一种高温等离子体制粉工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种高温等离子体制粉工艺，对反应器组件和粉料收集组件抽真空后向其中通入氩气，并保证空气排空；等离子发生组件形成高温等离子火焰，与等离子发生组件连接的等离子喷射组件在反应器组件中形成负压，并将混合原料的氩气吸到反应器组件中，原料进入反应器组件中熔融球化；混合粉体的氩气经过冷却，通过粉料收集组件对粉体进行过滤回收，氩气重新通入反应器组件形成循环

【技术实现步骤摘要】
一种高温等离子体制粉工艺


[0001]本专利技术涉及球化制粉领域，具体涉及一种射频等离子体制粉工艺
。

技术介绍

[0002]射频等离子体球化技术是将原料通过等离子体的高温加热，能把经过的不规则形状粉末颗粒迅速加热熔化，熔融的颗粒在表面张力和极高的温度梯度共同作用下迅速凝固而形成球形粉体
。
等离子体能达到超高温度且加热方式无污染，具有温度高
、
等离子炬体积大
、
能量密度高
、
无电极污染等优点，可制备出组分均匀
、
球形度高
、
流动性好的高品质球形粉末
。
[0003]但是现有的射频等离子体制粉工艺制粉效率低下，能耗高，无法大规模产业化进行生产
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：提供了一种高温等离子体制粉工艺，可通过氩气的循环使用，提高制粉效率
。
[0005]技术方案：本专利技术所述一种高温等离子体制粉工艺，包括以下步骤：
S1、
对反应器组件和粉料收集组件抽真空后向其中通入氩气，并保证空气排空；
S2、
等离子发生组件形成高温等离子火焰，与等离子发生组件连接的等离子喷射组件在反应器组件中形成负压，并将混合原料的氩气吸到反应器组件中，原料进入反应器组件中熔融球化；
S3、
混合粉体的氩气经过冷却，通过粉料收集组件对粉体进行过滤回收，氩气重新通入反应器组件形成循环
。
[0006]进一步，步骤
S2
高温等离子火焰在等离子喷射组件的收缩段流速增加到音速，在扩张段流速增加到超音速并形成负压
。
[0007]进一步，步骤
S2
熔融球化的粉体在反应器组件中通过扩散减速并进行初步冷却
。
[0008]进一步，制粉过程中对反应器组件和等离子喷射组件进行水冷保护
。
[0009]进一步，步骤
S1
抽真空后当压力达到
200pa
绝压时，保压
10
分钟以上再通入氩气
。
[0010]进一步，步骤
S2
反应器组件内的负压压力范围为
‑
0.1~2.9MPaG。
[0011]进一步，步骤
S3
氩气经过增压至
0.3~3.3MpaG
重新进入反应器组件
。
[0012]进一步，步骤
S3
混合粉体的氩气冷却至
50℃
以下
。
[0013]进一步，步骤
S3
混合粉体的氩气经过多次过滤筛选出粗粉
、
细粉和纳米粉
。
有益效果
[0014]1、
本专利技术在等离子发生组件形成高温等离子焰后，通过等离子喷射组件在反应器组件中形成低压，低压的吸力将混合有原料的氩气重新吸入到反应器组件中，反应器组件和粉料收集组件为真空环境，氩气循环使用，可降低成本，减少粉体损耗，大大提高氩气利
用率；
2、
本专利技术整体工艺在
0~3.0MPaG
高压运行，正压下制粉过程中的粉料不会发散到大气环境中，无空气污染风险
,3、
等离子焰被吹入等离子喷射组件时，等离子发生组件的冷却效果更好，避免等离子发生组件长期处于温度过高的环境中，延长了等离子发生组件的使用寿命；
4、
而高温火焰进入反应器组件后，反应器组件和等离子喷射组件受到水冷保护，从而大大提高等离子发生组件的使用寿命；
附图说明
[0015]图1为实施本专利技术工艺的设备结构示意图；图2为等为离子体喷射组件的结构示意图
。
具体实施方式
[0016]一种高温等离子体制粉工艺，包括以下步骤：
S1、
