双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统技术方案

本实用新型专利技术涉及等离子发生器技术领域，尤其是提供一种双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统，其中等离子发生器包括包括水冷系统和进气系统，还包括等离子电源，等离子电源与等离子发生器之间电连接，所述等离子发生器上设有：阴极，所述阴极通过阴极接线端与等离子电源之间电连接；大阳极，所述大阳极通过大阳极接线端与等离子电源之间电连接；小阳极，设置在阴极与大阳极之间，所述小阳极通过小阳极接线端与等离子电源之间电连接；绝缘气环，包括阳极气环和阴极气环；切换开关，设置在大阳极接线端与等离子电源之间。其目的在于，用以解决现有等离子发生器无法在转移弧和非转移弧之间切换工作状态的问题。转移弧之间切换工作状态的问题。转移弧之间切换工作状态的问题。

【技术实现步骤摘要】
双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统


[0001]本技术涉及等离子发生器
，具体而言，涉及一种双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统。

技术介绍

[0002]目前，在材料制备领域，常采用电弧等离子体制备超高纯度的超细粉体，电弧等离子体具有较高的电热转换效率，能够实现较低成本的批量化生产；
[0003]现有技术中利用等离子体制备超细粉体的装置中，采用的等离子设备有转移弧等离子发生器与非转移弧等离子发生器两种，其中转移弧等离子发生器的特点是温度高(5000℃～10000℃)，但使用不方便，需要独立的外置阳极才能射出等离子体焰，其环境实用性差，必须对导电的物料才能顺利加热，尤其是针对非熔融状态下的无机物均无法加热；其中非转移弧等离子发生器的特点是温度低(约2000℃)，使用方便且无需独立的外置阳极便能喷射出等离子体焰，具有较高的环境实用性，物料加热方便；
[0004]公开号为CN213522489U的技术专利公开了一种多极式等离子发生器，提供了一种一体化多极式等离子发生器，包括阴极、阳极、水冷系统和进气系统；阳极包括依次连通的大阳极和若干小阳极，小阳极设置于阴极与大阳极之间；大阳极与小阳极之间和/或小阳极与小阳极之间均设置有绝缘气环；水冷系统包括位于发生器同一端的进水口和出水口，以及由进水口一端延伸至发生器另一端并返回至出水口一端的冷却液道；进气系统包括主气路和保护气路；小阳极设置有互不连通的第一水路和第一气路，绝缘气环设置有互不连通的第二水路和第二气路；以使主气路、所述保护气路和水冷系统各自独立工作，互不干扰。其接电、进出水和进气均设置于发生器尾部，且水冷系统与进气系统完全分离，互不影响；
[0005]然而，现有超细粉体制备系统中，由于大多数物料为不导电的无机物，该类无机物通常需要在高达3000℃的环境下才能进行有效的汽化，若采用非转移弧等离子发生器，则无法满足其温度需求，制粉效果不好；若采用转移弧等离子发生器，则无法对不导电的无机物顺利加热；因此现有的转移弧等离子发生器或非转移弧等离子发生器均无法适应该类无机物的汽化工作；现有技术的中等离子发生器无法在转移弧和非转移弧之间切换工作状态，为此我们提出一种双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种双功能电弧等离子发生器及超细粉体制备系统，用以解决
技术介绍
中现有等离子发生器无法在转移弧和非转移弧之间切换工作状态的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术第一方面的技术方案提供了一种双功能电弧等离子发生器，包括水冷系统和进气系统，还包括等离子电源，等离子电源与等离子发生器之间电连接，所述等离子发生器上设有：
[0008]阴极，所述阴极通过阴极接线端与等离子电源之间电连接；
[0009]大阳极，所述大阳极通过大阳极接线端与等离子电源之间电连接；
[0010]小阳极，设置在阴极与大阳极之间，所述小阳极通过小阳极接线端与等离子电源之间电连接；
[0011]绝缘气环，包括安装在小阳极与大阳极之间的阳极气环和安装在小阳极与阴极之间的阴极气环；其中，绝缘气环优选高分子绝缘材料制成，绝缘气环是等离子发生器稳定供气的必要器件，其作用是保证等离子体焰顺利喷射，使得等离子发生器的气路和水路完全分离，互不影响；其中等离子发生器的工作气体可以是空气、氮气、氩气中的一种；
