一种气雾化制备金属粉末快速冷却方法及装置与流程

1.本发明涉及一种冷却装置，具体是一种气雾化制备金属粉末快速冷却方法及装置。


背景技术：

2.气雾化制备的金属粉末具有球形度高、流动性好、氧含量低等诸多优点。经过多年的发展与完善，气雾化制粉技术已发展为生产高性能金属及合金粉末的主要方法，进而成为支持和推动新材料研究及发展的重要手段。其基本原理是利用高速气流将液态金属粉碎成小液滴并最终凝固成粉末，气雾化技术的核心是控制气体对金属液体的作用过程，使高速气流的动能最大程度地转化为金属粉末的表面能，并使粉末在后续的飞行过程中凝固冷却。目前，随着金属3d打印技术的蓬勃发展，其赖以使用的金属粉末原材料的制备越来越受到重视，这也进一步推动了气雾化制粉技术的发展和应用。
3.目前的气雾化制粉技术，存在气体能量转换效率较低的共性技术难题。即使是当前公认的雾化效率最高的紧耦合气雾化制粉技术，其气体能量转换效率也不足30％。因此，金属熔体雾化成细小液滴后的凝固冷却缓慢，直接导致气雾化制粉技术在工业生产应用中面临粉末冷却慢，难以及时出粉筛分包装、生产效率相对较低的不足，且粉末冷却缓慢相对增加了氧化的风险，也直接带来粉末氧含量偏高的产品质量等问题，尤其是随着增材制造对金属粉末的氧含量、流动性、球形度的要求比传统粉末冶金领域更高，使得当前对气雾化制粉技术的要求越来越高。
4.因此，为有效的满足当前增材制造领域对高端金属粉末的需求，保障我国金属增材制造产业的健康发展，必须开展气雾化制粉技术研发，进一步提升气雾化制粉技术的能量转换效率，因此在技术研发方面的重点一直集中于喷盘设计和雾化工艺参数优化两个方面，对于实现粉末快速冷却，提升生产效率和粉末品质方面的关注度不足。另一方面，开发出能实现粉末快速冷却、及时出粉的工业级气雾化制粉技术及装置对于当下工业生产而言迫在眉睫。
5.现有的金属粉末冷却装置在冷却时，没有设置检测装置，都是同时冷却，冷却完成后一起出料，这样金属粉磨总数多，冷却所需的资源就多，而且金属粉磨堆积有的地方可能冷却不到，不利于散热，延长冷却时间。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种气雾化制备金属粉末快速冷却方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气雾化制备金属粉末快速冷却方法，使用气雾化制备金属粉末快速冷却装置进行冷却。
8.作为本发明进一步的方案：一种气雾化制备金属粉末快速冷却装置，包括冷却箱、
冷却筒和收集箱，所述冷却筒与冷却箱的内底壁通过支撑柱固定连接，所述冷却筒的内部设有可旋转的铲料装置，所述冷却筒的外壁固定连接有温度检测器且温度检测器与吹风装置通过控制器电性连接，所述冷却筒的外壁开设有出料口且出料口与收集箱通过出料管连通，所述吹风装置的出风端与出料口连通。
9.作为本发明再进一步的方案：所述铲料装置包括旋转轴、连接杆和铲粉板，所述旋转轴设有驱动件且旋转轴贯穿冷却筒，所述连接杆的两端分别与铲粉板和旋转轴固定连接，所述铲粉板与冷却筒的内壁搭接。
10.作为本发明再进一步的方案：所述驱动件包括固定板和第一电机，所述固定板与冷却箱的内底壁固定连接且第一电机与固定板固定连接，所述第一电机的输出端与旋转轴固定连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述吹风装置包括吹风机和通风管，所述吹风机的出风端与通风管连通且通风管远离吹风机的一端与出料管连通，所述通风管的出风端与出料口相对，所述控制器与温度检测器和吹风机均电性连接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述固定板的顶端固定连接有第二电机且第二电机的输出端固定连接有风扇，所述冷却筒开设有通风口且风扇与通风口相对。
13.作为本发明再进一步的方案：所述冷却筒的顶部设有入料口。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该气雾化制备金属粉末快速冷却装置，通过冷却箱、冷却筒、铲料装置、吹风装置等机构之间的配合，使金属粉磨在冷却时，可以翻动，防止堆积不好散热，而且已经冷却的粉磨会及时排除，减少资源的浪费，解决了现有的金属粉末冷却装置在冷却时，没有设置检测装置，都是同时冷却，冷却完成后一起出料，这样金属粉磨总数多，冷却所需的资源就多的问题。
