专利名称：铝包覆氧化软磁铁粉生产装置的制作方法
技术领域：
本发明所属技术领域为固体粉末快速包覆领域，尤其是用于铝包覆氧化法软磁铁粉的生产装置。
背景技术：
在发明专利申请“铝包覆氧化法软磁铁粉芯”(申请号201110199915.6)中提出了在铁基软磁粉末表面快速包覆纯铝或含少量铁的铝铁合金包覆层，通过氧化方法形成质量良好的氧化膜，在产品压制成形后再通过较高温度热处理，完成合金化和退火处理，降低磁滞损失的方法。由于铝和铁在高温下易形成合金，如何快速将铝包覆在铁粉表面，是该方法的难点，现有的搅拌混合法固体粉末包覆方法，是将一定量的液体和一定量的固体混合搅拌再通过、液相蒸发、液相凝固或液相固化等方法实现固体粉末的包覆，现有搅拌混合法 的固体粉末包覆方法难以实现快速包覆，高温下搅拌的桨叶、轴承、密封对材料和工艺要求高；现有的流化床固体粉末包覆方法，无运动部件，但由于固体粉末处悬浮状态，不利于粉末之间的相互接触，不利于快速包覆，“铝包覆氧化法软磁铁粉芯”专利申请中提出的铝包覆方法为固液混合、气体吹喷法，是将原始铁基软磁粉和铝原料在带保护气氛的不同容器中加热，热的铁基软磁粉末和铝铁熔液通过通道引入螺杆混合机构，通过螺杆转动使颗粒与铝铁熔液快速混合，并将混合颗粒推向气体喷口，该方法理论上可实现铝快速包覆铁粉，但有两个缺点，Cl)高温下螺杆、轴承、密封对材料和工艺要求高，高温下铁粉具有塑性，螺杆会将铁粉挤压变形，(2)由于铝液喷在螺杆上，铁粉与铝液的比例出现周期性变化，不利于使铁粉上包覆的铝层厚度均匀。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能低成本实现快速将铝包覆在铁粉表面的生产装置。本发明的技术方案为在气雾法铁粉生产装置的粉末收集口安装螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道组成，螺旋形的流道入口直接安装在气雾法铁粉生产装置粉末收集口上，出口为粉末排出口，螺旋形的流道外环壁上安装铝液注入管道，制粉的雾化气体携带铁粉进入粉末收集口、经螺旋形流道后排除，铁粉经过螺旋形流道时，由于离心力的作用，铁粉集中在螺旋流道的靠外的内壁上移动；从流道螺旋起始点的内柱面作切线，与外柱面相交点为铝液注入管道入口与流道螺旋起始点的最近距离，以保证铝液注入处铁粉粉末沿外柱面运动，并在铝液注入处上涂抹铝液，铁粉带着铝液再沿后段的螺旋形的流道的靠外的内壁上移动，通过粉末相互挤压、以及粉末在流道壁上的滚动，铝液均匀包覆在铁粉表面，从流道出口吹出后，铝液在铁粉表面凝固形成铝层，实现铝包覆。优化的螺旋流道分为上部水平轴螺旋段，和下部垂直轴螺旋段，铝液注入口安装在上部水平螺旋轴段的底部，注入管道的内壁与水平螺旋轴段靠下的内壁相切，由于重力的作用，铝液会沿靠下的内壁注入，铁粉由于离心力的作用也向靠下的内壁冲击，不断带走铝液，保持铝液前沿的稳定，螺旋流道由管形材料圈绕而成，或者由内螺槽形管与中心芯杆组合而成，上部水平轴螺旋段可采用从中间剖分成两个零件，分别加工后组合的方式制造，也可采用管形材料弯曲后焊接铝注入管道的方式制造。可选的螺旋流道为一段式，铝液安注入管安装在螺旋流道的任意方向的外壁上，螺旋形流道的螺旋轴方向可任意设置，此时要缩小铝液注入管入口直径，或将铝液注入ロ设为窄缝式，提高铝液注入流速，消除铝液注入处重力的影响。优化的粉末出口安装水体密封室,水体密封室为内密封室和外水体室，内、外空间之间的分隔板的下部为连通孔，此连通孔为出料孔，内外空间均充装添加了三こ醇胺(或其它氧化催化剂)的去离子水，水体高度高于出料孔高度，实现内空间和外空间的分隔，水体密封室的内空间与螺旋混合器的密封外壳连接并密封，内密封室外売上安装气体出口，雾化气体(优选为氩气)沿气体出口排出后，经除尘、脱水、氢气含量控制后循环利用，粉末出口的粉末直接喷入去离子水中，并形成氧化膜，在内外空间之间安装传送带式粉末运送装置，实现连续收粉，通过调整传送带的速度来调整粉末氧化膜的厚度。 本发明的有益效果为本发明与搅拌混合法、螺杆混合等机械混合包覆法相比，无运动部件，材料及エ艺要求较低；与流化床式的气体混合法相比，増加了粉末之间、以及粉末与流道的接触机会，容易实现快速包覆；本发明实现制粉和包覆连续作业，有利于节约能源。
图I是螺旋混合法铝包覆氧化软磁铁粉生产装置整体结构图。
具体实施方式
