一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，所述源金属液化设备将源金属加热液化后输送到高温汽化设备，所述高温汽化设备内的金属高温加热后形成微细金属液滴/颗粒，所述颗粒驱动导引设备分别设置在高温汽化设备和颗粒球形处理设备上，所述颗粒驱动导引设备将高温汽化设备内的金属液滴/颗粒在气流驱动和吸引共同作用下引入颗粒球形处理设备，所述循环冷却设备连通颗粒球形处理设备，所述金属粉末粒度分类设备位于循环冷却设备的尾部，金属粉末通过金属粉末粒度分类设备后再进入超细微金属粉末处理器。具有效率高、环境影响小的优点，所制成的金属粉末材料具有纯度高和颗粒小、均匀等特性。

Device for preparing metal powder by high temperature vaporization and gas grinding method

The utility model discloses a device for preparing metal powders by means of high temperature vaporization and gas grinding. The source metal liquefaction equipment heats and liquefies the source metal and then conveys it to the high temperature vaporization equipment. The metal in the high temperature vaporization equipment is heated to form micro metal droplets/particles, and the particles drive the guiding equipment. The particle-driven guiding device introduces the metal droplets/particles in the high-temperature vaporization device into the particle spherical treatment device under the combined action of air-flow driving and attraction. The circulating cooling device connects the particle spherical treatment device and the particle size distribution of the metal powder. Class I equipment is located at the tail of the circulating cooling equipment. The metal powder passes through the metal powder size classification equipment and then enters the ultra-fine metal powder processor. With the advantages of high efficiency and low environmental impact, the metal powder material has the characteristics of high purity, small particle size and uniformity.

【技术实现步骤摘要】
一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置
本技术涉及一种粉末冶金技术，尤其涉及的是一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置。
技术介绍
