[發明專利]一種旋轉電極制粉設備及其氣體冷卻循環系統

在審

• 申請號: 201910722044.8
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN110434351A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 彭常戶;馬樂;賈慶功;張磊;王錦群;方向明;張嘉;杜亞寧;張弛;李揚揚;王志杰;李江偉;王一帆;王瓏
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 杜娟

本發明公開了一種旋轉電極制粉設備用氣體冷卻循環系統，包括氣體冷卻裝置，氣體冷卻裝置的進氣口與霧化室連通連接，氣體冷卻裝置通過管道與霧化室和等離子槍連通連接。發明一種旋轉電極制粉設備用氣體冷卻循環系統，能夠實現冷卻氣體的循環利用，大大降低了生產成本；同時通過預抽真空后將氦氣和氬氣進行混合，實現了大功率等離子槍的穩定起弧以及正常熔煉。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，具體涉及一種氣體冷卻循環系統，本申請還涉及一種旋轉電極制粉設備。

背景技術

等離子旋轉電極制粉設備是目前制備高性能金屬粉末的核心設備，其主要優點在于該設備制備的金屬粉末具有球形度好，空心粉少等特點，制備的金屬粉末大量用于3D打印相關增材技術領域以及熱等靜壓制備金屬坯件等粉末冶金領域。

采用旋轉電極制備金屬粉末的核心技術之一是要將熔融態的金屬粉末在惰性氣體環境下快速冷卻，冷卻速度為104-106℃/s，冷卻效果不佳容易在霧化室內壁上團積粉末，而且球形度也不能滿足使用。另外，氦氣具有優良的導熱性能，是旋轉電極制備金屬粉末技術領域實現金屬粉末快速冷卻的理想氣體。

目前由于氦氣價格昂貴，基本上大多旋轉電極制粉設備采用氬氣作為冷卻氣體并且即用即排，首先冷卻效果不好，其次氬氣環境下等離子槍實際輸出功率小，不能制備高熔點金屬粉末。另外，如果單純采用純氦氣作為冷卻氣體，等離子槍起弧困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉電極制粉設備用氣體冷卻循環系統，能夠實現冷卻氣體的循環利用，大大降低了生產成本。

本發明所采用的技術方案是，一種旋轉電極制粉設備用氣體冷卻循環系統，包括氣體冷卻裝置，氣體冷卻裝置的進氣口與霧化室連通連接，氣體冷卻裝置通過管道與霧化室和等離子槍連通連接。

本發明的特點還在于：

還包括有氣體循環控制系統，氣體循環控制系統包括PLC控制器；氣體冷卻裝置的進氣口處配設有第一溫度傳感器，氣體冷卻裝置出氣口配設有第二溫度傳感器，PLC控制器與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和等離子槍均信號連接。

霧化室的出氣口上配設有安全閥和第二壓力傳感器，第二壓力傳感器和安全閥均與PLC控制器信號連接。

氣體冷卻裝置的進氣口與霧化室間還配設有氣體過濾裝置，氣體過濾裝置的進氣口與霧化室連通連接，氣體過濾裝置的出氣口與氣體冷卻裝置的進氣口連通連接。

氣體過濾裝置包括通過管道連通連接的旋流器和過濾器，旋流器的進氣口與霧化室連通連接，過濾器的出氣口與氣體冷卻裝置連通連接。

氣體冷卻裝置的出氣口與霧化室和等離子槍間配設有循環氣體壓縮裝置，循環氣體壓縮裝置包括通過管道連通連接的壓縮機和過渡氣罐，壓縮機的進氣口與氣體冷卻裝置的出氣口連通連接，過渡氣罐的出氣口分別通過管道與等離子槍和霧化室連通連接。

氣體冷卻裝置與壓縮機間的管道側壁上連通連接有風機，風機與靠近氣體冷卻裝置處的管道之間的夾角不大于45°。

過渡氣罐上配設有第三壓力傳感器，過渡氣罐與等離子槍間配設有第一溫度、流量、壓力傳感器和第五電磁閥，過渡氣罐與霧化室間配設有第二溫度、流量、壓力傳感器和第六電磁閥；第一溫度、流量、壓力傳感器、第五電磁閥、第二溫度、流量、壓力傳感器、第六電磁閥和第三壓力傳感器均與PLC控制器信號連接。

霧化室上還連通連接有供氣系統，供氣系統包括混氣罐，混氣罐通過管道分別連通連接有氦氣罐、氬氣罐和真空機組。

霧化室與混氣罐間配設有第一電磁閥，混氣罐上配設第一壓力傳感器，混氣罐與真空機組間配設有第四電磁閥，混氣罐與氦氣罐間配設第二電磁閥，混氣罐與氬氣罐間配設第三電磁閥，第一壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥均與PLC控制器信號連接。