基于等离子体的超细粉体制备系统技术方案

本实用新型专利技术涉及超细粉体制备技术领域，尤其是提供一种基于等离子体的超细粉体制备系统，包括：等离子发生器起弧瞬间通过切换开关将等离子发生器由阴极转移至小阳极，再转移至大阳极，此时等离子发生器为非转移弧状态，输入粉体通过等离子发生器进入导电坩埚内形成熔融体；待导电坩埚内熔融体达到预设值后，通过切换开关将等离子发生器由大阳极转移至小阳极，再转移至阴极，此时等离子发生器为非转移弧状态，以使导电坩埚内的熔融体汽化；熔融体汽化产生的蒸汽进入第二腔体内冷凝成超细粉体后经出粉口排出。其目的在于，解决现有超细粉体制备系统无法适用于不导电无机物的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
基于等离子体的超细粉体制备系统


[0001]本技术涉及超细粉体制备
，具体而言，涉及一种基于等离子体的超细粉体制备系统。

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]然而，现有的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；
[0005]为解决上述问题，我们提出一种基于等离子体的超细粉体制备系统。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种基于等离子体的超细粉体制备系统，用以解决
技术介绍
中现有超细粉体制备系统无法适用于不导电无机物的问题。
[0007]本技术第一方面的技术方案提供了一种基于等离子体的超细粉体制备系统，包括炉膛腔体，炉膛腔体的外壁由内向外依次设有耐高温保温层、双层不锈钢壳体，炉膛腔体包括：
[0008]第一腔体，其输入端与等离子发生器连接，第一腔体内安装有用于制备熔融体的导电坩埚；
[0009]第二腔体，配置为与所述第一腔体远离等离子发生器的一侧连通，第二腔体的侧壁上设有冷凝进气口，输出端设有出粉口；
[0010]所述超细粉体制备系统还包括：
[0011]等离子电源，用于为等离子发生器供电；
[0012]切换开关，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]控制单元，配置为控制切换开关的工作状态；
[0014]升降机构，用于调节等离子发生器与导电坩埚之间的距离。
[0015]进一步地，所述等离子发生器包括：
[0016]阴极，所述阴极通过阴极接线端与等离子电源之间电连接；
[0017]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；
[0018]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；
[0019]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；
[0020]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；
[0021]进气系统，包括主气气道和送粉通道，所述主气气道与所述送粉通道各自独立工作，互不干扰；
[0022]阴极进粉管，其输入端与送粉通道的输出端连接。
[0023]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：
[0024]若干个第一过水孔，均匀布置在阳极气环内环的外环上；
[0025]若干个第一斜向气孔，均匀布置在阳极气环内环的内环上；
[0026]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；
[0027]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。
[0028]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：
[0029]若干个第二过水孔，均匀布置在阴极内环的圆周的外侧；
[0030]若干个第二斜向气孔，均匀布置在阴极内环的一侧；
[0031]若干个半圆形定位槽，均布布置在阴极外环圆周的外侧；
[0032]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。
[0033]进一步地，还包括观察机构，所述观察机构包括：
[0034]观察窗口，设在所述第一腔体的一侧，观察窗口远离第一腔体的一侧嵌设有与观察窗匹配的耐高温玻璃；
[0035]保护机构，安装在所述观察窗口上，用于对所述耐高温玻璃进行降温保护。
[0036]进一步地，所述保护机构包括：
[0037]气流保护通道，设在耐高温玻璃靠近观察窗口的一侧并穿过观察窗口；
[0038]观察窗口进水口，设在观察窗口靠近第二腔体的一侧；
[0039]观察窗出水口，与所述观察窗口进水口对称设置。
[0040]进一步地，所述双层不锈钢壳体包括：
[0041]夹层进水口，设在所述第二腔体的一侧；
[0042]夹层出水口，设在所述第一腔体的一侧并与夹层进水口相对设置。
[0043]进一步地，所述等离子发生器与第一腔体之间还设有密封装置，所述密封装置与第一腔体之间密封连接，密封装置与等离子发生器之间滑动连接。
[0044]进一步地，所述等离子电源通过切换开关还连接有导电电极，导电电极与第一腔
体之间还设有第一绝缘套。
[0045]本技术的有益效果包括：
[0046]1.本技术通过设置等离子电源和切换开关，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；熔融体汽化产生的蒸汽进入第二腔体内冷凝成超细粉体后经出粉口排出，最终实现不导电无机物物料超细粉体的制备。
附图说明
[0047]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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0048]图1为本技术实施例提供的超细粉体制备系统的整体结构示意图；
[0049]图2为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于等离子体的超细粉体制备系统，其特征在于，包括炉膛腔体，炉膛腔体的外壁由内向外依次设有耐高温保温层、双层不锈钢壳体，炉膛腔体包括：第一腔体，其输入端与等离子发生器连接，第一腔体内安装有用于制备熔融体的导电坩埚；第二腔体，配置为与所述第一腔体远离等离子发生器的一侧连通，第二腔体的侧壁上设有冷凝进气口，输出端设有出粉口；所述超细粉体制备系统还包括：等离子电源，用于为等离子发生器供电；切换开关，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；控制单元，配置为控制切换开关的工作状态；升降机构，用于调节等离子发生器与导电坩埚之间的距离。2.根据权利要求1所述的基于等离子体的超细粉体制备系统，其特征在于，所述等离子发生器包括：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；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；进气系统，包括主气气道和送粉通道，所述主气气道与所述送粉通道各自独立工作，互不干扰；阴极进粉管，其输入端与送粉通道的输出端连接。3.根据权利要求2所述的基于等离子体的超细粉体制备系统，其特征在于，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：若干个第一过水孔，均匀布置在阳极气环内环的外环上；若干个第一斜向气孔，均匀布置在阳极气环内环的内环上；进气口，分布在阳极内环外环的外围四周，并向内延伸至...

【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：