[實用新型]一種感應(yīng)等離子體加熱球化供粉組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721903096.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207748577U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱興營;陳海群;陳連忠;劉金濤;周法;陳峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動力技術(shù)研究院
• 主分類號: B65G69/22
• 分類號: B65G69/22;B01J2/00;B01J19/08;B01J4/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種感應(yīng)等離子體加熱球化供粉組件，包括供粉管(1)、密封圈(2)、加熱器基座(3)、等離子體加熱器(4)，供粉管(1)與加熱器基座(3)、等離子體加熱器(4)依次連接，密封圈(2)進行密封，由供粉管(1)中的密封組件(101)進行注水，通過供粉外管(102)與供粉內(nèi)管(104)形成的間隔層實現(xiàn)冷卻水回流，保證了供粉管(1)供粉過程中的持續(xù)冷卻控溫，克服了供粉管(1)組件容易燒毀的問題，可靠性高，穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種感應(yīng)等離子體加熱球化供粉組件，屬于加熱技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

感應(yīng)等離子體加熱球化技術(shù)的發(fā)展與目前快速發(fā)展的3D打印快速成型技術(shù)以及粉末噴涂、多孔材料制備等技術(shù)的發(fā)展有著密切關(guān)系，以上技術(shù)對基礎(chǔ)材料粉末的、流動性、松裝密度等物理性能要求高，而傳統(tǒng)的霧化法、羰基法、溶膠凝膠法等球形粉末制備方法制備的粉末存在粒度范圍寬、粉末易粘結(jié)、球形化比例不高等問題，難以很好的滿足以上技術(shù)對粉末的要求。與傳統(tǒng)方法相比，熱等離子法球化粉末則具有無可企及的優(yōu)越性，尤其是高頻感應(yīng)等離子體制備球形粉末技術(shù)更具優(yōu)勢，其一，感應(yīng)等離子體加熱強度大、能量密度高、等離子體溫度極高，可以使高熔點難熔金屬表面熔融或完全熔化，進而冷卻球化，等離子體體積大有利于球形粉的批量制備。其二，由于感應(yīng)等離子體沒有電極，不會因為電極蒸發(fā)出異種元素而污染產(chǎn)品，用該技術(shù)制得的球形粉比較純凈。因此，采用感應(yīng)等離子體制備粒度均勻、可控的高純球形粉末的技術(shù)與專用裝備成為新材料與裝備的主要發(fā)展方向，技術(shù)的逐步開發(fā)成熟并進入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用階段具有很好的前景。

感應(yīng)等離子體粉末球化技術(shù)是指利用感應(yīng)等離子加熱器產(chǎn)生的純凈感應(yīng)等離子體火焰為熱源，通過送粉器送粉器將目標粉末送進反應(yīng)器內(nèi)，在等離子體流中被加速和熔化，然后迅速離開反應(yīng)區(qū)域進入冷卻倉冷卻，在這個過程中熔融顆粒在表面張力的作用下形成球形顆粒。在球化過程中，目標粉末由送粉器送出后到進入到反應(yīng)區(qū)，其過程需由配套的供粉管和組件來完成。由此可見，供粉管需要伸入到高溫的感應(yīng)等離子體火焰中，才能夠很好的將粉末送入火焰區(qū)，因此供粉管需要有很好的耐高溫性能，與此同時，供粉位置、供粉速度等參數(shù)對粉末在反應(yīng)區(qū)的停留時間和球形化比例等都有較為明顯的影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)中供粉管體容易在高溫的感應(yīng)等離子火焰中燒毀的問題，提出了一種感應(yīng)等離子體加熱球化供粉組件，解決了目標粉末容易在高溫環(huán)境下形成顆粒物凝結(jié)在管體內(nèi)表面的困難。

本實用新型解決上述技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種感應(yīng)等離子體加熱球化供粉組件，包括供粉管、密封圈、加熱器基座、等離子體加熱器，所述供粉管輸出端與加熱器基座連接，連接處通過密封圈進行密封，所述加熱器基座螺接于等離子體加熱器輸入端，所述供粉管與加熱器基座、等離子體加熱器同軸安裝，且供粉管輸出端管口依次穿過密封圈、加熱器基座、等離子體加熱器。

所述供粉管包括密封組件、供粉外管、供粉內(nèi)管、雙管連接蓋，其中供粉外管、供粉內(nèi)管為同軸安裝，供粉外管套裝于供粉內(nèi)管外側(cè)，供粉內(nèi)管尾端與供粉外管兩端側(cè)壁通過雙管連接蓋焊接相連并密封形成供粉間隔層，供粉外管首端安裝密封組件對供粉外管及供粉內(nèi)管輸入端進行密封。

所述密封組件為中空結(jié)構(gòu)圓柱密封材料，兩端側(cè)壁分別設(shè)置入水口、出水口用于冷卻水流通。

所述加熱器基座為不銹鋼材料。

所述密封圈材質(zhì)為聚四氟乙烯，厚度不小于10mm。

所述供粉外管尾端與等離子體加熱器為小間隙配合安裝。

所述供粉外管厚度為0.5mm～2mm。

所述供粉間隔層厚度不大于1mm。

優(yōu)選的，所述冷卻水壓力不小于1Mpa。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：