一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法，包括熔炼室、原料预装仓、工作仓和料头回收仓；在熔炼室上方水平并列贴合设有原料预装仓、工作仓和料头回收仓，且原料预装仓的下端与熔炼室连通，原料预装仓与工作仓通过第一仓门分隔，且工作仓与料头回收仓通过第二仓门分隔；在原料预装仓、工作仓以及料头回收仓内呈环形水平设有传输带，且传输带与第一仓门以及第二仓门密封滑动；在原料预装仓内设有机械手和原料棒进给装置，机械手将原料棒组从传输带移动至原料棒进给装置，原料棒进给装置再将原料棒组移动至熔炼室进行熔炼雾化。本发明专利技术实现了同时进行装料、雾化、冷却的操作，缩短了生产时间，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法
本专利技术涉及金属粉末制备领域，具体涉及一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法。
技术介绍
现今，随着工业化发展的需求，增材制造技术因其研发周期短、无新增耗材及能制造复杂零部件等诸多优点发展迅速，尤其金属3D打印技术成为国际学者争相研究的焦点。金属3D打印的原材料为一定粒径段的金属粉末，要求其化学成分纯净、氧含量低、球形度高、流动性好及松装密度满足一定要求。我国3D打印技术起步较晚，现如今虽得到政府的大力支持，涌现了一大批研发金属3D打印粉末的机构，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，我国的3D打印技术与国际上发达国家如德国、英国、加拿大及美国等仍有较大的差距。尤其在无坩埚感应熔炼气雾化
，我国生产的钛合金、钴铬合金、铝合金等金属粉末产量低、成本高及批次稳定性较差，这些产品依然需要进口。目前，国内运用无坩埚感应熔炼气雾化技术制备钛合金、钴铬合金、铝合金等金属粉末时，在一根棒材熔炼雾化完成后，为防止氩气泄露需要对仓室进行抽真空及破空，更换原材料棒材后，再次对仓室抽真空及氩气置换，生产时间过长，导致生产效率较低。并且避免棒料连接螺栓熔化损坏，一般经过熔炼雾化结束后会存有约60mm的钛合金料头，这些料头无法转化为产品，且刚取出的料头温度很高，接触空气后极易发生氧化及氮化现象，导致剩余的料头作为废品，严重地增加了生产成本。目前虽然有些机构尝试增加生产效率，但始终无法做到装料、雾化和冷却的同时进行，即无法做到高效在线连续生产。因此，如何实现对料头进行冷却及消除剩余料头从而实现高效在线连续生产是目前需解决的难点问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法，三个仓室之间通过仓门可实现连通及隔离，且分别具有独立管道对各个仓室进行抽真空、充氩气以及破空操作，实现了同时进行装料、雾化、冷却的操作，从而极大地缩短了生产时间，提高了生产效率。为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置及其方法，其创新点在于：包括熔炼室、原料预装仓、工作仓和料头回收仓；在所述熔炼室的正上方从左至右还依次水平并列贴合设有原料预装仓、工作仓和料头回收仓，且所述原料预装仓的下端通过插板阀与所述熔炼室的原料棒进料口连通，所述原料预装仓与所述工作仓之间通过第一仓门分隔，且所述工作仓与所述料头回收仓之间通过第二仓门分隔；在所述原料预装仓上连通设有第一真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，且在所述料头回收仓上连通设有第二真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道；在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓的内部偏上位置还呈环形水平横向转动设有传输带，且所述传输带分别与所述第一仓门以及第二仓门水平密封滑动；每一所述原料棒组依次间隔竖直悬挂在所述传输带上，且通过传输带分别在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓内水平环形移动；在所述原料预装仓内还设有机械手和原料棒进给装置，机械手将原料棒组从传输带移动至原料棒进给装置，原料棒进给装置再将原料棒组移动至熔炼室进行熔炼雾化。