本实用新型专利技术公开了一种磁旋转弧等离子体球化装置，包括自上而下依次设置的阴极段、绝缘段、送料段、阳极段、球化室；送料段、阳极段接地；阴极段包括穿过绝缘段伸入阳极段的棒状阴极；阳极段外侧设有励磁线圈；球化室顶部设有若干周向布置的气幕喷嘴，侧面靠近下端周向布置若干淬冷喷嘴。本实用新型专利技术将送料段设置在绝缘段下方，接地，电位为0，避免了击穿的问题，送料段的材料绝缘性要求可以降低。采用本实用新型专利技术的磁旋转弧等离子体球化装置能够使粉体物料穿过高速旋转的电弧，使物料能够充分加热，提高球化质量及球化率，降低能耗，适用于大规模工业化生产球型粉体。模工业化生产球型粉体。模工业化生产球型粉体。
【技术实现步骤摘要】
一种磁旋转弧等离子体球化装置
[0001]本技术涉及等离子球化
，具体涉及一种磁旋转弧等离子体球化装置。
技术介绍
[0002]等离子球化技术中，粉末的球形度及致密性对于粉末冶金、增材制造的品质有极其重要的影响，经过球化处理后的粉体，具有流动性好、堆积密度高、孔隙率低等优点，能够有效提高粉末冶金产品的密度及力学性能。但现有等离子球化装置中，由于等离子炬温度分布不均匀、稳定性差，造成粉体球化不稳定。
[0003]公告号为CN1194807C的专利里说明书公开了一种直流电弧等离子体制备球形微米和纳米级粉体的装置和方法。该装置的特点是使用寿命长 (阴极寿命可达50
‑
100小时，阳极寿命可达50
‑
200小时)，电极损耗小，热效率高，可连续运行，粒度可控，单台装置年产量百吨级，实现了微米和纳米级粉体的工业规模化生产，可生产出球形微米和纳米级材料(包括球形微米和纳米级SiO2，U3Si2，Sb2O3等各种粉体材料)。
技术实现思路
[0004]针对本领域存在的不足之处，本技术提供了一种磁旋转弧等离子体球化装置，克服了现有技术中存在的等离子球化效果不佳、难以放大等问题。采取本技术能够有效强化粉末的球化效果，能够实现大规模工业化生产。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种磁旋转弧等离子体球化装置，包括自上而下依次设置的阴极段、绝缘段、送料段、阳极段、球化室；
[0007]送料段、阳极段接地；
[0008]阴极段包括穿过绝缘段伸入阳极段的棒状阴极；
[0009]阳极段外侧设有励磁线圈；
[0010]球化室顶部设有若干周向布置的气幕喷嘴，侧面靠近下端周向布置若干淬冷喷嘴。
[0011]上述磁旋转弧等离子体球化装置在使用时，从送料段送入原料，原料在磁旋转弧等离子体炬的高温作用下熔融形成液滴后进入球化室，淬冷喷嘴可喷射用于冷却的淬冷气体，在球化室内通过淬冷气快速冷却、凝固形成球形粉体。
[0012]阴极棒可采用铈钨、紫铜、银、石墨碳材料等材料中的一种，励磁线圈设置与阳极段的外侧，通电后产生磁场使电弧旋转，改善炬的温度分布，产生的磁旋转等离子炬为同轴式等离子炬；绝缘段可采用聚合物、金属氧化物、金属氮化物等绝缘材料。
[0013]本技术将送料段设置在绝缘段下方，接地，电位为0，避免了击穿的问题，送料段的材料绝缘性要求可以降低。
[0014]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，送料段的结构包括若干个沿
圆周均匀分布且与圆周切向呈0～90
°
的物料喷嘴。
[0015]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，所述物料喷嘴的数量为3～12个。
[0016]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，阳极段设有水冷夹套。
[0017]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，球化室的直径为阳极段的2～10倍。
[0018]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，阳极段与球化室的连接段自上而下渐变扩径。
[0019]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，气幕喷嘴朝下设置。
[0020]阳极段下端扩径结合气膜喷嘴向下喷射形成气幕，减少在装置内的粘壁结疤。
[0021]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，气幕喷嘴的数量为24～120个，周向均匀分布。
