循环冷却的金属粉体蒸发制取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属粉体制取装置技术领域，特指一种循环冷却的金属粉体蒸发制取
目.0
【背景技术】
[0002]超细粉体经气相法粒子生成器生成固态的超细粉体粒子后，由于其温度较高，在进入收集器之前要对其进行冷却。现有技术采用冷却气体冷却超细粉体，即将冷却气体喷入气相法粒子生成器与收集器中间使冷却气体形成的包覆超细粉体表面进行冷却，其不足之处在于:一是冷却气体使用量大，料耗与能耗高；二是等离子体喷枪的喷头与炉体内的坩祸内的金属颗粒的距离较大，能耗大。针对其不足，中国专利CN 102357655 B公开了《一种超细粉体冷却方法》，是将液相保护介质雾化成颗粒直径为50?300 μ m后，喷入气相法粒子生成器与收集器中间的冷却器，使液相保护介质包覆在超细粉体表面对超细粉体进行冷却，冷却后的超细粉体进入收集器中沉积，虽然其冷却效果有所改进，但还是不够明显，而且仍然存在等离子体喷枪的喷头与炉体内的坩祸内的金属颗粒的距离较大，能耗大的不足，同时，由于液相保护介质的纯度问题，也会导致超细粉体的纯度下降。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种冷却效果好、能耗小、纯度高的循环冷却的金属粉体蒸发制取装置。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]循环冷却的金属粉体蒸发制取装置，包括炉体、炉体内的坩祸、加热蒸发坩祸内的金属的等离子体喷枪、收集坩祸内产生的金属粉末的收集器，其特征在于:所述坩祸上侧的开口上设置有甘祸口盖，等离子体喷枪的喷头穿过甘祸口盖伸入到；t甘祸内腔，；t甘祸口盖及坩祸内的喷头的外表面包覆有耐高温材料制成的护套，炉体与坩祸之间设置有保温隔热材料，收集器的出气口上安装有真空泵及气固分离器，从气固分离器的出气口引出的冷却管依次连接抽风机、热交换器、气体净化过滤器后穿过炉体、保温隔热材料通过坩祸口盖上的进气通道与坩祸内腔连通，储料桶的出料管和收集器的进料管穿过炉体及坩祸口盖与坩祸内腔连通。
[0006]上述热交换器与坩祸口盖之间的冷却管上连通的一根以上的支气管分别与收集器的进料管及收集器的内腔连通。
[0007]上述的坩祸口盖为隔热耐高温材料制成，坩祸口盖的下表面为中部向上凹的弧形面，坩祸口盖上均布有两个以上的进气通道，进气通道的上部开口于所述弧形面下表面、下部开口于坩祸口盖使得下端面，所述穿过炉体、保温隔热材料的冷却管与所述坩祸口盖下端面上的进气通道开口连接。
[0008]上述收集器的进料管由外到内依次设置有冷却水套层、保温材料层、耐高温材料层，所述的支气管与耐高温材料层的内腔连通。
[0009]上述储料桶的出料管上间隔设置有两个以上用于不停机进料的阀门。
[0010]上述的储料桶的底部的出料管上间隔设置有两个以上用于不停机放料的阀门。
[0011]上述炉体的炉壁及炉盖为双层不锈钢水套结构，炉壁及炉盖上设置有与双层不锈钢水套连通的进出水接头。
[0012]上述的等离子体喷枪的一侧设置有为其提供电源的等离子电弧柜。
[0013]上述的耐高温材料制成的护套是用氧化锆或石墨或耐高温合金材料或耐高温石英材料制造的。
[0014]上述的储料桶内盛放有0.1—50mm大小的金属颗粒。
[0015]上述收集器的具体结构是:带有冷却水套的收集器内腔内设置的横向的隔板将收集器内腔分割成上腔和下腔，下腔内间隔排列有金属过滤管，金属过滤管的下端封闭、上端通过连接管穿过隔板后开口于上腔，上腔内的每个连接管上均设置有循环用的电磁阀，电磁阀与隔板之间的连接管上通过三叉管连接有与储气罐连通的供气管，供气管上设置有供气用的电磁阀，所述的进料管与收集器的下腔连通，所述收集器的出气口设置在收集器的上腔上，所述的循环用的电磁阀和供气用的电磁阀由控制器控制。
[0016]上述金属过滤管的外径为8—85mm，金属过滤管的壁厚均为I一5mm，所述金属过滤管有8 — 80根，下腔内金属过滤管的长度为20— 3000mm，相邻两金属过滤管外壁之间的距离为I一500mm，最外边的金属过滤管外壁与收集器内壁之间的距离为I一500mm。
