[发明专利]一种制备球形钛粉的雾化装备及方法

权利要求书

1.一种制备球形钛粉的雾化装备，其特征在于：

包括电子束枪(1)、熔炼室(2)、冷壁坩埚(4)、雾化器(5)、雾化室(6)、真空系统(7)、旋风分离收集系统(8)；

所述电子束枪(1)固定安装在所述熔炼室(2)的顶部，电子束枪(1)的电极端位于熔炼室(2)内；所述熔炼室(2)一侧设置有氩气管道(201)；所述冷壁坩埚(4)设置于熔炼室(2)内，冷壁坩埚(4)的外部固定套接有中频感应装置(3)，底部设置有底部小孔(401)，底部小孔(401)内设置有用于封闭底部小孔(401)的钛材，所述钛材的熔融温度为1700-1850℃；熔炼室(2)下方连通设置有雾化室(6)；熔炼室(2)和雾化室(6)的连接部位固定安装有雾化器(5)，熔化后的钛液经过底部小孔(401)流入雾化器中；真空系统(7)通过真空管道(11)连接有两条支路，一条支路与熔炼室(2)连接，另一条支路与雾化室(6)连接；所述雾化室(6)下部设置有出料口，出料口通过导向管(10)与旋风分离收集系统(8)连接。

2.根据权利要求1所述的制备球形钛粉的雾化装备，其特征在于：冷壁坩埚(4)外套接有循环冷却水腔，所述循环冷却水腔的进水端设置有进水管，出水端连接有出水管。

3.根据权利要求1所述的制备球形钛粉的雾化装备，其特征在于：所述旋风分离收集系统(8)连接有除尘系统(9)。

4.根据权利要求1所述的制备球形钛粉的雾化装备，其特征在于：所述旋风分离收集系统(8)下部设置有连接有收集罐(801)。

5.一种制备球形钛粉的雾化方法，所述雾化方法应用权利要求1-4任一所述的雾化装备，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将钛合金原材料放入安装在熔炼室(2)内的冷壁坩埚(4)中；

S2：封闭熔炼室(2)，同时打开循环冷却水装置；

S3：启动真空系统(7)开始对熔炼室(2)和雾化室(6)抽真空，当真空度小于10^-3Pa时，启动电子束枪(1)使钛合金原料熔化；

S4：待所有钛合金原料熔化完毕后，关闭电子束枪(1)，开启中频感应装置(3)加热冷壁坩埚(4)内的钛液，稳定熔融钛液避免凝固，同时熔炼室(2)和雾化室(6)充入氩气至常压；

S5：增加中频感应装置(3)的功率，当钛液温度达到1700-1850℃时，冷壁坩埚(4)内用于封闭底部小孔(401)的钛材熔化，钛液从底部小孔(401)流出，启动雾化器(5)开始雾化，同时开启旋风分离收集系统(8)和除尘系统(9)；

S6：待所有钛液雾化结束后，依次关闭中频感应装置(3)、雾化器(5)、旋风分离收集系统(8)、除尘系统(9)，收集，完成一个雾化炉次。

6.根据权利要求5所述的制备球形钛粉的雾化方法，其特征在于：所述冷壁坩埚(4)的原料容纳量为5-50Kg。

7.根据权利要求5所述的制备球形钛粉的雾化方法，其特征在于：电子束枪(1)的加载功率范围是30-200KW；所述S4中频感应装置(3)的工作功率为50-150KW；所述S5中频感应装置(3)的工作功率范围为100-200KW。

8.根据权利要求5所述的制备球形钛粉的雾化方法，其特征在于：所述底部小孔(401)的尺寸为Φ5-Φ10mm。

9.根据权利要求5所述的制备球形钛粉的雾化方法，其特征在于：所述雾化器(5)压力的调节范围为0.5-6MPa。

10.根据权利要求5所述的制备球形钛粉的雾化方法，其特征在于：所述旋风分离收集系统(8)的收集效率为99.8％。