本實用新型涉及一種運用旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉，采用惰性氣體霧化方式生產(chǎn)球形金屬粉末的設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，球形金屬粉末制備主要采用坩堝熔煉氣霧化技術(shù)和旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)。其中，坩堝熔煉氣霧化技術(shù)是將金屬在坩堝中熔煉成金屬液后，以高速氣流將液態(tài)金屬流破碎成小液滴并凝固成粉末，但是坩堝熔煉氣霧化設(shè)備熔煉材料時，材料直接與坩堝接觸，無法生產(chǎn)鈦等活潑金屬。旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)是將合金棒料旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)線圈中進行熔煉，無需坩堝熔煉，能生產(chǎn)活潑金屬，且生產(chǎn)的粉末純度高。但是目前現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化設(shè)備生產(chǎn)出來的活潑金屬粉末容易吸收氧氣或者其他成分而變質(zhì)，這些活潑金屬粉末在空氣中放置48小時以上，氧含量至少升高1000PPM以上，且有可能吸收空氣中的其他成分，導(dǎo)致粉末非常容易摻雜變質(zhì)，因此需要采用真空包裝，且使用時需要采用惰性氣氛來保護粉末不摻雜變質(zhì)，因此現(xiàn)有設(shè)備和工藝生產(chǎn)出來的粉末非常不易儲存和使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備球形金屬粉末的的設(shè)備，其制備的球形金屬粉末不容易變質(zhì)而且易存儲和使用，并且能夠生產(chǎn)活潑金屬。

本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

一種制備球形金屬粉末的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)電極進料裝置、料倉、感應(yīng)熔煉室、霧化器、霧化室、鈍化氣體充入裝置、旋風分離裝置、粉末收集裝置、布袋收塵裝置、引風機、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)電極進料裝置豎直裝配在料倉之上，料倉位于感應(yīng)熔煉室上方，霧化器裝配于感應(yīng)熔煉室和霧化室之間，霧化室通過管道連接旋風分離裝置，霧化室和旋風分離裝置之間的管道上設(shè)有鈍化氣體充入裝置，旋風分離裝置下方連接粉末收集裝置，真空系統(tǒng)通過管道連接感應(yīng)熔煉室、料倉和霧化室，控制系統(tǒng)控制整套設(shè)備。

工作過程：將原材料棒裝入旋轉(zhuǎn)電極進料裝置，關(guān)閉料倉，真空系統(tǒng)對料倉，感應(yīng)熔煉室和霧化室抽真空，原材料棒旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)熔煉室熔煉成金屬液，霧化器將原材料金屬液霧化成金屬粉末，打開鈍化氣體充入裝置，通入鈍化氣體，在金屬粉末表面形成鈍化膜，將金屬粉末進行鈍化，鈍化后的金屬粉末通過旋風分離裝置與氣體分離，最后在粉末收集裝置中收集。

優(yōu)選的，在鈍化氣體充入裝置上設(shè)有氣體加熱裝置。氣體加熱裝置可控制鈍化氣體的溫度在0℃-800℃。

優(yōu)選的，控制系統(tǒng)可通過控制鈍化氣體充入裝置的鈍化氣體的充入量和引風機的抽風量來控制感應(yīng)熔煉室和霧化室的壓差。

優(yōu)選的，控制系統(tǒng)可以控制感應(yīng)熔煉室和霧化室的壓差保持在0.06Mpa-0.085Mpa。

優(yōu)選的，在霧化室底部的管道上設(shè)置閥門，在鈍化氣體充入裝置和旋風分離裝置之間的管道上設(shè)置加料倉，關(guān)閉閥門，控制系統(tǒng)可對鈍化氣體充入裝置、加料倉、旋風分離裝置、粉末收集裝置、布袋收塵裝置和引風機單獨控制，形成一套單獨的粉末鈍化裝置。

本實用新型霧化室和旋風分離裝置之間的管道上設(shè)有鈍化氣體充入裝置，無需使用熔煉坩堝，性質(zhì)活潑的原材料可以在無接觸條件下加熱熔化，霧化成粉末，然后進行表面鈍化，生產(chǎn)出來的活潑金屬粉末性質(zhì)穩(wěn)定，在存儲和使用過程中不容易變質(zhì)，方便存儲和使用。

