一种铝硅合金粉制备装置的制作方法

本发明涉及铝硅合金粉制备技术领域，特别是涉及一种铝硅合金粉制备装置。

背景技术：

目前铝硅合金粉用途广泛，如作为还原剂，粉末冶金制造铝硅合金材料，3d打印铝硅合金制品、炼镁还原剂、炼钢脱氧剂等，都需要铝硅合金粉末。目前市售铝硅合金，再熔炼制粉，造价高。用含铝矿物如铝土矿、红柱石、高铝煤矸石、高铝粉煤灰、高岭土、硅线石、蓝晶石、粘土等为原料或其精矿为原料，以无烟煤、烟煤、石油焦或木炭或其组合为还原剂，生产高铝(含铝40％以上)铝硅合金，要求直流矿热炉炉内温度不能低于2200℃，要求单位容积内功率密度不能低于500kva/m³，首先制成粒度为60～120目粉，加粘结剂，加水，在30～50mpa压力下压成球团，在150～250℃烘干，采用皮带输送自动加料进入炉体内；接通电源，顶电极(阴极)与底电极(阳极)发生产生电弧放电，加热原料，导通，形成直流电回路，电极可以自动升降，时间2～3小时，依据直流矿热炉功率生产出铝硅合金量，定时通过排渣及排液态合金口排放出铝硅合金和一定熔渣。由于设备复杂，要求功率大，至今没有工业化应用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种铝硅合金粉制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，具有成本低和工艺简单的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种铝硅合金粉制备装置，包括真空室、真空机组、非自耗冶炼装置、感应加热装置、倾转浇注装置、升降收渣装置、真空扒渣装置、离心粉碎装置和粉末收集装置，所述真空机组与所述真空室连接，用于对所述真空室抽真空；所述非自耗冶炼装置下部和所述升降收渣装置下部均设置在所述真空室内部，所述非自耗冶炼装置用于对物料进行电弧冶炼；所述倾转浇注装置设置在所述真空室外部，所述倾转浇注装置输出端与所述感应加热装置连接，用于驱动所述感应加热装置转动，所述感应加热装置设置在所述真空室内部，用于维持物料温度；所述真空扒渣装置一端深入所述真空室内，用于对所述感应加热装置内液态物料进行扒渣，将渣料扒到所述升降收渣装置内，所述离心粉碎装置上部设置在所述真空室内部，将液态物料离心成粉末甩入所述粉末收集装置，所述粉末收集装置设置在所述真空室外部，用于收集粉末。

优选的，所述真空室从内到外依次设置有不锈钢层、水套和碳钢层。

优选的，所述非自耗冶炼装置包括电源、上下进电电极和电极调速升降机构，所述电源与所述上下进电电极电连接，所述电极调速升降机构输出端与所述上下进电电极连接，用于驱动所述上下进电电极上下往复运动，所述上下进电电极设置在所述真空室内。

优选的，所述电极调速升降机构包括升降电机、带轮传动装置、滚珠丝杠、螺母和固定座，所述升降电机输出端与所述带轮传动装置输入端连接，所述带轮传动装置输出端与所述滚珠丝杠一端连接，所述滚珠丝杠另一端与所述固定座转动连接，所述螺母螺纹连接于所述滚珠丝杠上，所述螺母于所述上下进电电极上端连接。

优选的，所述感应加热装置为中频感应加热装置。

优选的，所述倾注浇注装置包括电机减速机和控制手柄，所述控制手柄与所述电机减速机输入端连接，用于控制所述电机减速机正转或反转，所述电机减速机输出端与所述感应加热装置的坩埚连接，用于驱动所述坩埚复位或倾转浇注。

优选的，所述升降收渣装置包括收渣电机减速机、卷扬机、密封仓、收渣盘和收渣固定装置，所述收渣电机减速机输出端与所述卷扬机一端连接，所述卷扬机另一端与所述收渣盘固定装置连接，所述卷扬机设置在所述密封仓内，所述收渣盘固定装置内设置有所述收渣盘。

