本發(fā)明涉及粉體球化領(lǐng)域,具體是指一種球化微細(xì)粉體的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,通常使用粉體球化系統(tǒng)對(duì)粉體進(jìn)行球化,而粉體在球化的過(guò)程中通常需要經(jīng)過(guò)熱熔和水冷卻等步驟。而采用傳統(tǒng)的粉體球化系統(tǒng)對(duì)粉體進(jìn)行球化時(shí)會(huì)存在很大的缺陷,即(1)由于粉體原料大小不一,球化出來(lái)的球型粉末粒度大小差距大,需要后續(xù)多道篩分處理;(2)有些粉體原料體積過(guò)大,無(wú)法徹底熔融,而有些粉體原料體積較小,在加熱時(shí)則容易氣化,影響粉體球化效果;(3)在對(duì)粉體冷卻的過(guò)程中,冷卻水由于蒸發(fā)會(huì)逐漸減少,因此在球化的過(guò)程中需要不定時(shí)的對(duì)冷卻水進(jìn)行添加,而添加冷卻水通常由人工完成,浪費(fèi)大量的人工成本。因此提供一種能夠解決上述問(wèn)題的粉體球化系統(tǒng)則是目前的當(dāng)務(wù)之急。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決目前的粉體球化系統(tǒng)所存在的上述缺陷,提供一種球化微細(xì)粉體的系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案現(xiàn)實(shí):一種球化微細(xì)粉體的系統(tǒng),包括放電室,纏繞在放電室的外側(cè)壁上的電感線圈,出料口與放電室的進(jìn)料口相連接的振動(dòng)篩,進(jìn)料口與放電室的出料口相連接的冷卻室,以及與冷卻室相連接的冷卻水循環(huán)系統(tǒng);所述冷卻室包括內(nèi)室,設(shè)置在內(nèi)室外側(cè)的外室,所述內(nèi)室和外室之間形成一個(gè)冷卻腔體;所述外室上設(shè)置有冷卻水進(jìn)水口和冷卻水出水口,所述放電室上設(shè)置有進(jìn)氣管;所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括儲(chǔ)水罐,出水口通過(guò)輸水管與儲(chǔ)水罐相連接的冷卻塔,與儲(chǔ)水罐相連接的供水管,分別設(shè)置在儲(chǔ)水罐內(nèi)部的上限水位探頭和下限水位探頭,設(shè)置在供水管上的常閉電磁閥,分別與常閉電磁閥、上限水位探頭以及下限水位探頭電連接的控制系統(tǒng);所述儲(chǔ)水罐通過(guò)輸水管與冷卻水進(jìn)水口相連接,所述冷卻塔的進(jìn)水口通過(guò)輸水管與冷卻水出水口相連接。
進(jìn)一步的,還包括與振動(dòng)篩的進(jìn)料口相連接的料斗。
所述進(jìn)氣管的數(shù)量為1根以上,且每根進(jìn)氣管的出氣口的延長(zhǎng)線交匯于放電室的中心軸線上,且位于同一水平面上。
所述冷卻室的長(zhǎng)度為放電室的2~10倍。
所述控制系統(tǒng)主要由放大器P1,放大器P2,電感L,與放大器P2的輸出端相連接的檢測(cè)控制電路,正極與放大器P1的正極相連接、負(fù)極與放大器P1的輸出端相連接的電容C4,正極與電容C4的正極相連接、負(fù)極與電容C4的負(fù)極相連接的電容C5,正極與放大器P2的正極相連接、負(fù)極與放大器P2的正極相連接的電容C7,正極經(jīng)電阻R7后與放大器P1的負(fù)極相連接、負(fù)極與檢測(cè)控制電路相連接的電容C6,N極經(jīng)電阻R8后與放大器P2的負(fù)極相連接、P極與電容C6的負(fù)極相連接的二極管D2,以及與檢測(cè)控制電路相連接的電源電路組成;所述檢測(cè)控制電路還經(jīng)電感L后與放大器P1的正極相連接;所述檢測(cè)控制電路分別與上限水位探頭和下限水位探頭相連接;所述電源電路則與常閉電磁閥相連接。
