金属纤维的熔抽制造装置及制造方法与流程

本发明涉及金属纤维制造领域，特别是一种金属纤维的熔抽制造装置及制造方法。

背景技术：

金属纤维材料是当前材料科学中迅速发展并兼具结构和功能双重属性的性能优异的新型工程材料，因具有全联通孔、高孔隙率、耐高温、耐腐蚀等优点，广泛应用于过滤与分离、催化剂载体、电极材料、吸音材料、能量吸收和换热元件等领域，使用熔抽方式高效制造金属纤维同时实现金属纤维的均匀铺毡对于提高产品的性能、降低生产成本有着积极的影响。

传统的熔抽制造金属纤维方法有坩埚式和悬滴式两种，前者是在坩埚中熔化金属后，使圆盘周边与熔体接触，将其冷凝成纤维，随着圆盘旋转，不断地抽出金属纤维产品；而后者是将金属棒料端部熔化形成熔滴，当圆盘周边通过时，使其冷凝并抽出纤维。两种熔抽法各有优缺点。坩埚式可利用废钢，成本低，由于可同时使用多圆盘熔抽生产率高，但投资大，技术复杂，合金成分变动较大，氧化严重，柑祸会沾污熔体，产品性能差，散热大，劳动条件恶劣，常用于熔抽普通钢，不锈钢；而悬滴式要用棒料或线材，成本高，同时由于只能使用单圆盘熔抽生产率低，但投资小，技术较简单，产品质量稳定，劳动条件好，常用于熔抽不诱钢、其它合金钢、镍基合金等。两者都使用旋转圆盘作为抽丝盘，金属熔浆易粘连在圆盘表面不易清除，圆盘内还需辅以冷却装置，结构复杂。同时，两种方式制造的金属纤维在冷却池中散乱堆积，在制造金属纤维毡或纤维板时需用设备进行二次均布处理，效率低下。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种金属纤维的熔抽制造装置及制造方法，实现金属纤维的高效制造，无需旋转圆盘，同时在收集过程中完成纤维的均匀铺毡过程，具有操作简单，生产高效，铺毡均匀等特点。

本发明提供的技术方案如下：一种金属纤维的熔抽制造装置，包括收集槽和架设在收集槽上方的石墨坩埚，所述石墨坩埚包括坩埚箱体以及可开合地设置在坩埚箱体顶部的密封盖板，所述坩埚箱体上设置有一加热装置，所述坩埚箱体的侧壁和底部分别开设有一个进气口和至少一个下料咀，所述进气口与下料咀均与所述坩埚箱体内腔连通，所述坩埚箱体底部与所述收集槽之间设置一可转向的高压喷嘴，所述高压喷嘴可连接外部空气压缩机且设置在对准所述下料咀正下方的位置，所述收集槽内设置有多个同心排布的圆形槽。

在本发明的较佳实施例中，所述圆形槽中装满冷却液。

在本发明的较佳实施例中，所述进气口用于连接外部还原性气体瓶。

在本发明的较佳实施例中，所述加热装置设置为高频感应加热线圈。

在本发明的较佳实施例中，所述坩埚箱体设置为碗状，所述加热装置绕设在所述坩埚箱体的外周壁上。

一种金属纤维的熔抽制造方法，包括以下步骤：

(1)将金属原材料填入坩埚箱体内，用密封盖板密封后，经坩埚箱体上的加热装置将坩埚箱体中的金属原材料加热熔化形成金属熔浆；

(2)经坩埚箱体上的进气口通入还原性气体从而在坩埚箱体内形成正压，坩埚箱体内的金属熔浆在压力作用下沿坩埚箱体底部的下料咀流出形成金属悬滴；

(3)利用对准下料咀正下方位置设置的高压喷嘴连接外部空气压缩机后喷出高速气体将下料咀流出的金属悬滴吹离，通过调整高压喷嘴的空气喷射方向从而改变金属悬滴下落位置；

(4)下落的金属悬滴经设置在坩埚箱体下方的收集槽收集，收集槽中装满冷却液用以冷却金属悬滴从而形成金属纤维，收集槽内设置有多个同心排布的圆形槽，收集槽中的金属纤维在高压喷嘴作用下实现均匀铺毡。

