CN2855596Y - 全连续真空氩熔炼高压隋性气体雾化制粉装置 - Google Patents

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陈迂
俞东平
张家杨
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Abstract

本实用新型公开了一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置，它包括真空室、感应熔化炉、气雾化冷却室冷却锥体、氮沸腾床、中间集粉罐、振动筛、储粉桶、超细粉收集器、真空氩密封加料器、底注式感应保温炉、下注管、超音速高压氩气雾化器、真空隔离室、氮气喷流冷却器和磁悬浮器。工作时，将贮氢合金炉料经密封预热加料器到真空室内的感应熔化炉，再注入底注式感应保温炉，经下注管流入气雾化室，被高压超音速氩雾化器雾化成粉末，经氮气喷流冷却器，气雾化室及冷却锥体冷却，经磁悬浮、管道送入中间集粉罐、振动筛，装入储料桶，实现连续加料、雾化、制出高纯度的贮氢合金粉末，还可用于其它活性材料的大规模产业化生产。

Description

全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置
技术领域
本实用新型涉及一种真空熔炼高压惰性气体雾化制粉装置，尤其是一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置
背景技术
众所周知，氢是一种高能量密度和洁净的理想能源，贮氢合金材料的产业化是有关心能源利用和清洁能源的科学界、产业部门和政府决策部门非常关心的重大项目之一。二十世纪六十年代以来，贮氢合金，特别是AB型MmNiCoMnAL系贮氢合金的研究、应用及生产制造深受关注，贮氢合金材料的产业化是九十年代国际上正在大力实施的系统工程。实现贮氢合金材料产业化，必须解决可实现稳定生产的制造方法和与制造方法相配套的技术装置。已公开发表的生产贮氢合金的方法有《真空电弧熔炼铸锭、机械破碎制粉法》、《真空感应熔炼、水冷通融模铸锭、机械破碎制粉法》、《液态金属单辊快淬制带、机械破碎制粉法》等等。上述方法均属贮氢合金的制备方法，而生产贮氢合金的专用技术装置尚需改进。中国专利ZL95221256.0公开了真空(Ar)熔炼高压氮气雾化处理装置，该装置包括真空室，其内设有感应熔化炉，真空室下方设有气雾化室及与其连为一体的冷却锥体，该锥体下部设有氮沸腾床，并通过输送管道连接有中间集粉罐，其下方设有振动筛及一个或多个储粉桶。该装置能生产贮氢合金粉末，但仍需改进。
实用新型内容
本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种改进的全连续真空-氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置，包括真空室，设在真空室内的感应熔化炉，设在真空室下方的气雾化冷却室及与其连为一体的冷却锥体，冷却锥体下部设有氮沸腾床，气雾化冷却室的上部有一出口连通有超细粉收集器，氮沸腾床通过输送管道连接有中间集粉罐，其下方设有振动筛及一个以上的储粉桶，其特征在于：所述真空室的上部设有真空氩密封加料器，所述真空室的底部设有与真空室相连通的底注式感应保温炉和下注管，底注式感应保温炉的下端出口连接有与气雾化室连通的超音速高压氩气雾化器，所述真空室的侧部设有真空隔离室，所述气雾化冷却室的上部设有氮气喷流冷却器，所述冷却锥体内设有磁悬浮器。
采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：该装置能在不破坏真空条件下连续加料、熔化、雾化，实现全连续不破坏真空的合金熔液雾化，完全消灭一般非连续真空感应炉因加料破坏真空而形成的坩埚内壁和炉内残余合金的氧化，特别是高活性合金“稀土贮氢合金”更为重要，它降低合金的金属氧化物与氧含量，使贮氢合金吸氢能量提高和容易激活和吸氢。
该装置采用超音速高压氩雾化器将贮氢合金熔液在氩气流下雾化成一定粒度的外层凝固、内层半凝态的球形微粒，再经低压氮气喷流冷却器冷却，使贮氢合金表层不会有氮化膜，氮化膜的存在使贮氢合金粉末表层活性降低，吸氢量减小，并使活化时间延长。