优选的，所述第一真空管道的一端固定设置在所述原料预装仓的外侧壁偏下位置，且与所述原料预装仓的内部密封连通，所述第一真空管道的另一端与第一真空泵连接，且在所述第一真空管道上还设有第一真空管道阀；所述第一通氩气管道的一端固定设置在所述原料预装仓的上表面，且与所述原料预装仓的内部密封连通，并在所述第一通氩气管道上还设有第一通氩气管道阀；所述第一破空管道的一端固定设置在所述原料预装仓的外侧壁偏上位置，且与所述原料预装仓的内部密封连通，并在所述第一破空管道上还设有第一破空管道阀。优选的，所述第二真空管道的一端固定设置在所述料头回收仓的外侧壁偏下位置，且与所述料头回收仓的内部密封连通，所述第二真空管道的另一端与第二真空泵连接，且在所述第二真空管道上还设有第二真空管道阀；所述第二通氩气管道的一端固定设置在所述料头回收仓的上表面，且与所述料头回收仓的内部密封连通，并在所述第二通氩气管道上还设有第二通氩气管道阀；所述第二破空管道的一端固定设置在所述料头回收仓的外侧壁偏上位置，且与所述料头回收仓的内部密封连通，并在所述第二破空管道上还设有第二破空管道阀。优选的，在所述传输带的外侧面上沿其环形方向还依次间隔均布开设有数个第一卡槽，所述第一卡槽的数量为4~12个，且每一所述第一卡槽均与对应所述原料棒组的上端相匹配。优选的，所述原料棒进给装置包括棒料卡盘、连接杆和进给电机；所述进给电机竖直设置在所述工作仓的上表面，且其输出端竖直向下延伸至所述工作仓的内部，并通过连接杆与水平设置的所述棒料卡盘联动连接；所述棒料卡盘设于所述传输带的中心位置，且在所述棒料卡盘上还开设有第二卡槽，所述第二卡槽与对应所述原料棒组的上端相匹配，且其设置位置与所述熔炼室的原料棒进料口设置位置相对应；所述机械手将原料棒组从传输带移动至棒料卡盘上，并将其上端卡接在第二卡槽内，进给电机再将原料棒组旋转向下移动。优选的，每一所述原料棒组均包括原料棒、棒料悬挂螺栓、棒料连接螺栓和料头；每一所述原料棒均竖直设置，且其上下两端均开设有相同规格的内螺纹孔；每一所述棒料悬挂螺栓的上端分别与所述棒料卡盘的第二卡槽以及所述传输带的对应第一卡槽相匹配，且其下端分别与对应所述原料棒上端的内螺纹孔螺接固定；每一所述棒料连接螺栓均竖直设置，且其上下两端均开设有相同规格的外螺纹，每一所述棒料连接螺栓的上端分别与对应所述原料棒下端的内螺纹孔螺接固定，且其上端分别与所述棒料卡盘的第二卡槽以及所述传输带的对应第一卡槽相匹配，每一所述棒料连接螺栓的下端分别与对应所述料头的上端螺接固定，且每一所述料头均为原料棒气雾化后的残余料头。优选的，每一所述原料棒组中的螺纹公称直径均为8~30mm。优选的，所述第二通氩气管道的一端延伸至所述料头回收仓的内部，并对对应所述料头进行冷却；在所述第二通氩气管道延伸进料头回收仓的部分管道上还均布间隔连通设有数个喷管，所述喷管的数量为2~6个，且每一所述喷管的末端均与对应所述料头之间的距离为20~100mm。优选的，每一所述喷管的氩气喷出压力为0.3~1.5MPa，且其流量为0.5~3m³/min。本专利技术的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置的气雾化方法，其创新点在于包括以下步骤：步骤一：对原料棒进行机加工，上下两端均加工有相同规格的内螺纹孔；再将棒料悬挂螺栓拧入原料棒上端的内螺纹孔中，棒料连接螺栓的上端拧入原料棒下端的内螺纹孔中，棒料连接螺栓的下端拧入料头，组装为原料棒组；步骤二：将装配完毕的原料棒组放入原料预装仓内的传输带上，使棒料悬挂螺栓的上端与传输带的第一卡槽接触，然后打开第一仓门和第二仓门，对三个仓室抽真空，真空度达到0.5~2Pa后，充入氩气至气压为101kPa；步骤三：通过传输带将原料棒组移动至工作仓，关闭第一仓门和第二仓门，使用机械手将原料棒组移动至棒料卡盘上，并保证其垂直度；然后开启进给电机使原料棒组边旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：包括熔炼室、原料预装仓、工作仓和料头回收仓；在所述熔炼室的正上方从左至右还依次水平并列贴合设有原料预装仓、工作仓和料头回收仓，且所述原料预装仓的下端通过插板阀与所述熔炼室的原料棒进料口连通，所述原料预装仓与所述工作仓之间通过第一仓门分隔，且所述工作仓与所述料头回收仓之间通过第二仓门分隔；在所述原料预装仓上连通设有第一真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，且在所述料头回收仓上连通设有第二真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道；在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓的内部偏上位置还呈环形水平横向转动设有传输带，且所述传输带分别与所述第一仓门以及第二仓门水平密封滑动；每一所述原料棒组依次间隔竖直悬挂在所述传输带上，且通过传输带分别在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓内水平环形移动；在所述原料预装仓内还设有机械手和原料棒进给装置，机械手将原料棒组从传输带移动至原料棒进给装置，原料棒进给装置再将原料棒组移动至熔炼室进行熔炼雾化。