[發明專利]一種利用高溫汽化和氣體研磨方法制備金屬粉末的裝置

在審

• 申請號: 201810210426.8
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108580915A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 張格梅
• 申請（專利權）人: 張格梅
• 主分類號: B22F9/12
• 分類號: B22F9/12
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種利用高溫汽化和氣體研磨方法制備金屬粉末的裝置，所述源金屬液化設備將源金屬加熱液化后輸送到高溫汽化設備，所述高溫汽化設備內的金屬高溫加熱后形成微細金屬液滴/顆粒，所述顆粒驅動導引設備分別設置在高溫汽化設備和顆粒球形處理設備上，所述顆粒驅動導引設備將高溫汽化設備內的金屬液滴/顆粒在氣流驅動和吸引共同作用下引入顆粒球形處理設備，所述循環冷卻設備連通顆粒球形處理設備，所述金屬粉末粒度分類設備位于循環冷卻設備的尾部，金屬粉末通過金屬粉末粒度分類設備后再進入超細微金屬粉末處理器。具有效率高、環境影響小的優點，所制成的金屬粉末材料具有純度高和顆粒小、均勻等特性。

技術領域

本發明涉及一種粉末冶金技術，尤其涉及的是一種利用高溫汽化和氣體研磨方法制備金屬粉末的裝置。

背景技術

難溶的金屬粉末材料，在各種領域都有重要用途，如汽車，冶金，電子，化學工業等。在一些特殊應用方面，如涂料、涂層、薄膜等，精細的、顆粒均勻的金屬粉末材料得到廣泛應用。另外，隨著3D打印技術深入發展，金屬粉末材料是必不可少的原材料。在難熔金屬材料的加工制造中，不能采用常規坩堝熔化、澆注成型及熱機械處理等傳統工藝進行加工，只能采用粉末冶金等方法。因此，金屬粉末的制備是整個產業鏈的關鍵。

傳統的金屬粉末生產方法包括：水霧化法、氣霧化法等。這些加工方法所生產的金屬粉末不僅含有嚴重的污染與雜質(如碳、氧等)，而且顆粒大、形體不規則、粒度分布差，對金屬粉末的應用產生嚴重影響。

對氧含量要求不高的金屬粉末，使用水霧化法進行生產。利用高壓水流的沖擊力，將熔化的金屬液切割成形態不規則、大小不一的金屬液滴，而后凝固成菱形、鋸齒形等形態的固體金屬粉末。

氣霧化方法廣泛應用于制備金屬粉末。該方法利用氮氣、氬氣等高壓氣源作為霧化劑，利用高壓氣體的沖擊力，將熔化的金屬破碎成為細小的金屬液滴，這些細小的金屬液滴進一步凝結為細小的固態金屬粉末。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何制備球形體金屬粉末，提供了一種利用高溫汽化和氣體研磨方法制備金屬粉末的裝置。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本發明包括源金屬液化設備、高溫汽化設備、顆粒驅動導引設備、顆粒球形處理設備、循環冷卻設備、金屬粉末粒度分類設備和超細微金屬粉末處理器；所述源金屬液化設備將源金屬加熱液化后輸送到高溫汽化設備，所述高溫汽化設備內的金屬高溫加熱后形成微細金屬液滴/顆粒，所述顆粒驅動導引設備分別設置在高溫汽化設備和顆粒球形處理設備上，所述顆粒驅動導引設備將高溫汽化設備內的金屬液滴/顆粒在氣流驅動和吸引共同作用下引入顆粒球形處理設備，金屬液滴/顆粒在顆粒球形處理設備內研磨成球形體，所述循環冷卻設備連通顆粒球形處理設備，球形體在循環冷卻設備內冷卻凝固成金屬粉末，所述金屬粉末粒度分類設備位于循環冷卻設備的尾部，金屬粉末通過金屬粉末粒度分類設備后再進入超細微金屬粉末處理器。

所述源金屬液化設備包括帶有加壓系統的源金屬真空容器、源金屬加熱器和導流管，所述源金屬加熱器設置在源金屬真空容器的周圍，所述導流管設置在源金屬真空容器的底部，所述導流管連接到高溫汽化設備。

所述高溫汽化設備包括汽化室、高溫氣體發生器、金屬液坩堝和高溫氣體噴頭保護氣孔；所述金屬液坩堝設置在汽化室的底部，所述金屬液坩堝內部設有冷卻介質通道，所述汽化室通過金屬液入口連接到源金屬液化設備，所述金屬液入口位于金屬液坩堝之上，所述高溫氣體發生器設置在汽化室的頂部，所述高溫氣體噴頭保護氣孔設置在高溫氣體發生器的出氣口上。

所述顆粒驅動導引設備包括顆粒驅動氣道和顆粒導引氣道，所述顆粒驅動氣道設置在汽化室的中上部用于吹動金屬顆粒，所述顆粒驅動氣道的出風口正對顆粒球形處理設備的入口，所述顆粒導引氣道設置在顆粒球形處理設備的入口用于吸引金屬顆粒進入顆粒球形處理設備。

所述顆粒驅動氣道包括多個氣流直孔，多個氣流直孔均勻分布在汽化室的中部和上部。