[發明專利]一種用于高效在線連續生產的氣霧化裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010810732.2
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111906323A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳洋;顧孫望;吳文恒;盧林;張亮;劉偉兵;郭韶山;張天原;車鵬;王亞琴;李冬晗
• 申請（專利權）人: 中天上材增材制造有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉林峰

本發明公開了一種用于高效在線連續生產的氣霧化裝置及其方法，包括熔煉室、原料預裝倉、工作倉和料頭回收倉；在熔煉室上方水平并列貼合設有原料預裝倉、工作倉和料頭回收倉，且原料預裝倉的下端與熔煉室連通，原料預裝倉與工作倉通過第一倉門分隔，且工作倉與料頭回收倉通過第二倉門分隔；在原料預裝倉、工作倉以及料頭回收倉內呈環形水平設有傳輸帶，且傳輸帶與第一倉門以及第二倉門密封滑動；在原料預裝倉內設有機械手和原料棒進給裝置，機械手將原料棒組從傳輸帶移動至原料棒進給裝置，原料棒進給裝置再將原料棒組移動至熔煉室進行熔煉霧化。本發明實現了同時進行裝料、霧化、冷卻的操作，縮短了生產時間，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及金屬粉末制備領域，具體涉及一種用于高效在線連續生產的氣霧化裝置及其方法。

背景技術

現今，隨著工業化發展的需求，增材制造技術因其研發周期短、無新增耗材及能制造復雜零部件等諸多優點發展迅速，尤其金屬3D打印技術成為國際學者爭相研究的焦點。金屬3D打印的原材料為一定粒徑段的金屬粉末，要求其化學成分純凈、氧含量低、球形度高、流動性好及松裝密度滿足一定要求。我國3D打印技術起步較晚，現如今雖得到政府的大力支持，涌現了一大批研發金屬3D打印粉末的機構，如上海材料研究所、西北有色研究院、安泰科技股份有限公司等，我國的3D打印技術與國際上發達國家如德國、英國、加拿大及美國等仍有較大的差距。尤其在無坩堝感應熔煉氣霧化技術領域，我國生產的鈦合金、鈷鉻合金、鋁合金等金屬粉末產量低、成本高及批次穩定性較差，這些產品依然需要進口。

目前，國內運用無坩堝感應熔煉氣霧化技術制備鈦合金、鈷鉻合金、鋁合金等金屬粉末時，在一根棒材熔煉霧化完成后，為防止氬氣泄露需要對倉室進行抽真空及破空，更換原材料棒材后，再次對倉室抽真空及氬氣置換，生產時間過長，導致生產效率較低。并且避免棒料連接螺栓熔化損壞，一般經過熔煉霧化結束后會存有約60mm的鈦合金料頭，這些料頭無法轉化為產品，且剛取出的料頭溫度很高，接觸空氣后極易發生氧化及氮化現象，導致剩余的料頭作為廢品，嚴重地增加了生產成本。目前雖然有些機構嘗試增加生產效率，但始終無法做到裝料、霧化和冷卻的同時進行，即無法做到高效在線連續生產。因此，如何實現對料頭進行冷卻及消除剩余料頭從而實現高效在線連續生產是目前需解決的難點問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于高效在線連續生產的氣霧化裝置及其方法，三個倉室之間通過倉門可實現連通及隔離，且分別具有獨立管道對各個倉室進行抽真空、充氬氣以及破空操作，實現了同時進行裝料、霧化、冷卻的操作，從而極大地縮短了生產時間，提高了生產效率。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：本發明的一種用于高效在線連續生產的氣霧化裝置及其方法，其創新點在于：包括熔煉室、原料預裝倉、工作倉和料頭回收倉；在所述熔煉室的正上方從左至右還依次水平并列貼合設有原料預裝倉、工作倉和料頭回收倉，且所述原料預裝倉的下端通過插板閥與所述熔煉室的原料棒進料口連通，所述原料預裝倉與所述工作倉之間通過第一倉門分隔，且所述工作倉與所述料頭回收倉之間通過第二倉門分隔；在所述原料預裝倉上連通設有第一真空管道、第一通氬氣管道和第一破空管道，且在所述料頭回收倉上連通設有第二真空管道、第二通氬氣管道和第二破空管道；在所述原料預裝倉、工作倉以及料頭回收倉的內部偏上位置還呈環形水平橫向轉動設有傳輸帶，且所述傳輸帶分別與所述第一倉門以及第二倉門水平密封滑動；每一所述原料棒組依次間隔豎直懸掛在所述傳輸帶上，且通過傳輸帶分別在所述原料預裝倉、工作倉以及料頭回收倉內水平環形移動；在所述原料預裝倉內還設有機械手和原料棒進給裝置，機械手將原料棒組從傳輸帶移動至原料棒進給裝置，原料棒進給裝置再將原料棒組移動至熔煉室進行熔煉霧化。