[发明专利]一种金属粉末制备装置

说明书

本发明公开了一种金属粉末制备装置，包括依次相连的中间包保温坩埚、导流管、雾化喷嘴和雾化喷盘，导流管的顶端设置有凸起部，中间包保温坩埚的底端对应凸起部设置有凹陷部，凸起部与凹陷部卡接，导流管上套设有保温石墨套且导流管与保温石墨套固连，保温石墨套上缠绕有加热感应线圈，加热感应线圈为铜管，加热感应线圈的外壁包裹有绝缘层，加热感应线圈的一端连接有进水管、另一端连接有出水管，且加热感应线圈连接有交变电源，导流管上还套设有分气环，分气环的出气口与雾化喷嘴的进气口连通，雾化喷嘴与分气环固连；雾化喷盘中设置有第一水冷通道，雾化喷嘴中设置有第二水冷通道。本发明金属粉末制备装置能够保证金属粉末的顺利制备。

技术领域

本发明涉及金属冶炼设备技术领域，特别是涉及一种金属粉末制备装置。

背景技术

近年来，金属3D打印技术发展迅猛，对3D打印技术原材料的金属粉末的要求越来越高。金属粉末的主要性能指标有粒径小、粒度分布窄、球形度高、流动性好、松装密度高等特点；目前已有的粉末制备技术都面临着细粉收得率低、粉末球形度差等弊端，大大增加了金属3D打印用金属粉末的成本。

气体雾化法制备金属粉末是目前适用于金属3D打印技术最常见的方法，气体雾化法将气体的动能转化为金属液的表面能，将液态金属破碎成小液滴，在高冷速下凝固成金属粉末，最为突出的雾化技术为超音速雾化技术，该技术不再拘泥与传统的雾化技术中导流管与雾化器的一体化结构，而是将雾化喷嘴，导流管单独组装，在拉瓦尔管的基础上，通过特定的装配结构，使气流和金属熔体一起通过拉瓦尔喷嘴，在喷嘴中最窄截面处气体被从几米每秒加速到声速，金属熔体在高速气体的驱动下二者处于平行状态，由于气体的剪切应力，液体形成细丝最终破碎被雾化成金属液滴，凝固后形成粉末颗粒。

雾化制粉过程的问题之一是导流管与喷嘴的相对位置，其结构对粉末的质量有着决定性的影响，它决定着气体能量的利用效率以及粉末的破碎方法，雾化器结构的细微变化会对粉末的质量产生大的影响。在超音速雾化技术生产过程中，由于导流管和喷嘴相对独立，导流管到喷嘴最窄处的距离，导流管与喷嘴的同轴度，是决定生产粉末生产过程是否顺利的一个重要指标。其次，在雾化过程中，导流管的保温效果是决定雾化连续性的关键，在雾化制粉过程中，由于低温高压气体作用在导流管上时，极易造成导流管被吹处温度急剧降低导致金属在导管中凝固而造成堵嘴。

现有的金属粉末制备装置无法保证导流管与喷嘴的同轴度，且存在堵嘴的问题，导致粉末生产不顺利，且导流管与雾化喷嘴的距离固定，不利于不同物性参数的金属粉末制备参数的择优选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属粉末制备装置中导流管与喷嘴的装配结构，以解决上述现有技术存在的问题，保证金属粉末的顺利制备，避免堵嘴现象的发生，同时满足不同金属粉末的生产需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种金属粉末制备装置，包括依次相连的中间包保温坩埚、导流管、雾化喷嘴和雾化喷盘，所述导流管的顶端设置有凸起部，所述中间包保温坩埚的底端对应所述凸起部设置有凹陷部，所述凸起部与所述凹陷部卡接，所述导流管上套设有保温石墨套且所述导流管与所述保温石墨套固定连接，所述保温石墨套上缠绕有加热感应线圈，所述加热感应线圈为铜管，所述加热感应线圈的外壁包裹有绝缘层，所述加热感应线圈的一端连接有进水管、另一端连接有出水管，且所述加热感应线圈连接有交变电源，所述导流管上还套设有分气环，所述分气环的出气口与所述雾化喷嘴的进气口连通，所述雾化喷嘴与所述分气环固定连接；所述雾化喷盘中设置有第一水冷通道，所述雾化喷嘴中设置有第二水冷通道。

优选地，还包括对中配件，所述对中配件包括对中杆和对中杆底座，所述对中杆的底端固连在所述对中杆底座的正中，所述对中杆底座能够通过连接件与所述雾化喷嘴的底端固连。

优选地，所述交变电源的电压为380V。