该装置的低压高流量氮气冷却器冷却已雾化成球，表层凝固的微粒，减小氩气耗量一半。
该装置的磁悬浮器使雾化的合金粉末磁悬浮，金属微粒下降速度降低，提高沸腾床的冷却效果。
该装置的底注式感应保温炉使雾化过程合金熔液温度保持不变，可有效控制合金流的流速与粘度，使雾化全程合金微粒粒度保持恒定。
该装置采用的真空氩密封加料器具有预热功能，实现预热真空加料。
本实用新型上述的一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置，概括起来具有以下优点：
1)该装置的密封加料器采用预热式真空加料器，使用可靠。
2)该装置采用雾化、冷却分离，采用高压超音速氩气喷嘴雾化金属，低压高流量氮气喷流器冷却雾化成形的金属粉末，效果好。
3)该装置采用全连续式加料、熔化、雾化，全炉令坩埚不接触空气，获得高纯净贮氢合金熔液。
4)该装置采用磁悬浮器降低粉末速度，增加粉末悬浮时间，降低雾化筒高度，减少冷却气体消耗量。
5)该装置采用可更换式底注感应保温炉，保持合金熔液温度恒定，在下注管直径融损扩大后可在不破坏真空条件下，经真空隔离室更换。
6)该装置集加料、熔炼、雾化、制粉于一体，可在不破坏真空下连续加料、连续雾化，制粉，适于贮氢合金粉末材料和其它活性材料的大规模产业化生产。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本实用新型全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置的结构包括：真空室1、感应熔化炉2、底注式感应保温炉3、真空隔离室4、高压氩气雾化器5、氮气喷流冷却器6、气雾化冷却室7、冷却锥体8、磁悬浮器9、氮沸腾床10、超细粉收集器11、输送管道12、中间集粉罐13、振动筛14、储粉桶15、真空氩密封加料器16和下注管17。
真空室1内旋转感应熔化炉2和底注式感应保温炉3，真空室1底部装有和真空室1相连通的底注式感应保温炉3和下注管17，底注式感应保温炉3和下注管17的具体位置以保证感应熔化炉2中的熔化金属能准确无误地倾入底注式感应保温炉3内而定，底注式感应保温炉3下端出口连接超音速高压氩气雾化器5，氮气喷流冷却器6，气雾化冷却室7和冷却锥体8连结成一体，冷却锥体8内安置磁悬浮器9，氮沸腾床10通过输送管道12连接有中间集粉罐13，中间集粉罐13下方设有振动筛14下方设有一个以上的储粉桶15，气雾化冷却室7上部有一出口连通超细粉收集器11，在真空室1上部设有真空氩密封加料器16。
工作过程：
本实用新型所述的一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置的工作过程如下：
将贮氢合金炉料经密封预热加料器预热后加入到真空室内的感应熔化炉，然后注入底注式感应保温炉，经下注管在规定的温度速度下流入气雾化室，被高压超音速氩雾化器雾化成50-350目的表层凝固内层半凝固态的球形粉末，再经氮气喷流冷却器二次冷却成无氮化膜的合金粉末，在气雾化室及冷却锥体内冷却，经磁悬浮器悬浮使粉末下降速度降低，速度减小后在沸腾床中进一步完全冷却，由输送管道送入中间集粉罐再注入振动筛，筛分出不同粒度的合金粉末产品，按不同粒度装入储料桶后再抽真空充氩密封。

Claims (1)

1.一种全连续真空氩熔炼高压惰性气体雾化制粉装置，包括真空室(1)，设在真空室(1)内的感应熔化炉(2)，设在真空室(1)下方的气雾化冷却室(7)及与其连为一体的冷却锥体(8)，冷却锥体(8)下部设有氮沸腾床(10)、气雾化冷却室(7)的上部有一出口连通有超细粉收集器(11)，氮沸腾床(10)通过输送管道(12)连接有中间集粉罐(13)，其下方设有振动筛(14)及一个以上的储粉桶(15)，其特征在于：所述真空室(1)的上部设有真空氩密封加料器(16)，所述真空室(1)的底部设有与真空室(1)相连通的底注式感应保温炉(3)和下注管(17)，底注式感应保温炉(3)的下端出口连接有与气雾化冷却室(7)连通的超音速高压氩气雾化器(5)，所述真空室(1)的侧部设有真空隔离室(4)，所述气雾化冷却室(7)的上部设有氮气喷流冷却器(6)，所述冷却锥体(8)内设有磁悬浮器(9)。
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