[0017]本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:
[0018]1、本发明的等离子体喷枪的喷头伸入坩祸内，喷头与金属颗粒的距离小，喷头发射的高温等离子气体直接加热金属颗粒，能耗小。
[0019]2、本发明将等离子体喷枪产生的热量大部分集中在坩祸内，使用冷却的惰性气体送入坩祸内、收集器、收集器的进料管进行多次冷却，冷却效果好，而且惰性气体(例如氮气或氦气)通过热交换器循环使用，节约惰性气体。
[0020]3、本发明的穿过坩祸口盖伸入坩祸内的喷头的外表面包覆有耐高温材料制成的护套，可有效保护喷头不被高温烧伤，这为坩祸上加盖、喷头伸入坩祸内提供了技术保障。
[0021]4、本发明的坩祸口盖及收集器的进料管上分别连通有多根冷却管的支气管，冷却效果好。
[0022]5、本发明收集器的进料管由外到内依次有冷却水套层、保温材料层、耐高温材料层，并向耐高温材料层内通过支气管通有惰性的冷却气体，散热及隔热效果好。
[0023]6、本发明由于循环使用惰性气体作为冷却介质，其纯度高，生产的超细金属粉末的纯度也同样高，超细金属粉末的附加值高。
[0024]7、本发明适用于制作超细金属粉末。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的结构原理示意图。
图2是本发明的收集器的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-图2:
[0027]循环冷却的金属粉体蒸发制取装置，包括炉体10、炉体10内的坩祸11、加热蒸发坩祸11内的金属的等离子体喷枪12、收集坩祸11内产生的金属粉末的收集器13，所述坩祸11上侧的开口上设置有樹祸口盖14，等离子体喷枪12的喷头15穿过；t甘祸口盖14伸入到坩祸内腔，坩祸口盖14及坩祸11内的喷头15的外表面包覆有耐高温材料制成的护套16，炉体10与坩祸11之间设置有保温隔热材料17，收集器13的出气口上安装有真空泵20及气固分离器18，从气固分离器18的出气口引出的冷却管19依次连接抽风机21、热交换器22、气体净化过滤器54后穿过炉体10、保温隔热材料17通过坩祸口盖14上的进气通道23与坩祸内腔24连通，储料桶30的出料管31和收集器13的进料管32穿过炉体10及坩祸口盖14与坩祸内腔24连通，炉体10的上侧设置有观察炉体10内部情况的视镜42。
[0028]上述热交换器22与坩祸口盖14之间的冷却管19上连通的一根以上的支气管33分别与收集器13的进料管32及收集器的下腔34连通，热交换器22两侧的冷却管19上设置有阀门。
[0029]上述的坩祸口盖14为隔热耐高温材料制成，坩祸口盖14的下表面为中部向上凹的弧形面，坩祸口盖14上均布有两个以上的进气通道23，进气通道23的上部开口于所述弧形面下表面、下部开口于坩祸口盖14使得下端面，所述穿过炉体10、保温隔热材料17的冷却管19与所述坩祸口盖14下端面上的进气通道开口 36连接。
[0030]上述收集器13的进料管32由外到内依次设置有冷却水套层、保温材料层、耐高温材料层，所述的支气管33与耐高温材料层的内腔连通，冷却水套层为双层不锈钢结构。
[0031]上述储料桶30的出料管31上间隔设置有两个以上用于不停机进料的阀门37。
[0032]上述的储料桶30的底部的出料管37上间隔设置有两个以上用于不停机放料的阀门38。
[0033]上述炉体10的炉壁及炉盖为双层不锈钢水套结构，炉壁及炉盖上设置有与双层不锈钢水套连通的进出水接头40。
[0034]上述的等离子体喷枪12的一侧设置有为其提供电源的等离子电弧柜41。
[0035]上述的耐高温材料制成的护套16是用氧化锆或石墨或耐高温合金材料或耐高温石英材料制造的。
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