[發明專利]一種熔煉、氣霧化制粉、烘粉和粉末篩分的一體化裝置

有效

• 申請號: 202110133860.2
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112935267B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 計紅軍;朱立華;陳闖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 深圳市添源創鑫知識產權代理有限公司 44855
• 代理人: 覃迎峰

本發明提供了一種熔煉、氣霧化制粉、烘粉和粉末篩分的一體化裝置，其包括支架，所述支架從上至下依次設有真空熔煉霧化單元、過濾單元、可轉動的烘粉單元、篩分單元和粉末收集容器；所述真空熔煉霧化單元包括密閉殼體，所述密閉殼體內設有熔煉模塊和霧化模塊，所述密閉殼體設有進料口、出料口、抽/進氣接口、霧化通氣入口、冷卻介質入口；所述熔煉模塊包括熔煉爐；所述霧化模塊包括熔煉物料容器、霧化裝置和可轉動的冷卻裝置。采用本發明的技術方案，將熔煉霧化制粉的各功能集成于一體，避免現有裝置制備的合金粉末在每道次工序轉移中和空氣的接觸，降低了合金粉末中的氧含量，改善了合金粉末純度，提高了制粉質量和制粉效率。

技術領域

本發明屬于霧化制粉和粉末冶金技術領域，尤其涉及一種熔煉、氣霧化制粉、烘粉和粉末篩分的一體化裝置。

背景技術

粉末冶金技術相比于傳統的合金制備技術可降低合金成分偏聚，消除不均勻組織，是一種低成本且近凈成形的工藝技術，近幾十年來粉末冶金技術得到了飛速的發展，為使制備的合金具有優異的性能，因此對合金粉末具有較高的要求，如低的氮氧含量、恰當的形狀因子等等，這與制粉的裝置及過程有著直接的聯系。

當前的氣霧化制粉裝置大多的都是熔煉設備、霧化設備、烘粉以及篩網設備各自獨立，如霧化制粉后由集粉罐進行收集后人為的運輸至過濾和干燥裝置處，這種方式不但降低了制粉效率，同時還存在粉末與空氣接觸被氧化的情況，導致合金粉末含氧量上升，降低了合金粉末純度，進而影響粉末冶金后合金的性能。因此如何控制整個霧化制粉及其前后工序不被氧化，進而提高合金粉末純度，則需在現有的霧化制粉設備的基礎上進一步進行完善。

發明內容

針對以上技術問題，本發明公開了一種熔煉、氣霧化制粉、烘粉和粉末篩分的一體化裝置，集成現有氣霧化制粉裝置的優勢。

對此，本發明采用的技術方案為：

一種熔煉、氣霧化制粉、烘粉和粉末篩分的一體化裝置，其包括支架，所述支架從上至下依次設有真空熔煉霧化單元、過濾單元、可轉動的烘粉單元、篩分單元和粉末收集容器；所述真空熔煉霧化單元包括密閉殼體，所述密閉殼體內設有熔煉模塊和霧化模塊，所述密閉殼體設有進料口、出料口、抽/進氣接口、霧化通氣入口、冷卻介質入口；所述熔煉模塊包括熔煉爐；所述霧化模塊包括熔煉物料容器、霧化裝置和可轉動的冷卻裝置，所述熔煉模塊的熔體出口位于熔煉物料容器的開口的上方，所述霧化裝置位于熔煉物料容器的出口側，所述冷卻裝置位于霧化裝置的出口側，所述冷卻裝置位于出料口的上方；所述霧化通氣入口與霧化裝置連通，所述冷卻介質入口與冷卻裝置連通。所述過濾單元位于出料口的正下方。

采用此技術方案，原材料由進料口加入熔煉模塊后，封閉密閉殼體，通過抽/進氣接口進行抽真空并開始熔煉，待熔融合金成分均勻后倒入霧化模塊中，同時在霧化通氣入口通入Ar氣到霧化裝置，將熔體破碎成小液滴，進行霧化制粉，制得的粉沉積至冷卻裝置上進行冷卻，冷卻裝置內通過冷卻介質入口通Ar氣或冷空氣進行冷卻，冷卻裝置轉動，使得冷卻的粉下一步進入到過濾單元進行過濾除雜，然后到烘粉單元進行進一步的烘干，到篩分單元進行篩分后進入粉末收集容器收集。此技術方案通過一體的裝置實現合金的真空熔煉、霧化制粉以及后續工序。

作為本發明的進一步改進，所述熔煉模塊包括熔煉爐，所述熔煉爐設有熔煉加熱感應線圈，所述熔煉爐的底部外側通過熔煉爐頂桿與位于密閉殼體內的支撐臺連接，所述熔煉爐頂桿與控制裝置連接，通過控制裝置控制熔煉爐頂桿頂出將熔煉爐中的熔體倒入熔煉物料容器中。也可以采用在熔煉爐設置開關閥門的方式使得熔融的物料流出。

作為本發明的進一步改進，所述霧化裝置包括霧化噴嘴和霧化氣體管道，所述霧化氣體管道朝著霧化噴嘴；進一步的，所述霧化噴嘴為呈倒圓錐形。

作為本發明的進一步改進，所述冷卻裝置包括可活動的冷卻板，所述冷卻板內設有冷卻管道，所述冷卻管道與冷卻介質入口連通。