[发明专利]一种降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的装置和方法

权利要求书

1.一种降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的装置，其特征在于，包括热电偶测温装置[1]、可控温塞棒[2]、加热装置[3]、中间包出水口[4]、水泵[5]、雾化室[6]、温控装置[7]、电动缸[8]、喷嘴[9]、水雾化中间包[10]、电动缸驱动横梁[11]、连杆[12]、支架[13]、补偿导线[14]；其中雾化室[6]的外侧通过支架[3]固定有电动缸[8]，电动缸[8]的上端通过连杆[12]固定在电动缸驱动横梁[11]一端，可控温塞棒[2]固定在电动缸驱动横梁[11]另一端，可控温塞棒[2]位于雾化室[6]上方，热电偶测温装置[1]装在中空的可控温塞棒[2]的内部，热电偶测温装置[1]通过补偿导线[14]与温控装置[7]连接；雾化室[6]上端固定有水雾化中间包[10]，水雾化中间包[10]下端设有中间包出水口[4]，水雾化中间包[10]外侧安装有加热装置[3]；中间包出水口[4]下方固定有喷嘴[9]，喷嘴[9]通过导管与雾化室[6]外的水泵[5]连接。

2.一种基于权利要求1所述装置的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，金属或合金的熔炼：根据所需制备的金属粉末配比金属或合金组分，并将其加热熔融；

步骤二，复合脱氧：电动缸驱动横梁[11]下移，可控温塞棒[2]随之下移，中间包出水口[4]随即关闭，从水雾化中间包[10]上方加入步骤一中熔炼好的金属或合金熔体，然后从水雾化中间包[10]上方加入复合脱氧剂进行复合脱氧；

步骤三，水雾化制粉：电动缸驱动横梁[11]上移，可控温塞棒[2]随之上移，中间包出水口[4]打开，喷嘴[9]喷出高压水雾进行水雾化制粉，得到金属粉末；

步骤四，金属粉末的烘干筛选：对步骤三中的金属粉末进行烘干，而后进行筛选；

步骤五，金属粉末的还原：将步骤四中筛选后的金属粉末进行还原；

步骤六，将步骤五还原的金属粉末进行破碎、筛选，制得成品金属粉末。

3.根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，所述金属或合金用于粉末冶金。

4.根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，步骤二复合脱氧过程中，当温度于1150℃~1700℃时从水雾化中间包[10]上方加入复合脱氧剂进行复合脱氧；所述复合脱氧剂各成分的质量百分比：Si 50~65%；Ca ≥14%；Ba ≥14%；Al 2%；Mn 8%；S ≤0.2；P ≤0.05；所述复合脱氧剂加入量为每吨金属或合金熔体1.6~1.9kg；加入复合脱氧剂后静置3~5分钟。

5. 根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，步骤三水雾化制粉过程中，所述喷嘴[9]喷射角度为15~18°，过热度为150~200℃，水压为30~40Mpa。

6. 根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，步骤四中采用300目的筛进行筛选。

7. 根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，步骤五中，采用分解NH₃的方式对筛选出的金属粉末进行还原，将步骤四筛选出的金属粉末在炉口敞开的带式还原炉中还原，金属粉末于传动带上进行分阶段的还原：预热阶段、高温阶段、冷却阶段，其中还原预热阶段温度为700~800℃，高温阶段为850~920℃，冷却阶段为850~780℃；通入NH₃的流量为115~120m³/h，传动带带速为200~220mm/min，金属粉末铺于传动带上的厚度为20~25mm。

8. 根据权利要求2所述的降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的方法，其特征在于，步骤六中采用300目的筛进行筛选。