优选的，所述真空扒渣装置包括动力气缸、固定板、伸缩轴、限位套和扒渣杆，所述动力气缸输出端与所述固定板一端连接，所述固定板另一端与所述伸缩轴一端连接，所述限位套套设在所述伸缩轴外部，用于限制所述伸缩轴运动方向，所述伸缩轴另一端与所述扒渣杆一端连接。

优选的，所述离心粉碎装置包括离心电机减速机、水冷旋转轴、密封机构和水冷离心装置，所述离心电机减速机输出端与所述水冷旋转轴一端固定连接，所述水冷旋转轴设置在所述密封机构内，使所述水冷旋转轴处于真空密封环境中，所述水冷旋转轴另一端与所述水冷离心装置连接。

优选的，所述铝硅合金粉制备装置还包括加料装置，所述加料装置设置在所述真空室上部，用于向所述感应加热装置内添加物料。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种铝硅合金粉制备装置，真空机组与真空室连接，对真空室抽真空；非自耗冶炼装置下部和升降收渣装置下部均设置在真空室内部，分别用于对物料进行电弧冶炼和收渣；倾转浇注装置设置在真空室外部，倾转浇注装置输出端与感应加热装置连接，用于驱动感应加热装置转动，感应加热装置设置在真空室内部，用于维持物料温度；真空扒渣装置一端深入真空室内，用于对感应加热装置内液态物料进行扒渣，将渣料扒到升降收渣装置内，离心粉碎装置上部设置在真空室内部，将液态物料离心成粉末甩入粉末收集装置，粉末收集装置设置在真空室外部，用于收集粉末。上述过程能够实现用含铝物料直接生产铝粉末，具有成本低和工艺简单的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的铝硅合金粉制备装置示意图；

图2为图1俯视图。

其中：1-真空室，2-真空扒渣装置，3-非自耗冶炼电源，4-感应加热电源，5-电控系统，6-隔离阀，7-收粉罐，8-离心粉碎装置，9-感应加热装置，10-水冷装置，11-真空机组，12-倾转浇注装置，13-加料装置，14-非自耗冶炼装置，15-上下进电电极，16-放气装置，17-升降收渣装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种铝硅合金粉制备装置，以解决现有技术存在的问题，具有成本低和工艺简单的优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～2所示：本实施例提供了一种铝硅合金粉制备装置，包括真空室1、真空机组11、非自耗冶炼装置14、感应加热装置9、倾转浇注装置12、升降收渣装置17、真空扒渣装置2、离心粉碎装置8和粉末收集装置，真空机组11与真空室1连接，用于对真空室1抽真空，具体的，真空机组包括真空管道、蝶阀、过滤器、zjp-1200罗茨泵和2台h-150；非自耗冶炼装置14下部和升降收渣装置17下部均设置在真空室1内部，非自耗冶炼装置14用于对物料进行电弧冶炼，升降收渣装置17用于收渣；倾转浇注装置12设置在真空室1外部，倾转浇注装置12输出端与感应加热装置9连接，用于驱动感应加热装置9转动，感应加热装置9设置在真空室1内部，用于维持物料温度；真空扒渣装置2一端深入真空室1内，用于对感应加热装置9内液态物料进行扒渣，将渣料扒到升降收渣装置17内，离心粉碎装置8上部设置在真空室1内部，将液态物料离心成粉末甩入粉末收集装置，粉末收集装置设置在真空室1外部，用于收集粉末。因此，上述过程能够实现用含铝物料直接生产铝粉末，具有成本低和工艺简单的优点。

真空室1从内到外依次设置有不锈钢层、水套和碳钢层，水套用作水冷装置10，真空室1内还设置电控系统，用于显示真空室1内的真空度和温度等。

非自耗冶炼装置14包括电源、上下进电电极15和电极调速升降机构，电源与上下进电电极15电连接，电极调速升降机构输出端与上下进电电极15连接，用于驱动上下进电电极15上下往复运动，上下进电电极15设置在真空室1内。