附圖說明

圖1是本實用新型之制備球形金屬粉末的的設(shè)備的示意圖。

圖中：1.旋轉(zhuǎn)電極進料裝置，2.料倉,3.感應(yīng)熔煉室，4.霧化器，5霧化室，6.閥門，7.鈍化氣體充入裝置，8.氣體加熱裝置，9.加料倉，10旋風分離裝置，11粉末收集裝置，12.布袋收塵裝置，13.引風機，14真空系統(tǒng)，15控制系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本實用新型做進一步說明。

實施例1

本實施例之制備球形金屬粉末的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1、料倉2、感應(yīng)熔煉室3、霧化器4、霧化室5、鈍化氣體充入裝置7、旋風分離裝置10、粉末收集裝置11、布袋收塵裝置12、引風機13、真空系統(tǒng)14和控制系統(tǒng)15，所述旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1豎直裝配在料倉2之上，料倉2位于感應(yīng)熔煉室3上方，霧化器4裝配于感應(yīng)熔煉室3和霧化室5之間，霧化室5通過管道連接旋風分離裝置10，霧化室5和旋風分離裝置10之間的管道上設(shè)有鈍化氣體充入裝置7，旋風分離裝置10下方連接粉末收集裝置11，真空系統(tǒng)14通過管道連接感應(yīng)熔煉室3、料倉2和霧化室5，控制系統(tǒng)15控制整套設(shè)備。

工作過程：將原材料棒裝入旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1，關(guān)閉料倉2，真空系統(tǒng)14對料倉2，感應(yīng)熔煉室3和霧化室5抽真空，原材料棒旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)熔煉室3熔煉成金屬液，霧化器4將原材料金屬液霧化成金屬粉末，打開鈍化氣體充入裝置7，通入鈍化氣體，在金屬粉末表面形成鈍化膜，將金屬粉末進行鈍化，鈍化后的金屬粉末通過旋風分離裝置10與氣體分離，最后在粉末收集裝置11中收集。

以下實施例2－4為具體采用實施例1設(shè)備的應(yīng)用實施例。

實施例2：

將純鈦棒裝入旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1，關(guān)閉料倉2，真空系統(tǒng)14對料倉2、感應(yīng)熔煉室3和霧化室4抽真空至10^-1Pa，旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1將純鈦棒旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)熔煉室3進行熔煉，通過控制系統(tǒng)15控制純鈦棒轉(zhuǎn)速1 ~ 30轉(zhuǎn)/min，垂向進料速度1 ~ 200mm/分鐘，打開霧化器4采用氬氣霧化，控制霧化壓力≤5Mpa，氣體流量800Nm3/H，霧化器4將融化后的鈦金屬液霧化成鈦粉，打開鈍化氣體充入裝置7充入氧氣，控制氧氣的壓力＜0.2Mpa，流量100L/小時，鈦粉在旋風分離裝置10內(nèi)和氧氬混合氣體進行混合并充分接觸，在外表面形成一層鈍化膜。鈍化后的鈦粉通過旋風分離裝置10和氣體分離，最后在粉末收集裝置11中收集。布袋收塵裝置12收集剩余的超細粉塵，將過濾后的霧化氣體和鈍化氣體排出，引風機13為整套設(shè)備提供動力。為了提高鈍化速度，在鈍化氣體充入裝置7上設(shè)置氣體加熱裝置8，氣體加熱裝置8控制鈍化氣體的溫度在450℃。霧化時，為了減少空心粉的比例，以及粉末內(nèi)部氧化，控制系統(tǒng)通過控制鈍化氣體的充入量和引風機的抽風量來控制熔煉室和霧化室的壓差保持在0.06Mpa-0.08Mpa之間，與未采用壓差控制的現(xiàn)有霧化制粉設(shè)備相比，可以使空心鈦粉的比例降低80%。通過分析，最后的鈦粉的氧含量在1800PPM以下，在空氣中放置48小時后，增氧量小于50PPM，去除鈍化膜后，氧含量在1500PPM以下，粉末穩(wěn)定性非常高,無需采用真空包裝，采用常規(guī)包裝亦可儲存三個月以上，且使用時不需要采用惰性氣氛來保護，易存儲和使用。