所述檢測(cè)控制電路由三極管VT1,三極管VT2,與非門A1,與非門A2,與非門A3,三極管VT3,負(fù)極經(jīng)電阻R1后與三極管VT2的基極相連接、正極與下限水位探頭相連接的電容C1,負(fù)極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的基極相連接、正極與上限水位探頭相連接的電容C2,一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端與電源電路相連接的同時(shí)接地的電阻R3,正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、負(fù)極與與非門A1的正極相連接的電容C3,N極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、P極接地的二極管D1,與二極管D1相并聯(lián)的繼電器K1,串接在與非門A2的負(fù)極和與非門A3的輸出端之間的電阻R5,串接在與非門A3的負(fù)極和與非門A2的輸出端之間的電阻R6,N極與三極管VT3的集電極相連接、P極經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的集電極相連接的二極管D3,N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、P極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的二極管D4,以及與二極管D4相并聯(lián)的繼電器K2組成;所述三極管VT3的基極與放大器P2的輸出端相連接;所述與非門A2的輸出端經(jīng)電感L后與放大器P1的正極相連接;所述與非門A1的正極與其負(fù)極相連接、其輸出端則與與非門A3的正極相連接;所述與非門A3的負(fù)極與二極管D2的P極相連接;所述三極管VT1的集電極分別與三極管VT2的集電極和電源電路相連接;所述繼電器K1的常開觸頭K1-1的N/O端與三極管VT2的集電極相連接、其N/C端則與二極管D1的P極相連接、其控制端則與與非門A2的正極相連接。
所述電源電路由變壓器T,二極管整流器U,N極與二極管整流器U的正極輸出端相連接、P極與三極管VT2的集電極相連接的穩(wěn)壓二極管D6,N極與穩(wěn)壓二極管D6的P極相連接、P極與二極管D4的P極相連接的穩(wěn)壓二極管D5,以及正極經(jīng)電阻R9后與穩(wěn)壓二極管D6的N極相連接、負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接的電容C8組成;所述二極管整流器U的輸入端分別與變壓器T的副邊電感線圈的同名端和非同名端相連接;所述二極管整流器U的負(fù)極輸出端與電容C8的負(fù)極相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成電源輸入端;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端經(jīng)繼電器K2的常開觸點(diǎn)K2-1后與其非同名端共同形成控制端并與常閉電磁閥相連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本發(fā)明可以對(duì)球化前的原料粉體進(jìn)行篩分,從而挑選出體積相近的原料粉體進(jìn)行球化,因此球化后粉體的大小很相近,后續(xù)無(wú)需再對(duì)粉體進(jìn)行篩分,提高了生產(chǎn)效率。
(2)本發(fā)明可以對(duì)過(guò)大或過(guò)小的原料粉體進(jìn)行篩除,從而避免在加熱過(guò)程中原料粉中較粗的粉體熔融不徹底或較細(xì)的粉體被氣化,而影響球化效果。
