[发明专利]一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置及其方法

权利要求书

1.一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，包括静电分离室(2)，所述静电分离室(2)顶部下粉口处连接有送粉单元(1)，其特征在于，所述静电分离室(2)上端分别开设有抽气口(21)和充气口(22)，所述抽气口(21)与真空系统连接，所述充气口(22)与惰性气体系统连接，所述静电分离室(2)内部设置有静电分离机构(23)，所述静电分离室(2)下方设有废粉收集罐(24)和合格粉收集罐(25)，所述静电分离机构(23)用于分离含有非金属夹杂的粉末，并将分离后的非金属夹杂存储于废粉收集罐(24)中，分离后的金属粉末存储于合格粉收集罐(25)中；

所述静电分离机构(23)包括电晕电极阵列(231)、挡板(232)以及毛刷(233)，所述挡板(232)位于电晕电极阵列(231)的下方，所述挡板(232)一端与转轴(234)固定连接，所述挡板(232)另一端位于转轴(234)轴心所在水平面的上下位置处、分别设有上限位块(235)和下限位块(236)；所述送粉单元(1)和电晕电极阵列(231)在挡板(232)转动至上限位块(235)时开启，在挡板(232)转动至下限位块(236)时关闭，当挡板(232)转动至上限位块(235)时，挡板(232)的最低处位于合格粉收集罐(25)的上方或者下一组挡板的上方，当挡板(232)转动至下限位块(236)时，挡板(232)的最低处位于废粉收集罐(24)的上方，并通过毛刷(233)将挡板(232)上吸附的非金属夹杂刷落至废粉收集罐(24)中；所述静电分离机构(23)还包括导轨(237)，所述导轨(237)平行设置在挡板(232)位于下限位块(236)的上方，所述毛刷(233)通过滑块活动安装在导轨(237)上，所述滑块通过移动电机驱动、使毛刷(233)在导轨(237)上往复运动；

所述毛刷(233)设置在毛刷辊上，所述毛刷辊通过转动电机驱动、使毛刷(233)随同毛刷辊一起旋转。

2.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述电晕电极阵列(231)主要由并联设置的4～5个高压电极组成。

3.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述挡板(232)远离转轴(234)的一端、沿竖直方向间距设置有多个凹槽，每个所述凹槽均与上限位块(235)间隙配合，通过上限位块(235)插入不同高低的凹槽，用于调整挡板(232)与水平面夹角(α)的大小。

4.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述挡板(232)与水平面夹角(α)范围为30°～60°。

5.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述静电分离机构(23)设置为两组或两组以上，用于逐步去除高温合金粉末中的非金属夹杂。

6.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述挡板(232)为无磁的不锈钢板，表面光洁度为Ra0.6。

7.根据权利要求1所述的一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的装置，其特征在于，所述装置还包括控制系统，所述控制系统包括PLC、与PLC相连的人机界面、真空系统控制开关、惰性气体系统控制开关、电晕电极阵列控制开关、转轴控制器以及毛刷控制器；

所述人机界面用于设置控制系统中相关参数。

8.一种去除高温合金粉末中非金属夹杂的方法，其特征在于，基于权利要求1～7任一项所述的装置，具体包括以下步骤：

步骤一、将送粉单元与静电分离室下粉口连接后，打开真空系统与惰性气体系统，将静电分离室抽真空至小于5×10^-3Pa，充气氩气至1.1～1.5bar时关闭；

步骤二、挡板转动至上限位块处，开启电晕电极阵列高压至20～50kV，调整挡板角度至30°～60°；

步骤三、开启送粉单元，分批次下粉，每次下粉10～20min，金属粉末在接触挡板后完成放电，在重力的作用下克服挡板吸力产生的滚动摩擦力而向下加速滚动，并最终落至下一组挡板上再次进行去除非金属夹杂或者直接落入合格粉收集罐中；

步骤四、关闭送粉单元及电晕电极阵列电压，转轴带动挡板转动至下限位块后，开启转动电机和移动电机，使毛刷以10～20mm/s的移动速度，20r/min的转速沿挡板上方的导轨运动，将挡板上吸附的非金属夹杂刷落至废粉收集罐中；

步骤五、重复步骤二、步骤三以及步骤四直至所有高温合金粉末完成静电分离。