[发明专利]一种用于高温金属离心雾化制粉的转盘初始加热装置

说明书

本发明提供一种用于高温金属离心雾化制粉的转盘初始加热装置，包括一个圆盘本体，还包括：热喷枪，通过二维导轨倾斜安装在圆盘本体上表面，并能够在圆盘本体的圆心至外圆周之间实现径向上和垂向上的移动；测温装置，采用非接触式测量圆盘本体上表面各处的温度；温控系统，包括带有PLC程序的控制器，用于接收测温装置的测量结果，并控制热喷枪的火焰温度及相对圆盘本体的位置和距离。本发明能够利用温控系统精确控制热喷枪的加热功率，采用对流或者辐射传热的原理对圆盘本体进行初始加热，使得圆盘本体温度在达到或高于金属液流的温度后再接收金属液流，防止圆盘本体上的液流凝固并形成稳定的液膜，保证了转盘离心雾化制粉过程的顺利启动。

技术领域

本发明涉及高温金属离心雾化领域，特别是涉及一种用于高温金属离心雾化制粉的转盘在初始启动阶段进行加热的装置。

背景技术

目前，应用于高温金属粉末的雾化技术主要有气体雾化法(AA法)、真空感应气雾化法(VIGA法)、无坩埚电极感应熔化气体雾化法(EIGA法)、等离子火炬法(PA法)、等离子旋转雾化法(PREP法)以及转盘离心雾化法等。

以典型的VIGA和PREP法为例，EIGA工艺通过高频感应线圈将缓慢旋转的电极材料熔化并通过控制熔化参数形成细小液流(液流不需要接触水冷坩埚和导流管)，当合金液流流经雾化喷嘴时，液流被雾化喷嘴产生的高速脉冲气流击碎并凝固形成微细粉末颗粒。EIGA法粉末最大的优势是无耐火材料夹杂、能耗小，不足之处是目前国内技术制得的金属粉末粒度较粗大，电极的偏析也会导致合金粉体材料的成分不均匀。PREP法制备的粉末具有表面清洁、球形度高、伴生颗粒少、无空心/卫星粉、流动性好、高纯度、低氧含量、粒度分布窄等优势。但是，PREP工艺受限于电极棒大幅提速后导致的密封、振动等相关技术瓶颈，采用该法仍难以低成本制备细粒径粉体。

目前常用的是转盘离心雾化法，转盘离心雾化法通过将金属液体流向高速旋转的转盘面中心，在离心力的作用下，细小的液滴从转盘边缘甩出并且凝固成粉末颗粒。转盘雾化具有成本低、粒径集中度高等优点，但是采用转盘雾化制备高温金属时，初始时刻，转盘的温度低，接近室温。当温度超过100℃的高温金属液体流到低温的转盘上时，向转盘散热，金属液体迅速降温到熔点以下，凝固成颗粒状固体高速甩出，无法形成有效的离心雾化制粉过程。同时，高温金属液体流到转盘中心，由于热传导使得转盘中心局部区域温度迅速升高，但是转盘外围区域没有加热，仍然是低温。这就造成了转盘表面中心温度高、外围温度低的温度不均匀情况，中心区域由于高温膨胀产生了热应力，容易造成热应力过高破坏转盘。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温金属离心雾化制粉的转盘在初始启动阶段进行加热的装置。

具体地，本发明提供一种用于高温金属离心雾化制粉的转盘初始加热装置，包括一个水平摆放的圆柱形圆盘本体，还包括：

热喷枪，通过二维导轨倾斜安装在圆盘本体上表面，利用喷出的火焰对圆盘本体上表面进行加热，并能够在圆盘本体的圆心至外圆周之间实现径向上和垂向上的移动；

测温装置，采用非接触式测量圆盘本体上表面各处的温度；

温控系统，包括带有PLC程序的控制器，用于接收测温装置的测量结果，并控制热喷枪的火焰温度及相对圆盘本体的位置和距离。

本发明利用温控系统精确控制热喷枪的加热功率，采用对流或者辐射传热的原理对圆盘本体进行初始加热，使得圆盘本体温度在达到或高于金属液流的温度后再接收金属液流，防止圆盘本体上的液流凝固并形成稳定的液膜，保证了转盘离心雾化制粉过程的顺利启动。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的转盘初始加热装置结构示意图；

图2是本发明一个实施方式的高温金属液流离心制粉过程示意图；

图3是本发明一个实施方式中的二维导轨结构示意图。

具体实施方式