(3)本發(fā)明的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)在儲(chǔ)水罐內(nèi)的水位低于下限值時(shí)自動(dòng)打開常閉電磁閥給儲(chǔ)水罐補(bǔ)水,當(dāng)儲(chǔ)水罐內(nèi)的水位到達(dá)上限值時(shí)則自動(dòng)關(guān)閉常閉電磁閥停止補(bǔ)水,其自動(dòng)化程度高,無(wú)需專人對(duì)循環(huán)冷卻水的水量進(jìn)行檢查、補(bǔ)給,節(jié)約了大量的人工成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的局部剖示圖。
圖2為本發(fā)明的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
實(shí)施例
如圖1所示,本發(fā)明包括料斗1,振動(dòng)篩2,放電室3,電感線圈4,冷卻室5以及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
該放電室3的上部設(shè)置有數(shù)量為1根以上的進(jìn)氣管31,且每根進(jìn)氣管31的出氣口的延長(zhǎng)線交匯于放電室3的中心軸線上,且位于同一水平面上,在本實(shí)施例中,進(jìn)氣管31設(shè)置為3根;該進(jìn)氣管31可以通入空氣、氧氣、氮?dú)狻錃?、氬氣、氦氣、二氧化碳或氨氣等一種或多種氣體。該電感線圈4纏繞在放電室3的外側(cè)壁上,當(dāng)給電感線圈4通電時(shí),放電室3內(nèi)會(huì)產(chǎn)生交流等離子體,通過(guò)改變電感線圈4上的電壓則可以調(diào)節(jié)放電室的功率,此部分已是現(xiàn)有的成熟技術(shù),在此不做過(guò)多贅述。
該振動(dòng)篩2的出料口通過(guò)法蘭與放電室3的進(jìn)料口相連接,通過(guò)振動(dòng)篩2可以對(duì)原料粉體進(jìn)行篩分,從而將過(guò)大或過(guò)小的原料粉體進(jìn)行篩除,只保留一定體積大小的原料粉體,從而可以使球化后的粉體大小基本相同,后續(xù)無(wú)需再對(duì)粉體進(jìn)行篩分,也可避免原料粉體因體積過(guò)大造成熔融不徹底或因體積過(guò)小而被氣化,從而影響球化效果。該振動(dòng)篩2的篩網(wǎng)可以根據(jù)需求進(jìn)行更換,通過(guò)更換不同目數(shù)的篩網(wǎng),從而可以滿足篩選不同大小的原料粉體的需求,該振動(dòng)篩2已是現(xiàn)有的成熟技術(shù),在這里不做過(guò)多的贅述。在工作時(shí),放電室的功率可以根據(jù)篩選出來(lái)的原料粉體的大小進(jìn)行調(diào)節(jié),即當(dāng)篩選出來(lái)的原料粉體的體積較大時(shí),可以調(diào)大放電室的功率,當(dāng)篩選出來(lái)的原料粉體的體積較小時(shí),則調(diào)小放電室的功率,如此則可以滿足對(duì)原料粉體熔融的需求。該振動(dòng)篩2的進(jìn)料口通過(guò)法蘭連接有料斗1,通過(guò)料斗1可以更方便的上料。
料斗1內(nèi)的原料粉體進(jìn)入到振動(dòng)篩1,經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩1篩分后進(jìn)入到放電室3,再由放電室3內(nèi)的高溫交流等離子區(qū)域熔融。由于每根進(jìn)氣管31的出氣口的延長(zhǎng)線交匯于放電室3的中心軸線上,且位于同一水平面上,使進(jìn)入放電室3的氣體可以很好的相互碰撞,并對(duì)原料粉體進(jìn)行分散,同時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)氣體的流速或流量還可以有效的控制原料粉體在放電室3內(nèi)的停留時(shí)間。