图I中雾化喷嘴(I)安装在熔炼炉组件(2)底部，熔炼炉(2)上部安装塞棒控制 装置(3)，雾化喷嘴下部安装雾化室组件(4)、上述四部份为常规的气雾制粉机构，不限于图I所示，可有多种形式，雾化室组件(4)的下部依次安装水平轴螺旋流道及铝液注入机构(5 )、垂直轴螺旋流道组件(6 )、粉末喷ロ( 605 )，粉末喷ロ( 605 )与水体密封室(8 )的内腔相通，在水体密封室内安装传送带式粉末输送装置(9 )。雾化室组件(4)由雾化筒(401)，加热套(402)、保温层(403)、外壳(404)同心安装，雾化筒(401)底部安装粉末收集ロ(405)。水平轴螺旋流道及铝液注入机构(5)由水平轴螺旋流道(501)及铝液注入流道(502)构成，水平轴螺旋流道(501)的螺旋轴水平，铝液注入流道(502)内部下柱面与螺旋流道(501)内部下柱面相切。垂直轴螺旋流道组件(6)由垂直轴螺旋流道(601)、加热套(602)、保温层(603)、外壳(604)构成，垂直轴螺旋流道(601)底部安装粉末喷ロ(605)。本实施例的水平轴螺旋流道及铝液注入机构(5)使铝液注入流道中的铝液在重力的作用下形成内部靠下柱面的薄铝液层，鉄粉也在离心カ的作用下在内部靠下柱面附近运动，有利于铝液与鉄粉混合，因此螺旋流道为两段式(水平轴螺旋流道和垂直轴螺旋流道);如果减小铝液入口的直径、或者铝液入口改为窄缝式，降低铝液进入时重力的影响，也可采用単一的螺旋流道，螺旋流道的螺旋轴也可任意设置。[0015]本实施例的水平轴螺旋流道及铝液注入机构(5)，由两块矩形材料加工完成后组合而成，垂直轴螺旋流道(601)由管状材料圈绕而成，当然也可采用其它方式，如垂直轴螺旋流道采用内螺旋槽管与芯杆组合方式制造，水平轴螺旋流道及铝液注入机构(5)采取弯管上焊铝液注入管的方式制造。铝液熔炉(7)由坩埚(701)、加热套(702)、保温层(703)、外壳(704)、炉盖(706)构成，铝液管(706 )与铝液注入流道(502 )相通，铝液管(707 )插入坩埚内，铝液管(707 )周围有加热套(708)、保温层(709)和外壳(710)。水体密封室(8)为由分隔板(801)分为内密封室(802)和外水体室(803)，内密封室(802 )与外水体室(803 )之间通过分隔板(801)下部开口连通，水体密封室(8 )内充装去离子水，优选方案为充装添加了三乙醇胺等氧化催化剂的去离子水，此去离子水起密封内密封室(802)的作用，同时使包覆在铁粉上的铝层表面形成氧化层，内密封室的上开口与垂直轴螺旋流道组件(6)的外壳(604)密封连结，粉末喷口(605)的出口在内密封室(802)内，内密封室(802)的外壳上安装排气孔(804)。 水体密封室(8)内安装传送带式粉末输送装置(9)，加工完成的软磁粉末通过传送带从内密封室内输送出来。从排气孔(804)排出的雾化气体(优选氩气)，经冷却、除尘、脱水、氢含量控制重新进入生产流程。为了防止铝液和高温铁粉侵蚀雾化喷嘴、雾化管、螺旋流道、铝液管，雾化喷嘴、雾化管和螺旋流道应采用陶瓷或陶瓷涂层，优化的陶瓷涂层工艺为采用铁基材料制造器件基体，在器件基体上进行热浸镀铝、再阳极氧化铝层形成氧化铝涂层。
权利要求1.一种铝包覆氧化法软磁铁粉的生产装置，其特征是在气雾法鉄粉生产装置的粉末收集ロ安装螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道组成，螺旋形的流道入口直接安装在气雾法铁粉生产装置粉末收集口上，出口为粉末排出ロ，螺旋形的流道外环壁上安装铝液注入管道，制粉的雾化气体携帯铁粉进入粉末收集ロ、经螺旋形流道后排除。
专利摘要一种铝包覆氧化法软磁铁粉的生产装置，其特征是在气雾法铁粉生产装置的粉末收集口安装螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道组成，螺旋形的流道入口直接安装在气雾法铁粉生产装置粉末收集口上，出口为粉末排出口，螺旋形的流道外环壁上安装铝液注入管道，制粉的雾化气体携带铁粉进入粉末收集口、经螺旋形流道后排除，铁粉粉末沿螺旋形的流道外柱面运动，并在铝液注入处上涂抹铝液，从流道出口吹出后，铝液在铁粉表面凝固形成铝层，实现铝包覆。
文档编号B22F1/02GK202621915SQ20122004128
公开日2012年12月26日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者唐明龙, 李小年, 刘斌 申请人:天津蹊径动力技术有限公司