[實用新型]一種具有延長等離子體弧區的超高溫反應器

有效

• 申請號: 201721628425.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207562843U
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 舒永春;吳敦元;劉洋;孫本雙;何季麟
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00
• 代理公司: 北京衛智暢科專利代理事務所(普通合伙) 11557
• 代理人: 唐維鐵

本實用新型公開了一種具有延長等離子體弧區的超高溫反應器，該反應器包括圓筒形的反應腔體，與反應腔體外形相適配的氣體冷卻空腔和與氣體冷卻通道相適配的液體冷卻空腔，氣體冷卻空腔中流通壓縮空氣，液體冷卻空腔中流通冷卻水，通過控制壓縮空氣的壓力和流量、控制所述冷卻水的壓力和流量，可以控制反應器的溫度。利用該反應器制備的粉體材料能夠在延長的反應區內更加充分吸收能量，實現更加充分的球形化過程，得到球形率更高、粉體粒徑分布更窄的粉體材料。

技術領域

本實用新型屬于等離子體發生設備領域，具體涉及一種具有延長等離子體弧區的超高溫反應器。

背景技術

超高溫等離子體具有溫度高(～10⁴℃)、等離子體炬體積大、能量密度高、無電極污染、傳熱和冷卻速度快等優點，是制備組分均勻、球形度高、流動性好的球形粉末的良好途徑。以等離子體為熱源，尤其在難熔金屬球化處理方面具有較大的技術優勢。射頻(RF)等離子體在球化處理粉末的過程中，其高溫提供足夠的能量使粉末在穿越等離子體時迅速吸熱、熔融，并在表面張力作用下縮聚成球形，在極短的時間內驟冷凝結形成球形的粉末。等離子熔融球化技術被認為是獲得致密、規則球形顆粒的最有效手段之一。但是，目前得到的粉體材料，球形率低，粒徑分布范圍寬，嚴重影響球形粉體材料的使用性能。

發明內容

為了至少解決以上提到現有技術存在的技術問題之一，本實用新型公開了一種具有延長等離子體弧區的超高溫反應器，其特征在于，該反應器包括圓筒形的反應腔體，所述反應腔體外直接設置與所述反應腔體外形相適配的氣體冷卻空腔，所述氣體冷卻空腔外直接設置與所述氣體冷卻空腔相適配的液體冷卻空腔。該反應器能夠有效延長高溫離子體弧區，粉體材料能夠在延長的反應區內更加充分吸收能量，實現更加充分的球形化過程，得到球形率更高、粉體粒徑分布更窄的粉體材料。

作為本實用新型可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的反應腔體內壁可以由難熔高溫合金經過精密加工而成，內壁與反應腔體一體加工成型。

進一步，作為本實用新型較為優選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器中，制備反應腔體內壁的難熔高溫合金可以包括以鉬、鈮、鉭、鎢為基體的高溫材料。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的氣體冷卻空腔中，可以設置流通壓縮空氣，并通過控制所述壓縮空氣的壓力和流量，控制反應器的溫度。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的液體冷卻空腔中，可以設置流通冷卻水，并通過控制所述冷卻水的壓力和流量，控制反應器的溫度。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的反應腔體內設置有內襯，該內襯可以由難熔高溫合金經過精密加工而成。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的氣體冷卻空腔的腔體上設置有至少兩個氣體管道，至少其中一個氣體管道與冷卻氣源相連通，至少其中另一個氣體管道與氣體排放裝置相連通；所述液體冷卻空腔的腔體上設置有至少兩個液體管道，至少其中一個液體管道與冷卻液體源連通，至少其中另一個液體管道與液體排放裝置相連通。

作為本實用新型可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的氣體管道嵌套設置在所述液體管道里，形成套管結構。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的氣體冷卻空腔的腔體上設置有兩個氣體管道，且兩個氣體管道對稱設置在反應器同一端的外側面上；與兩個氣體管道分別配套設置液體管道，氣體管道與配套設置的液體管道之間形成的通道作為液體通道；且，氣體管道和液體管道設置在遠離反應器出口的一端。

作為本實用新型公開可選實施例，具有延長等離子體弧區的超高溫反應器的氣體管道的出口對應配套設置的液體管道的入口。