另外,該冷卻室5用于對(duì)熔融后的粉體進(jìn)行冷卻,其進(jìn)料口也通過(guò)法蘭與放電室3的出料口相連接,為了起到更好的冷卻效果,該冷卻室5的長(zhǎng)度為放電室3的2~10倍,如此則可以提高冷卻時(shí)間,從而提高冷卻效果,在本實(shí)施例中,冷卻室5的長(zhǎng)度為放電室3長(zhǎng)度的2倍。熔融后的粉體在表面張力的作用下形成球形度很高的液滴,從放電室3進(jìn)入到冷卻室5內(nèi),并從極高的溫度梯度下迅速凝固,形成球形顆粒。該冷卻室5包括內(nèi)室51,設(shè)置在內(nèi)室51外側(cè)的外室52,所述內(nèi)室51和外室52之間形成一個(gè)冷卻腔體53,該冷卻腔體53用于儲(chǔ)存冷卻水,冷卻水通過(guò)熱傳遞的方式對(duì)內(nèi)室51內(nèi)部的球形液滴進(jìn)行冷卻。所述外室52上設(shè)置有冷卻水進(jìn)水口54和冷卻水出水口55,該冷卻水進(jìn)水口54和冷卻水出水口則與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相連接。該內(nèi)室51上設(shè)置有排料管56,該排料管56延伸到冷卻室5的外面。
為了達(dá)到更好的循環(huán)冷卻效果,該冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括儲(chǔ)水罐6,冷卻塔10,上限水位探頭7,下限水位探頭8,常閉電磁閥9,控制系統(tǒng)11,供水管12以及輸水管13。
該冷卻塔10的出水口通過(guò)輸水管13與儲(chǔ)水罐6的上部相連接。供水管12與儲(chǔ)水罐6的上部相連接,用于把外部自來(lái)水引入儲(chǔ)水罐6。該常閉電磁閥9設(shè)置在供水管12上,其通過(guò)打開或關(guān)閉來(lái)控制引入儲(chǔ)水罐6的水量。該儲(chǔ)水罐6的下部通過(guò)輸水管13與冷卻水進(jìn)水口54相連接,而冷卻塔10的進(jìn)水口則通過(guò)輸水管13與冷卻水出水口55相連接。該上限水位探頭7則設(shè)置在儲(chǔ)水罐6內(nèi)且位于上側(cè),其用于限定儲(chǔ)水罐6內(nèi)所允許的最高水位。該下限水位探頭8則設(shè)置在儲(chǔ)水罐6內(nèi)且位于下側(cè),其用于限定儲(chǔ)水罐6內(nèi)所允許的最低水位??刂葡到y(tǒng)11則分別與常閉電磁閥9、上限水位探頭7以及下限水位探頭8電連接,該控制系統(tǒng)11可以根據(jù)儲(chǔ)水罐6內(nèi)的水量來(lái)控制常閉電磁閥9的打開或關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的給儲(chǔ)水罐6補(bǔ)水。
在冷卻的過(guò)程中,儲(chǔ)水罐6內(nèi)的冷卻水從冷卻水進(jìn)水口54流入到冷卻腔體53內(nèi),通過(guò)熱交換的方式對(duì)球形液滴進(jìn)行冷卻,吸熱后的冷卻水從冷卻水出水口流入到冷卻塔3內(nèi),冷卻塔3對(duì)冷卻水降溫后輸送回儲(chǔ)水罐2內(nèi),如此則可以形成一個(gè)循環(huán)的冷卻系統(tǒng)。在冷卻水循環(huán)流動(dòng)的過(guò)程中,采用水泵提供動(dòng)力,即通過(guò)水泵的作用使冷卻水循環(huán)流動(dòng),該水泵可以設(shè)置在輸水管13上,此部分已是很成熟的技術(shù),在這里不作過(guò)多的描述。
在循環(huán)冷卻的過(guò)程中,由于冷卻水吸熱蒸發(fā),且冷卻塔3是利用水與空氣流動(dòng)接觸后進(jìn)行冷熱交換產(chǎn)生蒸汽,蒸汽揮發(fā)帶走熱量達(dá)到對(duì)冷卻水降溫的目的,在此過(guò)程中儲(chǔ)水罐2內(nèi)的水量會(huì)逐漸減少,這就需要不定時(shí)的對(duì)冷卻水進(jìn)行補(bǔ)給,為了提高自動(dòng)化程度,補(bǔ)水的控制過(guò)程則由控制系統(tǒng)11來(lái)完成。