难溶的金属粉末材料，在各种领域都有重要用途，如汽车，冶金，电子，化学工业等。在一些特殊应用方面，如涂料、涂层、薄膜等，精细的、颗粒均匀的金属粉末材料得到广泛应用。另外，随着3D打印技术深入发展，金属粉末材料是必不可少的原材料。在难熔金属材料的加工制造中，不能采用常规坩埚熔化、浇注成型及热机械处理等传统工艺进行加工，只能采用粉末冶金等方法。因此，金属粉末的制备是整个产业链的关键。传统的金属粉末生产方法包括：水雾化法、气雾化法等。这些加工方法所生产的金属粉末不仅含有严重的污染与杂质(如碳、氧等)，而且颗粒大、形体不规则、粒度分布差，对金属粉末的应用产生严重影响。对氧含量要求不高的金属粉末，使用水雾化法进行生产。利用高压水流的冲击力，将熔化的金属液切割成形态不规则、大小不一的金属液滴，而后凝固成菱形、锯齿形等形态的固体金属粉末。气雾化方法广泛应用于制备金属粉末。该方法利用氮气、氩气等高压气源作为雾化剂，利用高压气体的冲击力，将熔化的金属破碎成为细小的金属液滴，这些细小的金属液滴进一步凝结为细小的固态金属粉末。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于：如何制备球形体金属粉末，提供了一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置。本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本技术包括源金属液化设备、高温汽化设备、颗粒驱动导引设备、颗粒球形处理设备、循环冷却设备、金属粉末粒度分类设备和超细微金属粉末处理器；所述源金属液化设备将源金属加热液化后输送到高温汽化设备，所述高温汽化设备内的金属高温加热后形成微细金属液滴/颗粒，所述颗粒驱动导引设备分别设置在高温汽化设备和颗粒球形处理设备上，所述颗粒驱动导引设备将高温汽化设备内的金属液滴/颗粒在气流驱动和吸引共同作用下引入颗粒球形处理设备，金属液滴/颗粒在颗粒球形处理设备内研磨成球形体，所述循环冷却设备连通颗粒球形处理设备，球形体在循环冷却设备内冷却凝固成金属粉末，所述金属粉末粒度分类设备位于循环冷却设备的尾部，金属粉末通过金属粉末粒度分类设备后再进入超细微金属粉末处理器。所述源金属液化设备包括带有加压系统的源金属真空容器、源金属加热器和导流管，所述源金属加热器设置在源金属真空容器的周围，所述导流管设置在源金属真空容器的底部，所述导流管连接到高温汽化设备。所述高温汽化设备包括汽化室、高温气体发生器、金属液坩埚和高温气体喷头保护气孔；所述金属液坩埚设置在汽化室的底部，所述金属液坩埚内部设有冷却介质通道，所述汽化室通过金属液入口连接到源金属液化设备，所述金属液入口位于金属液坩埚之上，所述高温气体发生器设置在汽化室的顶部，所述高温气体喷头保护气孔设置在高温气体发生器的出气口上。所述颗粒驱动导引设备包括颗粒驱动气道和颗粒导引气道，所述颗粒驱动气道设置在汽化室的中上部用于吹动金属颗粒，所述颗粒驱动气道的出风口正对颗粒球形处理设备的入口，所述颗粒导引气道设置在颗粒球形处理设备的入口用于吸引金属颗粒进入颗粒球形处理设备。所述颗粒驱动气道包括多个气流直孔，多个气流直孔均匀分布在汽化室的中部和上部。所述颗粒导引气道包括第一气环，第一气环上具有多个气流斜孔，均匀分布在颗粒球形处理设备的入口的内壁上。所述颗粒球形处理设备包括处理腔、处理加热器、颗粒旋转器和旋转加速器，所述处理腔的入口连接在汽化室上，出口连接在循环冷却设备上，所述处理加热器位于处理腔的周围，所述颗粒旋转器设置在处理腔入口的内壁用于带动金属颗粒旋转，所述处理腔具有至少一个弯折处，所述旋转加速器设置在处理腔的中部或弯折处。所述颗粒旋转器包括第一气环，第一气环上具有多个气流斜孔，均匀分布在颗粒球形处理设备的入口的内壁上。所述旋转加速器包括第二气环，所述第二气环上具有多个倾斜度一致的气流斜孔，气流斜孔均匀分布在处理腔的中部或弯折处的内壁上，所述第二气环和第一气环上的气流斜孔的倾斜度一致。所述循环冷却设备包括冷却气套、冷却气流通道和冷却介质循环流道，所述冷却气流通道位于冷却气套的顶部，所述冷却介质循环流道为带有冷却介质的管道，所述管道包括多个交替设置的冷却介质进管和冷却介质出管，所述冷却介质进管和冷却介质出管依次交替设置在冷却气套的内壁和外壁之间。本技术相比现有技术具有以下优点：本技术利用高温(温度高于源金属的沸点)汽化法，使液态金属汽化为微细的或超细微的液滴，随后驱动、导引这些微细的或超细微的液滴进入球形化处理设置，进行加热、旋转处理，使其在未固化前，通过气体旋转、研磨，形成球形金属颗粒。而后通过冷却，使其成为微细的或超细微的球形金属粉末。高温汽化法，污染少、颗粒小、粒度分布集中，适于批量化生产精细、球形体金属粉末。本技术具有环境影响小的优点，所制成的难溶金属粉末材料则具有纯度高、污染少、颗粒小、粒度分布集中等特性，有效解决了制备难熔、精细金属粉末材料的问题。附图说明图1是本技术的流程示意图；图2是本技术的结构示意图；图3是源金属液化设备的结构示意图；图4是高温汽化设备的结构示意图；图5是颗粒驱动导引设备的结构示意图；图6是颗粒球形处理设备的结构示意图；图7是循环冷却设备的结构示意图；图8是金属粉末粒度分类设备的结构示意图；图9是超细微金属粉末处理器的结构示意图。