[发明专利]一种金属粉末球化的方法和装置

权利要求书

1.本发明涉及一种制备球形粉末的方法和装置，更具体的说是将非球形粉末进行球化处理的方法和装置，本发明通过将原料粉末送入直流电弧等离子体焰流加热，粉末熔化并在表面张力的作用下发生球化，随后在惰性气体中冷却进入收集器得到球形粉末，采用本方法获得的粉末球形度高、表面光滑、内部致密缺陷少、流动性好；等离子体气体和粉末冷却环境气体均可实现内部循环，减少惰性气体用量，降低生产成本，本发明尤其适合于难熔金属粉末的球化，也可用于其他合金粉末及陶瓷粉末的球化。

2.根据权利要求1所述本发明中所述的粉末球化过程为非球形原料粉末以特定角度和送粉速率送入直流电弧等离子体焰流，粉末在高温焰流中熔化并在表面张力的作用下发生球化；所述的球化粉末随等离子体射流喷出后在惰性气氛中冷却，并在粉末收集器和旋风分离器中进行收集；实现上述过程的装置包括：1)粉末球化腔体；2)粉末回收腔体；3)旋风分离器；4)热交换器；5)粉尘过滤器；6)离心风机；7)真空系统；8)至少一支等离子体发生器(含电源)；9)送粉器；10)储粉罐；11)气体压缩机；12)储气罐；13)连接各部分的管道和阀门；14)压力测量装置；15)冷却水系统。

本发明中所述的等离子体由气体直流放电获得，通常电压范围为20-80V，电流为250-800A。

3.根据权利要求1所述的本发明中所述的等离子体气体和粉末冷却用环境气体为同种气体，可以为Ar，He，N₂，H₂或其混合气；气体种类和比例将控制等离子体放电电压和电流，具体参数取决于待球化粉末的种类和粒径分布。

所述的等离子体气体和粉末冷却用气体分别由2套循环装置实现循环利用；等离子体气体循环装置由气体压缩机和储气罐实现，气体压缩机可以为活塞压缩机或螺杆压缩机，供气量不低于100l/min；储气罐容量不低于0.3m³，气体维持压力为0.6-0.8MPa；冷却气体循环由离心风机实现，通过变频控制器可实现循环风量为2000-10000m³/h；等离子体气体和冷却气体在进入各自循环系统前均经气体热交换器降温和粉尘过滤器除尘。