為了更好的控制補(bǔ)水,如圖2所示,所述控制系統(tǒng)11主要由放大器P1,放大器P2,電感L,與放大器P2的輸出端相連接的檢測(cè)控制電路,正極與放大器P1的正極相連接、負(fù)極與放大器P1的輸出端相連接的電容C4,正極與電容C4的正極相連接、負(fù)極與電容C4的負(fù)極相連接的電容C5,正極與放大器P2的正極相連接、負(fù)極與放大器P2的正極相連接的電容C7,正極經(jīng)電阻R7后與放大器P1的負(fù)極相連接、負(fù)極與檢測(cè)控制電路相連接的電容C6,N極經(jīng)電阻R8后與放大器P2的負(fù)極相連接、P極與電容C6的負(fù)極相連接的二極管D2,以及與檢測(cè)控制電路相連接的電源電路組成。所述檢測(cè)控制電路還經(jīng)電感L后與放大器P1的正極相連接。所述檢測(cè)控制電路分別與上限水位探頭7和下限水位探頭8相連接,該電源電路則與常閉電磁閥9相連接。
該放大器P1,放大器P2,電容C5,電容C4,電容C7以及電感L組成一個(gè)積分電路;該積分電路可以有效的消除失調(diào)電壓的干擾,從而使控制系統(tǒng)11更加穩(wěn)定,提高其控制精度。該放大器P1,放大器P2均采用OP07型放大器,電阻R7和電阻R8的阻值均為5KΩ,電容C5和電容C4的容值均為50μF,電感為100μH,電容C6和電容C7的容值均為25μF,二極管D2的型號(hào)為1N4003。
該檢測(cè)控制電路由三極管VT1,三極管VT2,與非門A1,與非門A2,與非門A3,三極管VT3,電阻R1,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電容C1,電容C2,電容C3,二極管D1,二極管D3,二極管D4,繼電器K1以及繼電器K2組成。
連接時(shí),電容C1的負(fù)極經(jīng)電阻R1后與三極管VT2的基極相連接,正極與下限水位探頭8相連接。電容C2的負(fù)極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的基極相連接,正極與上限水位探頭7相連接。電阻R3一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端與電源電路相連接的同時(shí)接地。電容C3的正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接,負(fù)極與與非門A1的正極相連接。二極管D1的N極與三極管VT2的發(fā)射極相連接,P極接地。繼電器K1與二極管D1相并聯(lián)。電阻R5串接在與非門A2的負(fù)極和與非門A3的輸出端之間。電阻R6串接在與非門A3的負(fù)極和與非門A2的輸出端之間。二極管D3的N極與三極管VT3的集電極相連接,P極經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的集電極相連接。二極管D4的N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接,P極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。繼電器K2與二極管D4相并聯(lián)。
所述二極管D4的P極還與電源電路相連接。所述三極管VT3的基極與放大器P2的輸出端相連接。所述與非門A2的輸出端經(jīng)電感L后與放大器P1的正極相連接。所述與非門A1的正極與其負(fù)極相連接,其輸出端則與與非門A3的正極相連接。所述與非門A3的負(fù)極與二極管D2的P極相連接。所述三極管VT1的集電極分別與三極管VT2的集電極和電源電路相連接。所述繼電器K1的常開觸頭K1-1的N/O端與三極管VT2的集電極相連接,其N/C端則與二極管D1的P極相連接,其控制端則與與非門A2的正極相連接。
該電容C1和電容C2的容值均為300μF的濾波電容,電容C3的容值為50μF,三極管VT1和三極管VT2均為3DG6型三極管,三極管VT3的型號(hào)為2SC1815,二極管D1、二極管D3以及二極管D4的型號(hào)均為1N4003,電阻R1和電阻R2的阻值均為350Ω,電阻R5、電阻R4以及電阻R6的阻值則均為3KΩ,繼電器K1和繼電器K2均為12V的直流繼電器。
