本发明专利技术公开了一种用于钛粉制备过程中深度精炼装置，该装置包括如下单元：上级钛棒熔炼进料单元、钛液精炼室、等离子枪连轴驱杆单元、等离子枪摆动单元、氩气回路系统。在氩气回路装置和冷却系统的保护下，通过外部驱动杆装置驱动等离子精炼枪的自动移动控制，实现对钛液精炼池内的熔融状态下的钛液进行二次精炼加工，精炼后的钛液通过溢流口进入雾化室雾化成粉。该设备缩短了钛粉制备的流程，实现钛棒到钛粉加工的快速连续制粉过程，降低了劳动强度，实用性强，易于推广使用。易于推广使用。易于推广使用。
【技术实现步骤摘要】
一种用于钛粉制备深度精炼装置
[0001]本专利技术涉及钛及其钛合金液体加工精炼装置
，具体为一种钛及其钛合金精炼装置。
技术介绍
[0002]3D增材作为金属3D打印设备的原材料，具有耐高温、耐腐蚀等特点，是制作3D打印技术和设备成型的关键性材料，被广泛的应用于国防科技和民用工业
，钛粉的粉末质量是决定成品的好坏的关键。国内现有的钛粉制备过程多是分阶段式的，在制备的过程中每一步都是独立进行，大大增大了钛粉制备过程中的时间和对能源的消耗，存在着产量低以及质量差的难题。国际上对于钛粉的要求很高，尤其在粉末的球形度和粒径大小上十分严格，不能克服这一难题，国内的钛粉制作商将难以打开国际市场。因此，制备成本低廉而质量处于国际高水平的钛粉对于我国抢占国际钛粉市场和打断国外供应商的垄断具有十分重要的意义。
[0003]在真空气雾化制钛粉制备领域，很少有专利专门针对钛液在流动过程中的深度精炼这个重要中间环节做优化设计的，大多数都是直接在行成液滴时就直接进入雾化喷嘴雾化成粉，这就造成实际生产过程中得粉率低，粉末粒径不均匀等问题，在实际生产过程中该环节的被忽视，自动化程度低，是制约我国钛粉生产效率的一个难题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种钛液深度精炼装置，通过对钛液在二次熔炼精加工的过程中的优化控制，能够解决实际生产过程中得粉率低和粉末粒径不均匀等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于钛粉制备深度精炼装置，该工艺流程包括：上级钛棒熔炼进料装置、钛液精炼室、等离子枪连轴驱动杆、等离子枪摆动装置、氩气回路装置。
[0006]所述上级钛棒熔炼进料装置包括钛棒原材料、熔炼加热源，其特征是：钛棒原材料可通过设计实现不间断送料至熔炼加热源下方，钛棒原材料形成持续液滴进入下方钛液精炼池装置。
[0007]所述钛液精炼室包括：钛液精炼池装置和冷却水循环回路；其特征是：所述钛液精炼池装置安装在钛液精炼室底端，所述钛液精炼池装置后端设计有钛液溢流口，溢流口与下一级雾化装置连通；所述冷却水循环回路包括：冷却水储存罐、冷却水泵、水路电动阀、进水管道、出水管道；所述冷却水储存罐、冷却水泵、水路电动阀均安装在钛液精炼室外部，且冷却水泵安装在水路电动阀和冷却水储存罐之间，进水管道和出水管道安装在钛液精炼池装置四周用于带走钛液精炼池装置内壁温度，且进水管道和出水管道相通实现冷却水循环，内壁形成一层钛液保护壳。
[0008]所述等离子枪连轴驱动杆装置包括：等离子枪固定结构、等离子枪上下连轴驱动
机构、Z1轴伺服电机、Z1轴螺旋杆、Z2轴伺服电机、Z2轴螺旋杆、Z1轴上限位置开关、Z1轴原点位置开关、Z1轴下限位置开关、Z2轴上限位置开关、Z2轴原点位置开关、Z2轴下限位置开关；所述等离子枪固定结构安装于等离子枪上下连轴驱动机构上部，等离子枪尾部安装固定于固定结构上，所述Z1轴伺服电机和Z2轴伺服电机安装在等离子枪上下连轴驱动机构两侧，且Z1轴螺旋杆和Z2轴螺旋杆安装在Z1轴伺服电机和Z2轴伺服电机下侧，通过等离子枪上下连轴驱动机构相连，保证等离子枪的运动稳定性。所述Z1轴上限位置开关、Z1轴原点位置开关、Z1轴下限位置开关分别安装于Z1轴螺旋杆上部、中部和下部；Z2轴同理。
[0009]所述氩气回路装置包括：氩气储存罐、气路电磁阀、气路插板阀和进气管道；所述氩气储存罐、气路电磁阀、气路插板阀安装在等离子枪外部，氩气通过进气管道进入等离子枪内部，保证等离子枪顺利点火运行；所述气路电磁阀安装在气路插板阀氩气储存罐之间，保证气路导通。
[0010]所述等离子枪摆动装置包括：摆动电动缸、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、X轴螺旋杆、Y轴螺旋杆、X轴上限位置开关、X轴原点位置开关、X轴下限位置开关、Y轴上限位置开关、Y轴原点位置开关、Y轴下限位置开关、密闭装置。所述摆动电动缸安装于精炼室上部，且摆动电动缸中间部分与精炼室相通，所述密闭装置安装在摆动电动缸上部，等离子枪经密闭装置进入精炼室；所述X轴伺服电机和Y轴伺服电机安装在摆动电动缸两个方位，且X轴螺旋杆和Y轴螺旋杆安装在X轴伺服电机和Y轴伺服电机下侧，通过摆动电动缸带动等离子枪的移动；所述X轴上限位置开关、X轴原点位置开关、X轴下限位置开关分别安装于X轴螺旋杆上部、中部和下部；所述Y轴上限位置开关、Y轴原点位置开关、Y轴下限位置开关分别安装于Y轴螺旋杆上部、中部和下部。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述位置检测开关均采用欧姆龙接近开关。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所用冷却水均采用无杂质的纯净水，保护水路管道不产生水垢。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述钛液精炼池装置四周安装冷却水，目的在于使得钛液精炼池内壁形成保护壳，保证钛粉成型后的纯度。