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：包括熔炼室、原料预装仓、工作仓和料头回收仓；在所述熔炼室的正上方从左至右还依次水平并列贴合设有原料预装仓、工作仓和料头回收仓，且所述原料预装仓的下端通过插板阀与所述熔炼室的原料棒进料口连通，所述原料预装仓与所述工作仓之间通过第一仓门分隔，且所述工作仓与所述料头回收仓之间通过第二仓门分隔；在所述原料预装仓上连通设有第一真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，且在所述料头回收仓上连通设有第二真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道；在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓的内部偏上位置还呈环形水平横向转动设有传输带，且所述传输带分别与所述第一仓门以及第二仓门水平密封滑动；每一所述原料棒组依次间隔竖直悬挂在所述传输带上，且通过传输带分别在所述原料预装仓、工作仓以及料头回收仓内水平环形移动；在所述原料预装仓内还设有机械手和原料棒进给装置，机械手将原料棒组从传输带移动至原料棒进给装置，原料棒进给装置再将原料棒组移动至熔炼室进行熔炼雾化。


2.根据权利要求1所述的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：所述第一真空管道的一端固定设置在所述原料预装仓的外侧壁偏下位置，且与所述原料预装仓的内部密封连通，所述第一真空管道的另一端与第一真空泵连接，且在所述第一真空管道上还设有第一真空管道阀；所述第一通氩气管道的一端固定设置在所述原料预装仓的上表面，且与所述原料预装仓的内部密封连通，并在所述第一通氩气管道上还设有第一通氩气管道阀；所述第一破空管道的一端固定设置在所述原料预装仓的外侧壁偏上位置，且与所述原料预装仓的内部密封连通，并在所述第一破空管道上还设有第一破空管道阀。


3.根据权利要求1所述的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：所述第二真空管道的一端固定设置在所述料头回收仓的外侧壁偏下位置，且与所述料头回收仓的内部密封连通，所述第二真空管道的另一端与第二真空泵连接，且在所述第二真空管道上还设有第二真空管道阀；所述第二通氩气管道的一端固定设置在所述料头回收仓的上表面，且与所述料头回收仓的内部密封连通，并在所述第二通氩气管道上还设有第二通氩气管道阀；所述第二破空管道的一端固定设置在所述料头回收仓的外侧壁偏上位置，且与所述料头回收仓的内部密封连通，并在所述第二破空管道上还设有第二破空管道阀。


4.根据权利要求3所述的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：在所述传输带的外侧面上沿其环形方向还依次间隔均布开设有数个第一卡槽，所述第一卡槽的数量为4~12个，且每一所述第一卡槽均与对应所述原料棒组的上端相匹配。


5.根据权利要求4所述的一种用于高效在线连续生产的气雾化装置，其特征在于：所述原料棒进给装置包括棒料卡盘、连接杆和进给电机；所述进给电机竖直设置在所述工作仓的上表面，且其输出端竖直向下延伸至所述工作仓的内部，并通过连接杆与水平设置的所述棒料卡盘联动连接；所述棒料卡盘设于所述传输带的中心位置，且在所述棒料卡盘上还开设有第二卡槽，所述第二卡槽与对应所述原料棒组的上端相匹配，且其设置位置与所述熔炼室的原料棒进料口设置位置相对应；所述机械手将原料棒组从传输带移动至棒料卡盘上，并将其上端卡接在第二卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洋，顾孙望，吴文恒，卢林，张亮，刘伟兵，郭韶山，张天原，车鹏，王亚琴，李冬晗，
申请(专利权)人：中天上材增材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32