却并形成粉体，粉体顺着收料斗12落入收粉箱11内。

本实用新型未详述部分为现有技术，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种射频等离子旋转雾化制粉设备，包括炉体（1），其特征在于：所述炉体（1）的一侧通过多组螺栓连接有端盖（10），端盖（10）远离炉体（1）的一侧固定有高速电机（8）和调速机构（7），高速电机（8）的输出轴连接调速机构（7），调速机构（7）的输出轴穿过端盖（10）并连接有用于卡紧金属棒料（4）的卡爪（5）；所述炉体（1）的内部另一侧设有伸缩机构（14），伸缩机构（14）的伸缩端连接有射频等离子炬（13），且射频等离子炬（13）与金属棒料（4）的端部相对；所述炉体（1）的内部设有用于预热金属棒料（4）的电磁感应加热装置（3）；所述炉体（1）的下部连通有收料斗（12），收料斗（12）的下部连通有收粉箱（11）。

2.根据权利要求1所述的一种射频等离子旋转雾化制粉设备，其特征在于：所述电磁感应加热装置（3）的电磁线圈同轴套设在金属棒料（4）的外部。

3.根据权利要求1所述的一种射频等离子旋转雾化制粉设备，其特征在于：所述炉体（1）为双层结构，炉体（1）的内腔还设有夹层（2），夹层（2）紧贴炉体（1）的内壁设置，炉体（1）和夹层（2）之间通入冷却液。

4.根据权利要求1所述的一种射频等离子旋转雾化制粉设备，其特征在于：所述卡爪（5）与金属棒料（4）之间设有耐高温绝缘垫（6）。

5.根据权利要求1所述的一种射频等离子旋转雾化制粉设备，其特征在于：所述端盖（10）的端部连通有排气管（9），排气管（9）安装有截止阀。

6.根据权利要求1所述的一种射频等离子旋转雾化制粉设备，其特征在于：所述炉体（1）的一侧设有为射频等离子炬（13）供气的进气管（15）。

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