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述密闭装置采用可伸缩材料，且能随摆动电动缸摆动，保证装置的密闭性。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述冷却水管道均包裹隔热层。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述精炼装置在保证前一级熔炼装置的持续进行，可连续对钛液进行二次熔炼，保证了钛粉制备的连续性，充分提高了制备效率。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述冷却水进水管道在冷却水进入真空精炼室后，通过出水管道再次流入冷却水储存罐，实现冷却水的循环利用。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述冷却水储存罐安装有制冷装置，保证通过进水管道的冷却水在5℃左右。
附图说明
[0019]图1为钛液精炼装置整体结构示意图。
[0020]图中：1为钛液精炼室内部、2为钛液精炼池、3为钛液溢流口、4为进料钛棒、5为等离子精炼枪、6为熔融状态下的钛液、7为水路电动阀、8为冷却水泵、9为上一级熔炼装置、10
摆动电动缸、11为上下连轴驱动机构、12为Y轴伺服电机、13为X轴伺服电机、14为氩气储存罐、15为气路电磁阀、16为插板阀、17为Z1轴伺服电机、18为Z2轴伺服电机、19为钛液精炼池装置、20为下落状态时的钛液、21为冷却水进水管道、22为冷却水出水管道、23为冷却水储存罐、24为等离子枪固定装置、25为Z1轴上限位置开关、26为Z1轴原点位置开关、27为Z1轴下限位置开关、28为Z2轴上限位置开关、29为Z2轴原点位置开关、30为Z2轴下限位置开关、31为Y轴上限位置开关、32为Y轴原点位置开关、33为Y轴下限位置开关、34为X轴上限位置开关、35为X轴原点位置开关、36为X轴下限位置开关、37为密闭装置、38为氩气进气管道、39为精炼室系统、40为Z1轴螺旋杆、41为Z2轴螺旋杆、42为X轴螺旋杆、43为Y轴螺旋杆。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述仅仅是本专利技术一部分实施案例，而不是全部的实施案例。基于本专利技术的实施案例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于钛粉制备深度精炼装置，该工艺流程包括：上级钛棒熔炼进料单元、钛液精炼室、等离子枪连轴驱动杆单元、等离子枪摆动单元、氩气回路系统。前一级熔炼后的钛液滴入真空精炼室内(1)的钛液精炼池装置(19)，等离子精炼枪(5)通过真空精炼室系统(39)上部的等离子枪连轴驱动杆单元以及等离子摆动单元进行移动，在等离子精炼枪(5)摆动过程中保证氩气回路系统的导通，保证点火的顺利进行。2.根据权利要求1所述钛粉制备深度精炼装置，其特征在于：所述上级钛棒熔炼进料单元包括钛棒原材料(4)、熔炼加热源(5)，其特征是：钛棒原材料(4)可通过设计实现不间断送料至熔炼加热源(5)下方，钛棒原材料(4)形成持续液滴(20)进入下方钛液精炼池装置(19)。3.根据权利要求1所述钛粉制备深度精炼装置，其特征在于：所述钛液精炼室包括：钛液精炼池装置(19)和冷却水循环回路；其特征是：所述钛液精炼池装置(19)安装在钛液精炼室(39)底端，所述钛液精炼池装置(19)后端设计有钛液溢流口(3)，溢流口(3)与下一级雾化装置连通；所述冷却水循环回路包括：冷却水储存罐(23)、冷却水泵(8)、水路电动阀(7)、进水管道(21)、出水管道(22)；所述冷却水储存罐(23)、冷却水泵(8)、水路电动阀(7)均安装在钛液精炼室外部，且冷却水泵(8)安装在水路电动阀(7)和冷却水储存罐之间，进水管道(21)和出水管道(22)安装在钛液精炼池装置(19)四周用于带走钛液精炼池装置(19)内壁温度，且进水管道(21)和出水管道(22)相通实现冷却水循环，内壁形成有一层钛液保护壳(2)。4.根据权利要求1所述钛粉制备深度精炼装置，其特征在于：所述等离子枪连轴驱动杆单元包括：等离子枪固定结构(24)、等离子枪上下连轴驱动机构(11)、Z1轴伺服电机(17)、Z1轴螺旋杆(40)、Z2轴伺服电机(18)、Z2轴螺旋杆(41)、Z1轴上限位置开关(25)、Z1轴原点位置开关(26)、Z1轴下限位置开关(27)、Z2轴上限位置开关(28)、Z2轴原点位置开关(29)、Z2轴下限位置开关(30)；所述等离子枪固定结构(24)安装于等离子枪上下连轴驱动机构(11)上部，等离子枪尾部安装固定于固定结构(24)上，所述Z1轴伺服电机(17)和Z2轴伺服电机(18)安装在等离子枪上下连轴驱动机构(11)两侧，且Z1轴螺旋杆(40)和Z2轴螺旋杆(41)安装在Z1轴伺服电机(17)和Z2轴伺服电机(18)下侧，通过等离子枪上下连轴驱动机构(11)相连，保证等离子枪的运动稳定性。所述Z1轴上限位置开关(25)、Z1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，惠龙，薄翠梅，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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