所述電源電路由變壓器T,二極管整流器U,電阻R9,穩(wěn)壓二極管D5,穩(wěn)壓二極管D6以及電容C8組成。
該穩(wěn)壓二極管D6的N極與二極管整流器U的正極輸出端相連接,P極與三極管VT2的集電極相連接。穩(wěn)壓二極管D5的N極與穩(wěn)壓二極管D6的P極相連接,P極與二極管D4的P極相連接。電容C8的正極經(jīng)電阻R9后與穩(wěn)壓二極管D6的N極相連接,負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接。
所述二極管整流器U的輸入端分別與變壓器T的副邊電感線圈的同名端和非同名端相連接。所述二極管整流器U的負(fù)極輸出端與電容C8的負(fù)極相連接。所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成電源輸入端。所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端經(jīng)繼電器K2的常開觸點(diǎn)K2-1后與其非同名端共同形成控制端并與常閉電磁閥9相連接。該電源電路可以為控制系統(tǒng)11提供穩(wěn)定的工作電源。
該電容C8容值均為300μF的濾波電容,電阻R9的阻值為5KΩ,穩(wěn)壓二極管D5和D5均為1N4728型穩(wěn)壓二極管,該二極管整流器U則由4個(gè)IN4001二極管組成,該變壓器T的二次電壓為15V的電源變壓器。
在工作時(shí),當(dāng)儲(chǔ)水罐6內(nèi)的水位在下限水位探頭8以下時(shí),三極管VT1和三極管VT2均不導(dǎo)通,與非門A2輸出高電平,三極管VT3導(dǎo)通,繼電器K2得電,其常開觸點(diǎn)K2-1閉合,常閉電磁閥9得電打開,開始給儲(chǔ)水罐6補(bǔ)水。補(bǔ)水的過(guò)程中,當(dāng)儲(chǔ)水罐6內(nèi)的水位在下限水位探頭8以上、上限水位探頭7以下時(shí),三極管VT2導(dǎo)通,繼電器K1得電,其常開觸頭K1-1閉合,即常開觸頭K1-1的控制端位于N/C端,與非門A2的正極為高電平,由于三極管VT1不導(dǎo)通,與非門A1的正極和負(fù)極均為低電平、其輸出端則為高電平,而與非門A3的負(fù)極為高電平、其輸出端則為低電平,最終與非門A2的輸出端輸出高電平,三極管VT3保持導(dǎo)通狀態(tài),繼電器K2得電,常閉電磁閥9保持打開,繼續(xù)給儲(chǔ)水罐6補(bǔ)水。當(dāng)儲(chǔ)水罐6的水位到達(dá)上限水位探頭7時(shí),三極管VT2和三極管VT1均導(dǎo)通,與非門A2的正極仍為高電平,因?yàn)槿龢O管VT1導(dǎo)通,所述與非門A1的正極和負(fù)極均為高電平、其輸出端則為低電平,這時(shí)與非門A3的輸出端輸出高電平,與非門A2則輸出低電平,三極管VT3截止,繼電器K2失電其常開觸點(diǎn)K2-1則重新斷開,常閉電磁閥9關(guān)閉,停止給儲(chǔ)水罐6補(bǔ)水。
在使用的過(guò)程中,冷卻水會(huì)蒸發(fā),當(dāng)儲(chǔ)水罐6的水位高于下限水位探頭8卻低于上限水位探頭7時(shí),三極管VT2導(dǎo)通,與非門A2的正極仍為高電平,但是由于三極管VT1截止,與非門A1的正極和負(fù)極均為低電平、其輸出端則來(lái)高電平,與非門A3的負(fù)極為低電平、其輸出端則為高電平,與非門A2的輸出端則為低電平,三極管VT3保持截止,繼電器K2不得電,所以常閉電磁閥9仍關(guān)閉。當(dāng)水位下降到下限水位探頭8以下時(shí),三極管VT2和三極管VT1均導(dǎo)致,重新進(jìn)行補(bǔ)水,如此反復(fù)則可以很好的對(duì)儲(chǔ)水罐6的水位進(jìn)行控制。
如上所述,便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。