[0022]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，淬冷喷嘴朝向球化室中心，数量为24～180个，周向均匀分布。
[0023]在一优选例中，所述的磁旋转弧等离子体球化装置，球化室下端缩口，方便下料和收集。
[0024]本技术与现有技术相比，主要优点包括：
[0025]1、采用本技术的磁旋转弧等离子体球化装置能够使粉体物料穿过高速旋转的电弧，使物料能够充分加热，提高球化质量及球化率，降低能耗，适用于大规模工业化生产球型粉体。
[0026]2、本技术将送料段设置在绝缘段下方，接地，电位为0，避免了击穿的问题，送料段的材料绝缘性要求可以降低。
附图说明
[0027]图1为本技术的磁旋转弧等离子体球化装置的结构示意图，图中： 1
‑
阴极段、2
‑
绝缘段、3
‑
送料段、4
‑
阳极段、5
‑
励磁线圈、6
‑
球化室、6
‑
1 气幕喷嘴、6
‑
2淬冷喷嘴；
[0028]图2为送料段的三种物料喷嘴结构设计示意图；
[0029]图3为原料的扫描电镜照片；
[0030]图4为原料球化后的扫描电镜照片；
[0031]图5为原料球化后的光学显微镜照片。
具体实施方式
[0032]下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。
[0033]如图1所示，本技术的磁旋转弧等离子体球化装置，包括自上而下依次设置的阴极段1、绝缘段2、送料段3、阳极段4、球化室6。阴极段1包括穿过绝缘段2伸入阳极段4的棒状阴极。阳极段4设有水冷夹套，外侧设有励磁线圈5。
[0034]送料段3接地，其结构包括若干个沿圆周均匀分布且与圆周切向呈 0～90
°
的物料喷嘴，所述物料喷嘴的数量可为3～12个。
[0035]阳极段4与球化室6的连接段自上而下渐变扩径。
[0036]球化室6顶端设有周向均匀分布且向下的气幕喷嘴6
‑
1。气幕喷嘴6
‑
1 的数量可为24～120个。
[0037]球化室6侧面靠近下端周向布置若干淬冷喷嘴6
‑
2，淬冷喷嘴6
‑
2朝向球化室6中心，数量可为24～180个，周向均匀分布。球化室6下端缩口。
[0038]上述磁旋转弧等离子体球化装置在使用时，从送料段3送入原料，原料在磁旋转弧等离子体炬的高温作用下熔融形成液滴后进入球化室6，在球化室6内通过淬冷气快速冷却、凝固形成球形粉体。
[0039]实施例1
[0040]本实施例的磁旋转弧等离子体球化装置如图1所示，棒状铈钨阴极竖直插入装置中，绝缘段2采用聚四氟乙烯连接阴极与送料段3，送料段3 如图2中B的结构，采用6喷嘴对喷进料。阳极段4为夹套水冷结构，其内壁为圆筒形。阳极段4外侧设有励磁线圈5，通电可产生磁场，电弧在磁场作用下形成磁旋转弧，将电弧稳定此段运行。阳极段4与球化室6相连接，球化室6直径为阳极段4直径的3倍。球化室6顶部壁面侧设有向下的气幕喷嘴6
‑
1，喷嘴数量为48个，周向均匀分布，向下喷射形成气幕。球化室下端设有径向的淬冷喷嘴，喷嘴数量72个，可喷射淬冷气体，使熔融球化后的液滴快速冷却形成球形粉末。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁旋转弧等离子体球化装置，其特征在于，包括自上而下依次设置的阴极段(1)、绝缘段(2)、送料段(3)、阳极段(4)、球化室(6)；送料段(3)、阳极段(4)接地；阴极段(1)包括穿过绝缘段(2)伸入阳极段(4)的棒状阴极；阳极段(4)外侧设有励磁线圈(5)；球化室(6)顶部设有若干周向布置的气幕喷嘴(6
‑
1)，侧面靠近下端周向布置若干淬冷喷嘴(6
‑
2)。2.根据权利要求1所述的磁旋转弧等离子体球化装置，其特征在于，送料段(3)的结构包括若干个沿圆周均匀分布且与圆周切向呈0～90
°
的物料喷嘴。3.根据权利要求2所述的磁旋转弧等离子体球化装置，其特征在于，所述物料喷嘴的数量为3～12个。4.根据权利要求1所述的磁旋转弧等离子体球化装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑骅，李如龙，万玲，王佳丽，邓玥，张铭，杨启炜，
申请(专利权)人：衢州晶洲科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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