[0012]切换开关，设置在大阳极接线端与等离子电源之间，配置为与等离子电源电连接，通过等离子电源改变等离子发生器电极的极性，进而切换等离子发生器转移弧和非转移弧两种工作状态；
[0013]专利技术人在实际工作中发现，现有技术中多个小阳极的等离子发生器无法适用于转移弧和非转移之间的转换，本实施例所提供的等离子发生器，仅设有一个阴极、一个大阳极和一个小阳极，通过减少小阳极的数量，以使等离子发生器适用于转移弧和非转移弧状态的转换；本实施例所提供的双功能电弧等离子发生器，通过设置等离子电源和切换开关，通过等离子电源改变等离子发生器电极的极性，实现了切换等离子发生器转移弧和非转移弧两种工作状态；实际应用于不导电无机物物料时，首先通过等离子发生器的非转移弧状态下喷射出的等离子体高温焰将不导电无机物形成熔融体，熔融状态下的不导电无机物将变为导电体，待导电坩埚内熔融体达到预设值后，再通过等离子发生器的非转移弧状态，等离子发生器非转移弧状态下喷射出的等离子体高温焰的温度提升至3000℃以上，进而使得导电坩埚内的熔融体汽化，实现不导电无机物物料超细粉体的制备；进一步地，所述水冷系统包括位于等离子发生器一端的进水口和出水口，进水口的输出端设有依次通过大阳极、小阳极、阴极的水冷通道，水冷通道的输出端与出水口连接。
[0014]进一步地，所述进气系统包括主气气道和送粉气道，所述主气气道与所述送粉通道各自独立工作，互不干扰。
[0015]进一步地，该等离子发生器还包括：阴极进粉管，其输入端与送粉气道的输出端连接。
[0016]进一步地，所述阳极气环包括阳极气环内环，阳极气环内环外通过定位组件套设有阳极气环外环，所述阳极气环内环包括：
[0017]若干个第一过水孔，均匀布置在阳极气环内环的外环上；
[0018]若干个第一斜向气孔，均匀布置在阳极气环内环的内环上；
[0019]进气口，分布在阳极内环外环的外围四周，并向内延伸至阳极内环的内环；
[0020]所述阳极气环外环上设有若干个第一螺栓通孔，阳极气环通过第一螺栓通孔安装在等离子发生器的大阳极和小阳极之间。
[0021]进一步地，所述阴极气环包括螺纹连接的阴极内环和阴极外环，还包括：
[0022]若干个第二过水孔，均匀布置在阴极内环的圆周的外侧；
[0023]若干个第二斜向气孔，均匀布置在阴极内环的一侧；
[0024]若干个半圆形定位槽，均布布置在阴极外环圆周的外侧；
[0025]若干个第二螺栓通孔，均匀布置在阴极外环的外表面，阴极气环通过第二螺栓通
孔安装在等离子发生器的阴极和小阳极之间。
[0026]进一步地，该等离子发生器的外壳由不锈钢材质制成。
[0027]本技术第二方面的技术方案提供一种超细粉体制备系统，包括本技术第一方面技术方案中任一项所述的双功能电弧等离子发生器。
[0028]本技术的有益效果包括：
[0029]1.本技术所提的双功能电弧等离子发生器，通过设置阴极、大阳极、小阳极三个电极，与现有技术相比，通过减少小阳极数量，使得等离子发生器适用于转移弧和非转移弧的转换；通过等离子电源和切换开关，通过等离子电源改变等离子发生器电极的极性，实现了切换等离子发生器转移弧和非转移弧两种工作状态。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双功能电弧等离子发生器，包括水冷系统和进气系统，其特征在于，还包括等离子电源，等离子电源与等离子发生器之间电连接，所述等离子发生器上设有：阴极，所述阴极通过阴极接线端与等离子电源之间电连接；大阳极，所述大阳极通过大阳极接线端与等离子电源之间电连接；小阳极，设置在阴极与大阳极之间，所述小阳极通过小阳极接线端与等离子电源之间电连接；绝缘气环，包括安装在小阳极与大阳极之间的阳极气环和安装在小阳极与阴极之间的阴极气环；切换开关，设置在大阳极接线端与等离子电源之间，配置为与等离子电源电连接，通过等离子电源改变等离子发生器电极的极性，进而切换等离子发生器转移弧和非转移弧两种工作状态。2.根据权利要求1所述的双功能电弧等离子发生器，其特征在于，所述水冷系统包括位于等离子发生器一端的进水口和出水口，进水口的输出端设有依次通过大阳极、小阳极、阴极的水冷通道，水冷通道的输出端与出水口连接。3.根据权利要求1所述的双功能电弧等离子发生器，其特征在于，所述进气系统包括主气气道和送粉气道，所述主气气道与所述送粉气道各自独立工作，互不干扰。4.根据权利要求3所述的双功能电弧等离子发生器，其特征在于，该等离子发生器还包括：阴极进粉管，其输入端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李裔红，
申请(专利权)人：成都金创立科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：