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图2所示，本实施例包括源金属液化设备210、高温汽化设备220、颗粒驱动导引设备230、颗粒球形处理设备240、循环冷却设备250、金属粉末粒度分类设备260和超细微金属粉末处理器270；所述源金属液化设备210将源金属加热液化后输送到高温汽化设备220，所述高温汽化设备220内的金属高温加热后形成微细金属液滴/颗粒，所述颗粒驱动导引设备230分别设置在高温汽化设备220和颗粒球形处理设备240上，所述颗粒驱动导引设备230将高温汽化设备220内的金属液滴/颗粒在气流驱动和吸引共同作用下引入颗粒球形处理设备240，金属液滴/颗粒在颗粒球形处理设备240内研磨成球形体，所述循环冷却设备250连通颗粒球形处理设备240，球形体在循环冷却设备250内冷却凝固成金属粉末，所述金属粉末粒度分类设备260位于循环冷却设备250的尾部，金属粉末通过金属粉末粒度分类设备260后再进入超细微金属粉末处理器270。如图3所示，所述源金属液化设备210包括带有加压系统的源金属真空容器311、源金属加热器312和导流管315，所述源金属加热器312设置在源金属真空容器311的周围，所述导流管315设置在源金属真空容器311的底部，所述导流管315连接到高温汽化设备220。源金属液化设备210具体为密封式、敞开式或半敞开式的熔炼炉，带有加压系统的源金属真空容器311位于熔炼炉的底部中央位置；源金属加热器312设置在源金属真空容器311的周围，通过电阻加热或电磁感应加热对真空容器内的源金属进行加热、液化；导流管315在源金属真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，其特征在于，包括源金属液化设备、高温汽化设备、颗粒驱动导引设备、颗粒球形处理设备、循环冷却设备、金属粉末粒度分类设备和超细微金属粉末处理器；所述源金属液化设备将源金属加热液化后输送到高温汽化设备，所述高温汽化设备内的金属高温加热后形成微细金属液滴/颗粒，所述颗粒驱动导引设备分别设置在高温汽化设备和颗粒球形处理设备上，所述颗粒驱动导引设备将高温汽化设备内的金属液滴/颗粒在气流驱动和吸引共同作用下引入颗粒球形处理设备，金属液滴/颗粒在颗粒球形处理设备内研磨成球形体，所述循环冷却设备连通颗粒球形处理设备，球形体在循环冷却设备内冷却凝固成金属粉末，所述金属粉末粒度分类设备位于循环冷却设备的尾部，金属粉末通过金属粉末粒度分类设备后再进入超细微金属粉末处理器。

【技术特征摘要】
1.一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，其特征在于，包括源金属液化设备、高温汽化设备、颗粒驱动导引设备、颗粒球形处理设备、循环冷却设备、金属粉末粒度分类设备和超细微金属粉末处理器；所述源金属液化设备将源金属加热液化后输送到高温汽化设备，所述高温汽化设备内的金属高温加热后形成微细金属液滴/颗粒，所述颗粒驱动导引设备分别设置在高温汽化设备和颗粒球形处理设备上，所述颗粒驱动导引设备将高温汽化设备内的金属液滴/颗粒在气流驱动和吸引共同作用下引入颗粒球形处理设备，金属液滴/颗粒在颗粒球形处理设备内研磨成球形体，所述循环冷却设备连通颗粒球形处理设备，球形体在循环冷却设备内冷却凝固成金属粉末，所述金属粉末粒度分类设备位于循环冷却设备的尾部，金属粉末通过金属粉末粒度分类设备后再进入超细微金属粉末处理器。2.根据权利要求1所述的一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，其特征在于，所述源金属液化设备包括带有加压系统的源金属真空容器、源金属加热器和导流管，所述源金属加热器设置在源金属真空容器的周围，所述导流管设置在源金属真空容器的底部，所述导流管连接到高温汽化设备。3.根据权利要求1所述的一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，其特征在于，所述高温汽化设备包括汽化室、高温气体发生器、金属液坩埚和高温气体喷头保护气孔；所述金属液坩埚设置在汽化室的底部，所述金属液坩埚内部设有冷却介质通道，所述汽化室通过金属液入口连接到源金属液化设备，所述金属液入口位于金属液坩埚之上，所述高温气体发生器设置在汽化室的顶部，所述高温气体喷头保护气孔设置在高温气体发生器的出气口上。4.根据权利要求1所述的一种利用高温汽化和气体研磨方法制备金属粉末的装置，其特征在于，所述颗粒驱动导引设备包括颗粒驱动气道和颗粒导引气道，所述颗粒驱动气道设置在汽化室的中上部用于吹动金属颗粒，所述颗粒驱动气道的出风口正对颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张格梅，
申请(专利权)人：张格梅，
类型：新型
国别省市：安徽,34