电极调速升降机构包括升降电机、带轮传动装置、滚珠丝杠、螺母和固定座，升降电机输出端与带轮传动装置输入端连接，带轮传动装置输出端与滚珠丝杠一端连接，滚珠丝杠另一端与固定座转动连接，螺母螺纹连接于滚珠丝杠上，螺母于上下进电电极15上端连接。

感应加热装置9为中频感应加热装置9。

倾注浇注装置包括电机减速机和控制手柄，控制手柄与电机减速机输入端连接，用于控制电机减速机正转或反转，电机减速机输出端与感应加热装置9的坩埚连接，用于驱动坩埚复位或倾转浇注。

升降收渣装置17包括收渣电机减速机、卷扬机、密封仓、收渣盘和收渣固定装置，收渣电机减速机输出端与卷扬机一端连接，卷扬机另一端与收渣盘固定装置连接，卷扬机设置在密封仓内，收渣盘固定装置内设置有收渣盘。

真空扒渣装置2包括动力气缸、固定板、伸缩轴、限位套和扒渣杆，动力气缸输出端与固定板一端连接，固定板另一端与伸缩轴一端连接，限位套套设在伸缩轴外部，用于限制伸缩轴运动方向，伸缩轴另一端与扒渣杆一端连接。

离心粉碎装置8包括离心电机减速机、水冷旋转轴、密封机构和水冷离心装置，离心电机减速机输出端与水冷旋转轴一端固定连接，水冷旋转轴设置在密封机构内，使水冷旋转轴处于真空密封环境中，水冷旋转轴另一端与水冷离心装置连接，从而带动水冷离心装置高速转动，产生离心力，将铝液甩碎。

铝硅合金粉制备装置还包括加料装置13，加料装置13设置在真空室1上部，用于向感应加热装置9内添加物料。

工作过程如下：

以含铝矿物如铝土矿、红柱石、高铝煤矸石、高铝粉煤灰、高岭土、硅线石、蓝晶石、粘土等为原料或其精矿为原料，以无烟煤、烟煤、石油焦或木炭或其组合为还原剂，生产高铝(含铝40％以上)铝硅合金粉末。首先将含铝原料及还原剂制成粒度为60～120目粉，加粘结剂，加水，在30～50mpa压力下压成球团，在150～250℃烘干水分不高于1％的干燥球团。首先将干燥球团加入到加料装置13中，再打开加料装置13的隔离阀，干燥球团进入到感应加热装置9的坩埚内，关闭加料装置13的隔离阀。开启真空机组11对真空室1进行抽真空，在真空度达到工艺10～20pa时，开启非自耗冶炼电源3，启动非自耗冶炼装置14，下降上下进电电极15，对感应加热装置9的坩埚内物料进行电弧熔炼成液态，利用加料装置13进行物料的二次添加或者合金料的添加。开启感应加热电源4对感应加热装置9加热，使坩埚内的物料维持在工艺温度2200～2500℃范围内；下降升降收渣装置17，利用倾转浇注装置12转动感应加热装置9到一定倾斜角度，利用真空扒渣装置2对感应加热装置9内液态合金进行扒渣，将渣料扒到升降收渣装置17，直至液态合金上无残渣，收回真空扒渣装置2，上升升降收渣装置17；启动离心粉碎装置8，开启粉末收集装置的隔离阀6，倾转倾转浇注装置12，使液态合金浇落在离心粉碎装置8上，离心粉碎装置8将液态合金离心成粉末甩入粉末收集装置的收粉罐7内，待全部粉末收入收粉罐内7，关闭隔离阀6。待冷却到工艺温度，开启真空室1的放气装置16，清理渣料和添加下一炉的干燥球团物料。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。