一种制备铁合金颗粒的装置和方法属于金属颗粒制备技术领域，本发明专利技术包括转筒，其特征在于，所述转筒的上部为敞口结构，所述转筒的侧壁沿圆周方向均布有多个连通至所述转筒内部的管状流道，在所述管状流道的下方的所述转筒的外部套设有收集槽，所述收集槽的直径能够满足从所述管状流道流出的颗粒完全落在所述收集槽中，所述转筒的底部连接有回转支承，与所述回转支承啮合设置有齿轮，所述齿轮的下方与电机配合连接，所述转筒的上方设置有中间包，所述中间包的上部为敞口结构，所述中间包的底部连通有导流管。本发明专利技术能够制备出50mm及以上较大粒径的铁合金颗粒，满足实际生产中对大粒径的需求，具有对钢铁工业和机械铸造等行业的实用性。业的实用性。业的实用性。
【技术实现步骤摘要】
一种制备铁合金颗粒的装置和方法
[0001]本专利技术属于金属颗粒制备
，具体地是涉及一种制备铁合金颗粒的装置和方法。
技术介绍
[0002]铁合金是铁与一种或几种元素组成的中间合金，可作为炼钢时的脱氧剂、合金剂、孕育剂以及还原剂等，是钢铁工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一。铁合金的粒度大小有着严格的要求，粒度太小的铁合金会浮在钢水表面，被炉渣氧化损失掉，粒度太大的铁合金则会沉入钢包底部，不能均匀融化，影响钢材成分均匀性。目前获取铁合金的方法普遍采用传统的模铸+机械破碎以及人工破碎的方法，但这种加工方式能源消耗较大、破碎粉化率高，对环境的污染也比较严重。
[0003]针对这种情况，国内外学者提出了铁合金直接粒化技术。国内铁合金粒化工艺大部分是对连铸部分进行改进，如结晶器连续铸造制粒技术、铁合金连铸粒化成形技术，这两种技术虽然可以得到行业所需粒径的铁合金成品，但依然存在需要进行二次破碎的缺点；国外铁合金的直接粒化技术主要包括浇块法(Mintek Blobulator)以及GRANSHOT等工艺，两种生产工艺不需要进行二次破碎，而且均可以制备出生产所需的铁合金颗粒，但浇块法制备出的铁合金颗粒存在粒径大小较单一，粒径范围较小的缺点，GRANSHOT粒化技术在制备硅铁合金颗粒时，由于高温下硅铁合金组织相变，粒化过程中会出现较严重的粉化现象。
[0004]因此近年来，新型的铁合金离心粒化技术受到了广泛的关注。专利公开（公告）号为CN 106077686 A的申请，提出了一种金属颗粒制备装置和制备方法，其采用飞速旋转的小圆盘将浇到小圆盘上的金属熔融液打散来得到粒化金属颗粒；专利公开（公告）号为CN 207170959 U的申请，提出了一种多孔转筒离心粒化装置，其采用高速旋转的多孔杯用很大的离心力将熔融金属粒化形成颗粒状。以上粒化方式均利用了高速旋转的离心力将液态金属离心拉丝破碎成小液滴，随后快速凝固。这种工艺虽然结构简单，但制备的金属颗粒粒径均在10mm左右，粒径较小，在钢铁生产中的价值有限。
[0005]因此，目前需要一种能够制备较大粒径铁合金颗粒的装置和方法，来满足实际的生产需求。
技术实现思路
[0006]本专利技术就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种制备铁合金颗粒的装置和方法；本专利技术能够制备出50mm及以上较大粒径的铁合金颗粒，满足实际生产中对大粒径的需求，具有对钢铁工业和机械铸造等行业的实用性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0008]本专利技术提供了一种制备铁合金颗粒的装置，包括转筒，其特征在于，所述转筒的上部为敞口结构，所述转筒的侧壁沿圆周方向均布有多个连通至所述转筒内部的管状流道，在所述管状流道的下方的所述转筒的外部套设有收集槽，所述收集槽的直径能够满足从所
述管状流道流出的颗粒完全落在所述收集槽中，所述转筒的底部连接有回转支承，与所述回转支承啮合设置有齿轮，所述齿轮的下方与电机配合连接，所述转筒的上方设置有中间包，所述中间包的上部为敞口结构，所述中间包的底部连通有导流管，所述转筒的侧壁外部同轴地套设有圆环水管，所述圆环水管设置在所述管状流道的上方，所述圆环水管的内侧壁水平均布连接有多个喷管，每个所述喷管的底侧均垂直设置有多个喷嘴，所述圆环水管的外侧壁连接有传输管，所述传输管经水泵连接至水箱。
[0009]进一步地，所述管状流道的材质为铜质，每个所述管状流道的中心线均与所述转筒的径向成相同的角度，并沿所述转筒的轴向倾斜相同的角度向下设置。
[0010]进一步地，所述管状流道的横截面为圆形，所述管状流道的内径为所需制备铁合金颗粒粒径的2
‑
2.5倍，所述管状流道的中心线与所述转筒的径向夹角为18
°‑
25
°
，所述管状流道的中心线与所述转筒的轴向夹角为70
°‑
75
°
。
[0011]进一步地，所述中间包的底部为漏斗形。
[0012]进一步地，所述导流管的底部伸入至所述转筒的内部。
