[發明專利]一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置

在審

• 申請號: 202310291834.1
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116352096A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 陳倫江;程昌明;但敏;賀巖斌;金凡亞;聶軍偉;黃熠
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

1.一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，包括：

直流電弧等離子體炬(1)，用于產生等離子體射流，所述等離子體射流用于使絲材霧化或使粉末球化制備球形粉末；

送料導向管(7)，用于輸送絲材或粉末，使絲材或粉末送入等離子體射流中，

炬固定座(6)，用于可拆卸式固定直流電弧等離子體炬(1)和送料導向管(7)。

2.根據權利要求1所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述炬固定座(6)包括底板(61)，所述底板(61)上設置有用于固定直流電弧等離子體炬(1)的固體臺面(62)，所述固體臺面(62)傾斜設置，所述固體臺面(62)上設置有炬安裝孔，所述直流電弧等離子體炬(1)可拆卸式安裝在炬安裝孔內；所述固體臺面(62)上設置料導向管插入口，所述料導向管插入口呈豎向設置，所述送料導向管(7)可拆卸式固定在料導向管插入口內，所述底板(61)上設置有流通等離子體射流的通孔。

3.根據權利要求2所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述直流電弧等離子體炬(1)至少設置有兩個，多個直流電弧等離子體炬(1)呈周向布置，多個直流電弧等離子體炬(1)產生的等離子體射流匯聚于炬固定座(6)內形成匯聚等離子體射流(8)，送料導向管(7)設置在匯聚等離子體射流(8)上方，所述底板(61)上設置的固體臺面(62)數量大于等于送料導向管(7)，一個固體臺面(62)固定一個送料導向管(7)，多個固體臺面(62)之間形成與通孔連通的通道，匯聚等離子體射流(8)依次通過通道、通孔流出炬固定座(6)。

4.根據權利要求3所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述直流電弧等離子體炬(1)的中心軸線與送料導向管(7)之間的夾角為30°-60°。

5.根據權利要求2所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述固體臺面(62)與直流電弧等離子體炬(1)之間設置有絕緣密封墊(9)，絕緣密封墊(9)的內側、外側分別與直流電弧等離子體炬(1)、固體臺面(62)可拆卸式連接。

6.根據權利要求2所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述炬固定座(6)上設置有冷卻水進口和冷卻水出口，所述炬固定座(6)內設置連通冷卻水進口和冷卻水出口的冷卻通道。

7.根據權利要求1所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述直流電弧等離子體炬(1)包括陰極組件(2)和陽極組件(3)，以及位于陰極組件(2)和陽極組件(3)之間的絕緣套筒(4)；所述陽極組件(3)包括噴嘴(5)。

8.根據權利要求7所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述噴嘴(5)為可拆卸式設計，所述噴嘴(5)包括匯聚-直管型噴嘴和匯聚-擴散型拉瓦爾噴嘴兩種設計，等離子體霧化制粉時，陽極組件(3)采用匯聚-直管型噴嘴；等離子體粉末球化處理時，陽極組件(3)采用匯聚-擴散型拉瓦爾噴嘴。

9.根據權利要求8所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述送料導向管(7)包括設置有絲材預熱機構的導向管和帶有夾層水冷機構的導向管兩種設計，絲材霧化時，采用設置有絲材預熱機構的導向管，粉末球化時，采用帶有夾層水冷機構的導向管。

10.根據權利要求1-9任一項所述的一種制備難熔金屬球形粉末的等離子體霧化及球化裝置，其特征在于，所述送料導向管(7)的直徑在16～20mm之間。