實施例3：

在霧化室4底部的管道上設(shè)置閥門6，在鈍化氣體充入裝置7和旋風分離裝置10之間的管道上設(shè)置加料倉9，關(guān)閉閥門6，控制系統(tǒng)15可對鈍化氣體充入裝置7、氣體加熱裝置8、加料倉9、旋風分離裝置10、粉末收集裝置11、布袋收塵裝置12和引風機13單獨控制，形成一套單獨的粉末鈍化裝置。將未鈍化的含氧1600PPM純鈦粉加入到加料倉9，打開鈍化氣體充入裝置7充入氧氣和氬氣的混合氣體，氧氣和氬氣的體積比例為3:100，控制氧氬混合氣體的壓力＜0.3Mpa，流量500Nm3/小時，氣體加熱裝置8將混合氣體的溫度加熱到500℃-600℃，純鈦粉在旋風分離裝置10內(nèi)和氧氬混合氣體進行混合充分接觸，在外表面形成一層鈍化膜。鈍化后的鈦粉通過旋風分離裝置10和氣體分離，最后在粉末收集裝置11中收集。布袋收塵裝置12收集剩余的超細粉塵，將過濾后的氣體排出，引風機13為整套設(shè)備提供動力。鈍化后的純鈦粉增氧量為200PPM，在空氣中放置48小時后，增氧量小于100PPM，粉末穩(wěn)定性非常高，無需采用真空包裝，采用常規(guī)包裝亦可儲存三個月以上，且使用時不需要采用惰性氣氛來保護，易存儲和使用。

實施例4：

將純鋁棒裝入旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1，關(guān)閉料倉2，真空系統(tǒng)14對料倉2、感應(yīng)熔煉室3和霧化室4抽真空至10^-1Pa，旋轉(zhuǎn)電極進料裝置1將鋁棒旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)熔煉室3進行熔煉，通過控制系統(tǒng)15控制鋁棒轉(zhuǎn)速15 ~ 30轉(zhuǎn)/min，垂向進料速度100 ~ 300mm/分鐘，打開霧化器4采用氮氣霧化，控制霧化壓力≤6Mpa，氣體流量600m3/H，霧化器4將融化后的鋁液霧化成鋁粉，打開鈍化氣體充入裝置7充入氧氣，控制氧氣的壓力＜0.2Mpa，流量250L/小時，鋁粉在旋風分離裝置10內(nèi)和氧氮混合氣體進行混合充分接觸，在外表面形成一層鈍化膜。鈍化后的鋁粉通過旋風分離裝置10和氣體分離，最后在粉末收集裝置11中收集。布袋收塵裝置12收集剩余的超細粉塵，將過濾后的霧化氣體和鈍化氣體排出，引風機13為整套設(shè)備提供動力。為了提高鈍化速度，在鈍化氣體充入裝置7上設(shè)置氣體加熱裝置8，氣體加熱裝置8控制氧氣的溫度在260℃。霧化時，為了減少空心粉的比例，以及粉末內(nèi)部氧化，控制系統(tǒng)通過控制鈍化氣體的充入量和引風機的抽風量來控制熔煉室和霧化室的壓差保持在0.07Mpa-0.085Mpa，與未采用壓差控制的現(xiàn)有霧化制粉設(shè)備相比，可以使空心鋁粉的比例降低90%。通過分析，最后的鋁粉的氧含量在1100PPM以下，在空氣中放置48小時后，增氧量小于50PPM，去除鈍化膜后，氧含量在800PPM以下，粉末穩(wěn)定性非常高,無需采用真空包裝，采用常規(guī)包裝亦可儲存五個月以上，且使用時不需要采用惰性氣氛來保護，易存儲和使用。