附图说明
15.图1为气雾化制备金属粉末快速冷却装置的结构示意图。
16.图2为气雾化制备金属粉末快速冷却装置的左视图。
17.图3为气雾化制备金属粉末快速冷却装置中冷却筒的结构示意图。
18.图中：1、冷却箱；2、冷却筒；3、支撑柱；4、入料口；5、固定板；6、第一电机；7、旋转轴；8、第二电机；9、风扇；10、通风口；11、连接杆；12、铲粉板；13、温度检测器；14、控制器；15、吹风机；16、出料口；17、通风管；18、出料管；19、收集箱。
具体实施方式
19.需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技
术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
20.下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
21.实施例1请参阅图1
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3，一种气雾化制备金属粉末快速冷却方法，使用气雾化制备金属粉末快速冷却装置进行冷却。
22.一种气雾化制备金属粉末快速冷却装置，包括冷却箱1、冷却筒2和收集箱19，所述冷却筒2与冷却箱1的内底壁通过支撑柱3固定连接，所述冷却筒2的内部设有可旋转的铲料装置，所述冷却筒2的外壁固定连接有温度检测器13且温度检测器13与吹风装置通过控制器14电性连接，所述冷却筒2的外壁开设有出料口16且出料口16与收集箱19通过出料管18连通，所述吹风装置的出风端与出料口16连通，在使用时，将金属粉磨从顶部的入料口4加入冷却筒2的内部，往冷却箱1内填充冷却液，金属粉磨落到冷却筒2的底部时，冷却筒2的底部浸泡在冷却液中，金属粉磨得到冷却，打开第一电机6，带动旋转轴7旋转，旋转轴7旋转时会带动铲粉板12旋转，将金属粉磨铲起，起到一个翻料的作用，一方面防止堆积不利于散热，另一方面加快热量的挥发，开启第二电机8带动风扇9转动，将冷却筒2内的热气带走，铲粉板12在将金属粉磨铲起时，金属粉磨会接触到温度检测器13，温度检测器13检测到金属粉磨温度适宜，就会关闭吹风机15，金属粉磨就会从出料管18进入收集箱19，如果温度依然较高，吹风机15吹出的风会将金属粉磨吹飞，落回冷却筒2的内部，继续冷却。
23.进一步的，所述铲料装置包括旋转轴7、连接杆11和铲粉板12，所述旋转轴7设有驱动件且旋转轴7贯穿冷却筒2，所述连接杆11的两端分别与铲粉板12和旋转轴7固定连接，所述铲粉板12与冷却筒2的内壁搭接。
24.进一步的，所述驱动件包括固定板5和第一电机6，所述固定板5与冷却箱1的内底壁固定连接且第一电机6与固定板5固定连接，所述第一电机6的输出端与旋转轴7固定连接。
25.进一步的，所述吹风装置包括吹风机15和通风管17，所述吹风机15的出风端与通风管17连通且通风管17远离吹风机15的一端与出料管18连通，所述通风管17的出风端与出料口16相对，所述控制器14与温度检测器13和吹风机15均电性连接。
26.进一步的，所述固定板5的顶端固定连接有第二电机8且第二电机8的输出端固定连接有风扇9，所述冷却筒2开设有通风口10且风扇9与通风口10相对。
27.进一步的，所述冷却筒2的顶部设有入料口4。
28.实施例2在实施例1的基础上，为了方便装置的移动，所述冷却箱1的底部设有移动轮。
29.本发明的工作原理是：在使用时，将金属粉磨从顶部的入料口4加入冷却筒2的内部，往冷却箱1内填充冷却液，金属粉磨落到冷却筒2的底部时，冷却筒2的底部浸泡在冷却液中，金属粉磨得到冷却，打开第一电机6，带动旋转轴7旋转，旋转轴7旋转时会带动铲粉板12旋转，将金属粉磨铲起，起到一个翻料的作用，一方面防止堆积不利于散热，另一方面加快热量的挥发，开启第二电机8带动风扇9转动，将冷却筒2内的热气带走，铲粉板12在将金属粉磨铲起时，金属粉磨会接触到温度检测器13，温度检测器13检测到金属粉磨温度适宜，就会关闭吹风机15，金属粉磨就会从出料管18进入收集箱19，如果温度依然较高，吹风机15吹出的风会将金属粉磨吹飞，落回冷却筒2的内部，继续冷却。
30.上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。