对反应器组件和粉料收集组件抽真空后向其中通入氩气，并保证空气排空；
S2、
等离子发生组件形成高温等离子火焰，与等离子发生组件连接的等离子喷射组件在反应器组件中形成负压，并将混合原料的氩气吸到反应器组件中，原料进入反应器组件中熔融球化；
S3、
混合粉体的氩气经过冷却，通过粉料收集组件对粉体进行过滤回收，氩气重新通入反应器组件形成循环
。
[0017]为了更好的说明上述工艺，本专利技术将结合实施该工艺的生产设备进行具体阐述，如图1所示，包括形成密闭连通空间的反应器组件
、
等离子发生组件
3、
等离子喷射组件
2、
氩气循环增压组件
、
冷却组件和粉料收集组件，其中氩气循环增压组件设置在平台9上，冷却组件和粉料收集组件设置在平台9下，反应器组件贯穿平台
9。
[0018]如图2所示，反应器组件包括自上至下设置的接受室2‑
1、
喉管2‑2和扩散器2‑3，接受室2‑
1、
喉管2‑2和扩散器2‑3上下连通
。
等离子发生组件3设置在接受室2‑1的上侧并与接受室2‑1连通，等离子发生组件3的底部连接等离子喷射组件
2。
[0019]继续参照图2，等离子发生组件3的顶部设有第一入口
N1
，通入用于点火的高压氩气
。
等离子发生组件3连接有高频电源1，当压力上升至5‑
20kpa
左右，高频电源1功率达到
20kw
左右，等离子发生组件3会击穿通过的氩气，形成高温等离子火焰
。
[0020]等离子喷射组件2设置在接受室2‑1中，包括同轴连接的收缩段和扩张段，其中，收缩段连接等离子发生组件
3。
[0021]接受室2‑1的侧壁具有面向等离子喷射组件2的第二入口
N2
，第二入口
N2
与氩气循环增压组件连接，作为原料和氩气的入口
。
继续参照图2，反应器组件的扩散器2‑3具有第三出口
N3。
反应器组件还包括冷却室
16
，扩散器2‑3第三出口
N3
通过法兰2‑4连接冷却室
16。
[0022]反应器组件和等离子喷射组件2的外部包覆有连通的水冷夹套2‑6，循环的冷却水进入水冷夹套2‑6对反应器组件和等离子喷射组件2进行降温
。
具体的，水冷夹套2‑6设有冷却水进口
N4
和出口
N5
，进口
N4
和出口
N5
设置在接收器的顶部，入口
N4
和出口
N5
的连线为水平方向
。
[0023]进一步，高频电源1连接有冷水机
18
，冷水机
18
同时可连接至水冷夹套2‑
6。
冷水机
18...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高温等离子体制粉工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
对反应器组件和粉料收集组件抽真空后向其中通入氩气，并保证空气排空；
S2、
等离子发生组件形成高温等离子火焰，与等离子发生组件连接的等离子喷射组件在反应器组件中形成负压，并将混合原料的氩气吸到反应器组件中，原料进入反应器组件中熔融球化；
S3、
混合粉体的氩气经过冷却，通过粉料收集组件对粉体进行过滤回收，氩气重新通入反应器组件形成循环
。2.
根据权利要求1所述的高温等离子体制粉工艺，其特征在于，步骤
S2
高温等离子火焰在等离子喷射组件的收缩段流速增加到音速，在扩张段流速增加到超音速并形成负压
。3.
根据权利要求1所述的高温等离子体制粉工艺，其特征在于，步骤
S2
熔融球化的粉体在反应器组件中通过扩散减速并进行初步冷却
。4.
根据权利要求1所述的高温等离子体制粉工艺，其特征在于，制粉过程中对反应器组件和等离子喷射组件进行水冷保护
。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雷，
申请(专利权)人：苏州汉霄等离子体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：