[發明專利]一種球狀金屬粉的氣霧化制備裝置及方法

有效

• 申請號: 202110434166.4
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113145853B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 黃玉平;廖相巍;趙成林;李德軍;尚德禮;康磊;賈吉祥
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/065
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發明涉及一種球狀金屬粉的氣霧化制備裝置及方法，所述裝置包括氣霧化噴嘴、真空室、金屬粉收集器及高溫高壓氣體管道；氣霧化噴嘴由殼體、加熱裝置、金屬液澆口組成；所殼體內設環形氣體流道，環形氣體流道內設加熱裝置，殼體外側設預熱后高壓惰性氣體入口，高溫高壓氣體管道通過預熱后高壓惰性氣體入口與環形氣體流道連通；殼體中部設金屬液澆口，殼體的底部在對應金屬液出口處設高壓惰性氣體噴嘴，高壓惰性氣體噴嘴的入口端與氣體流道連通，出口端朝向金屬液出口的下方；真空室的底部設金屬粉收集器。利用本發明可制備得到球狀金屬粉，且裝置結構以及制備工藝相對簡單，易于操作，制備成本較低。

技術領域

本發明涉及金屬粉體制備技術領域，尤其涉及一種球狀金屬粉的氣霧化制備裝置及方法。

背景技術

鐵粉、合金鋼粉等金屬粉的應用范圍包括3D打印、等靜壓成型等。金屬粉的流動性對成型精度等影響重大，而影響金屬粉流動性的最重要因素是金屬粉的外形，金屬粉有棱角或呈扁平、條狀等形狀時，均會嚴重降低流動性。而球狀金屬粉的流動性相對較好。因此，如何獲得球狀金屬粉是提高金屬粉質量所需要解決的重要課題。

授權公告號為CN110640156B的中國發明專利公開了“一種增材制造與修復用鐵粉的氣霧化制備工藝”，將鎳硼合金、釩鐵合金、鐵、鎳、石墨碳顆粒和鉻制備母合金電極棒；將母合金電極棒轉輸進至感應加熱室，母合金電極切割感應線圈內的磁感線產生熱，熔化母合金電極棒為金屬熔液，金屬熔液流從感應加熱室流入霧化室，通過高壓氬氣噴口通入氬氣進行霧化操作，使得金屬熔液流在超音速氬氣氣流的撞擊下破碎成液滴，冷卻即可。本發明提出制粉過程中氣體介質的溫度對粉末流動性及收得率有較為顯著的影響，通過多工藝耦合優化設計，得到球形度好、流動性好、含氧量低的粉末材料。但是，該專利沒有記載能夠實現該工藝的具體裝置。

授權公告號為CN208976837U的中國實用新型專利公開了“一種霧化釩鈦鐵粉的生產系統”，包括中頻電爐、用于接收中頻電爐中釩鈦鋼水的霧化加料罐、用于對霧化加料罐的漏眼流下的鋼水進行霧化的高壓水泵，用于控制霧化加料罐中釩鈦鋼水溫度的溫度控制系統，所述霧化加料罐的下方設置霧化器，所述漏眼伸入到霧化器中，所述高壓水泵的霧化噴嘴伸入到霧化器中，所述霧化器的下方設置有接料斗；所述溫度控制系統包括控制器，測溫儀及中頻加熱圈，所述控制器與測溫儀電氣連接；所述霧化加料罐的罐體內襯上設置耐火材料，所述中頻加熱圈繞罐體外壁設置，中頻加熱圈連接有電源，所述控制器與電源電氣連接。該系統能夠實現多種性能標準的釩鈦霧化鐵粉的生產。但是該技術方案無法控制鐵粉形狀，即無法得到球狀金屬粉。

發明內容

本發明提供了一種球狀金屬粉的氣霧化制備裝置及方法，可制備得到球狀金屬粉，且裝置結構以及制備工藝相對簡單，易于操作，制備成本較低。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種球狀金屬粉的氣霧化制備裝置，包括氣霧化噴嘴、真空室、金屬粉收集器及高溫高壓氣體管道；所述氣霧化噴嘴固定在真空室的頂部，由殼體、加熱裝置、金屬液澆口組成；所述殼體內設環形氣體流道，環形氣體流道內設加熱裝置，殼體外側設預熱后高壓惰性氣體入口，高溫高壓氣體管道通過預熱后高壓惰性氣體入口與環形氣體流道連通；殼體中部在環形氣體流通道內側設金屬液澆口，金屬液澆口設豎直的金屬液流道，金屬液流道的上口為金屬液入口，下口為金屬液出口；殼體的底部在對應金屬液出口處設高壓惰性氣體噴嘴，高壓惰性氣體噴嘴的入口端與氣體流道連通，出口端朝向金屬液出口的下方；真空室的底部設金屬粉收集器。

所述加熱裝置為電加熱絲，殼體上設有導線穿線孔，電加熱絲通過導線與外部電源相連；環形氣體流道內設耐高溫絕緣襯。

所述氣霧化噴嘴與真空室之間、真空室與金屬粉收集器之間均可拆卸地連接，且連接處分別設密封結構。

所述氣霧化噴嘴的殼體為中間剖分結構，由上殼體和下殼體組成。

所述電加熱絲設多組；所述高溫高壓氣體管道設多個，并且沿殼體周向均勻設置。