本发明产生的有益效果在于：本发明中的金属纤维的熔抽制造装置及制造方法,通过设置收集槽和架设在收集槽上方的石墨坩埚，将金属线材、块材或粉末填入石墨坩埚的坩埚箱体内，用密封盖板密封后，经坩埚箱体上的加热装置加热熔化形成金属熔浆，同时经坩埚箱体侧壁上的进气口通入还原性气体从而在坩埚箱体内形成正压，金属熔浆在空气压力和重力的作用下沿坩埚箱体底部下料咀流出形成金属悬滴，连接空气压缩机可转向的高压喷嘴喷出高速气体将悬滴吹离，从而落入收集槽中，经收集槽中的冷却液冷却后形成金属纤维，通过调整高压喷嘴的空气喷射方向，可改变金属纤维下落位置实现均匀铺毡，本发明摆脱了传统熔抽法制造金属纤维中对旋转抽丝盘的依赖，能够实现金属纤维的高效制造，具有操作简单，生产高效，铺毡均匀等特点。

附图说明

图1为本发明的金属纤维的熔抽制造装置的整体结构示意图；

图2为本发明的金属纤维的熔抽制造方法的步骤方框图。

具体实施方式

参见图1和图2，一种金属纤维的熔抽制造装置，包括收集槽10和架设在收集槽10上方的石墨坩埚20，石墨坩埚20包括坩埚箱体21以及可开合地设置在坩埚箱体顶部的密封盖板22，坩埚箱体21上设置有一加热装置30，加热装置30设置为高频感应加热线圈，坩埚箱体21设置为碗状，加热装置30绕设在坩埚箱体21的外周壁上，坩埚箱体21的侧壁和底部分别开设有一个进气口211和至少一个下料咀212，进气口211用于连接外部还原性气体瓶(图未示)，进气口211与下料咀212均与坩埚箱体21内腔连通，坩埚箱体21底部与收集槽10之间设置一可转向的高压喷嘴50，高压喷嘴50可连接外部空气压缩机(图未示)且设置在对准下料咀212正下方的位置，收集槽10内设置有多个同心排布的圆形槽(图未示)，圆形槽中装满冷却液。

具体的，如图2所示，该金属纤维的熔抽制造方法，包括以下步骤：

S01-将金属原材料填入坩埚箱体21内，用密封盖板22密封后，经坩埚箱体21上的加热装置30将坩埚箱体21中的金属原材料加热熔化形成金属熔浆；

S02-经坩埚箱体21上的进气口211通入还原性气体从而在坩埚箱体21内形成正压，坩埚箱体21内的金属熔浆在压力作用下沿坩埚箱体21底部的下料咀212流出形成金属悬滴；

S03-利用对准下料咀212正下方位置设置的高压喷嘴50连接外部空气压缩机后喷出高速气体将下料咀212流出的金属悬滴吹离，通过调整高压喷嘴50的空气喷射方向从而改变金属悬滴下落位置；

S04-下落的金属悬滴经设置在坩埚箱体21下方的收集槽10收集，收集槽10中装满冷却液用以冷却金属悬滴从而形成金属纤维，收集槽10内设置有多个同心排布的圆形槽，收集槽10中的金属纤维在高压喷嘴50作用下实现均匀铺毡。

综上所述，本发明中的金属纤维的熔抽制造装置,本发明中的金属纤维的熔抽制造装置及制造方法,通过设置收集槽10和架设在收集槽10上方的石墨坩埚20，将金属线材、块材或粉末填入石墨坩埚20的坩埚箱体21内，用密封盖板22密封后，经坩埚箱体21上的加热装置30加热熔化形成金属熔浆，同时经坩埚箱体21侧壁上的进气口211通入还原性气体从而在坩埚箱体21内形成正压，金属熔浆在空气压力和重力的作用下沿坩埚箱体21底部下料咀212流出形成金属悬滴，连接空气压缩机可转向的高压喷嘴50喷出高速气体将悬滴吹离，从而落入收集槽10中，经收集槽10中的冷却液冷却后形成金属纤维，通过调整高压喷嘴50的空气喷射方向，可改变金属纤维下落位置实现均匀铺毡，本发明摆脱了传统熔抽法制造金属纤维中对旋转抽丝盘的依赖，能够实现金属纤维的高效制造，具有操作简单，生产高效，铺毡均匀等特点。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。