[0013]进一步地，所述转筒的侧壁外部还套设有螺旋加热管，所述螺旋加热管设置在所述管状流道的下方。
[0014]进一步地，所述转筒的内表面设置有耐高温层。
[0015]本专利技术还提供了一种制备铁合金颗粒的方法，利用上述的制备铁合金颗粒的装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）启动所述电机，驱动所述转筒进行旋转，调整所述转筒的转速至30r/min
‑
40r/min；2）开启所述水泵，冷却水从所述水箱流经所述传输管、所述圆环水管、所述喷管和所述喷嘴，喷洒在所述管状流道的外表面；3）通过所述中间包，使铁合金熔融液通过所述导流管流入所述转筒中，控制浇铸速度，使所述转筒中的液面高度始终低于所述管状流道的入口处，随着所述转筒的加减速交替变速旋转，铁合金熔融液断续地流入至所述管状流道内，并在冷却水的冷却作用下，边流动边冷却，逐渐凝固成半固态颗粒后，在旋转离心力的作用下从所述管状流道的出口处抛出，跌落到所述收集槽中，完成铁合金的粒化；4）将抛落到所述收集槽内的粒化成型后的铁合金颗粒收集起来，制备结束。
[0016]本专利技术的有益效果。
[0017]本专利技术通过在转筒外侧设置的管状流道，和在管状流道上方设置的喷嘴，使从转筒流入到管状流道内的断续铁合金熔融液边流动边冷却，从而形成了断续的半固态铁合金颗粒，可以制备出生产所需要的50mm及以上的较大粒径的铁合金颗粒，满足实际生产中的需要，实用性强。
附图说明
[0018]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]图1是本专利技术的整体外部结构示意图。
[0020]图2是本专利技术在去掉收集槽后的外部结构示意图。
[0021]图3是本专利技术的管状流道与转筒径向夹角的示意图。
[0022]图4是本专利技术的管状流道与转筒轴向夹角的示意图。
[0023]图5是本专利技术在制备过程中铁合金熔融液的液位示意图。
[0024]图中标记：1为转筒、2为管状流道、3为收集槽、4为回转支承、5为齿轮、6为电机、7为中间包、8为导流管、9为圆环水管、10为喷管、11为喷嘴、12为传输管、13为水泵、14为水箱、15为螺旋加热管、16为耐高温层。
具体实施方式
[0025]结合附图所示，本实施方式提供一种制备铁合金颗粒的装置，包括转筒1，转筒1的内表面设置有耐高温层16，防止工作时铁合金熔融液的高温造成转筒1损坏，转筒1的上部为敞口结构，转筒1的侧壁沿圆周方向均布有多个连通至转筒1内部的管状流道2，管状流道2为散热性和导热性好的铜材质制成，管状流道2的横截面为圆形，根据生产中对所需颗粒粒径的要求，管状流道2的内径设置为所需制备铁合金颗粒粒径的2
‑
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备铁合金颗粒的装置，包括转筒（1），其特征在于，所述转筒（1）的上部为敞口结构，所述转筒（1）的侧壁沿圆周方向均布有多个连通至所述转筒（1）内部的管状流道（2），在所述管状流道（2）的下方的所述转筒（1）的外部套设有收集槽（3），所述收集槽（3）的直径能够满足从所述管状流道（2）流出的颗粒完全落在所述收集槽（3）中，所述转筒（1）的底部连接有回转支承（4），与所述回转支承（4）啮合设置有齿轮（5），所述齿轮（5）的下方与电机（6）配合连接，所述转筒（1）的上方设置有中间包（7），所述中间包（7）的上部为敞口结构，所述中间包（7）的底部连通有导流管（8），所述转筒（1）的侧壁外部同轴地套设有圆环水管（9），所述圆环水管（9）设置在所述管状流道（2）的上方，所述圆环水管（9）的内侧壁水平均布连接有多个喷管（10），每个所述喷管（10）的底侧均垂直设置有多个喷嘴（11），所述圆环水管（9）的外侧壁连接有传输管（12），所述传输管（12）经水泵（13）连接至水箱（14）。2.根据权利要求1所述的一种制备铁合金颗粒的装置，其特征在于，所述管状流道（2）的材质为铜质，每个所述管状流道（2）的中心线均与所述转筒（1）的径向成相同的角度，并沿所述转筒（1）的轴向倾斜相同的角度向下设置。3.根据权利要求1所述的一种制备铁合金颗粒的装置，其特征在于，所述管状流道（2）的横截面为圆形，所述管状流道（2）的内径为所需制备铁合金颗粒粒径的2
‑
2.5倍，所述管状流道（2）的中心线与所述转筒（1）的径向夹角为18
°‑
25
°
，所述管状流道（2）的中心线与所述转筒（1）的轴向夹角为70
...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋华，廉法博，关士学，高明昕，杨建，张月，汪洋，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。