一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备和方法与流程

本发明属于钛合金粉末制备领域，具体涉及一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备和方法。

背景技术：

1、钛及钛合金具有优异的性能，在航空航天、生物医学、机械等领域有着广泛的应用，在加工钛材过程中，由于其难加工、工艺复杂、材料利用率低等因素导致产生了大量废屑，造成了钛资源的极大浪费以及环境污染。目前，对钛合金废屑进行回收利用主要采用熔炼的方法，由于钛及钛合金具有高熔点的特点，在熔炼过程中高的能耗造成了生产成本的急剧增加，严重制约了其回收利用的应用和发展。相比传统的熔炼铸造和锻造工艺，将钛合金废屑通过机械破碎研磨和微波等离子体球化技术制备高质量的钛合金粉末逐渐普及，制备的钛合金粉末用于增材制造可大大提高其回收利用率；然而，由于钛合金与氧元素有较高的亲和力，在生产过程中极易氧化，生产出来的钛合金粉末纯度不高，具有较高的含氧量，不能够满足更高的要求，使其应用范围受到较大的限制。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备和方法，制备出来的钛合金粉末纯度高、球形度高且氧含量低，能够满足更高的使用要求，具有更为广泛的应用。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：提供一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，包括：

3、第一高温室，用于对所述钛合金废屑进行氢化处理；

4、第一冷却室，用于对所述钛合金废屑进行冷却；

5、破碎室，用于将所述钛合金废屑破碎形成钛合金碎屑；

6、碾磨室，用于将所述钛合金碎屑碾磨形成钛合金粉末；

7、第二高温室，用于对所述钛合金粉末进行脱氧处理和脱氢处理；

8、球化装置，用于对所述钛合金粉末进行球化处理；

9、收集装置，用于对所述钛合金粉末进行分筛收集。

10、进一步的，所述球化装置包括用于对所述钛合金粉末进行熔融处理的反应室，以及用于对所述钛合金粉末进行冷却的第二冷却室。

11、进一步的，所述收集装置包括分筛室以及设于所述分筛室后端的第一收集点和第二收集点，所述分筛室内设有筛网。

12、进一步的，还包括辊轴系统，所述第一高温室、第一冷却室、破碎室、碾磨室和第二高温室均依次设于所述辊轴系统上。

13、进一步的，所述第一高温室与第一冷却室之间、所述第一冷却室与破碎室之间、所述破碎室与碾磨室之间、所述碾磨室与第二高温室之间均设有闸板。

14、进一步的，还包括真空系统，所述真空系统与所述第一高温室连通，所述第一高温室上设有进料口。

15、进一步的，还包括惰性气体系统，所述惰性气体系统分别与所述破碎室、碾磨室和反应室连通。

16、进一步的，还包括再循环压缩机，所述再循环压缩机连接在所述分筛室与所述惰性气体系统之间。

17、还提供了一种使用上述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备制备钛合金粉末的方法，包括以下步骤：

18、s1.使第一高温室达到预设真空值，向第一高温室中充入氢气，并将钛合金废屑送入第一高温室进行氢化处理；

19、s2.将钛合金废屑送至第一冷却室进行冷却；

20、s3.将钛合金废屑送至破碎室进行破碎处理形成钛合金碎屑；

21、s4.将钛合金碎屑送至碾磨室进行碾磨处理形成钛合金粉末；

22、s5.将钛合金粉末送至第二高温室中进行脱氢脱氧处理；

23、s6.将钛合金粉末送至球化装置中进行球化处理；

24、s7.钛合金粉末落入收集装置进行分筛收集。

25、进一步的，在s5中，首先将钛合金粉末在第二高温室中进行脱氢处理后，再利用脱氢处理出来的氢气与钛合金粉末反应以实现脱氧。

26、本发明具有以下有益效果：

27、本发明利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，由于钛合金粉末在第二高温室内经历了脱氢脱氧处理，其首先将钛合金粉末在第二高温室中进行脱氢处理后，再在第二高温室内利用脱氢处理出来的氢气与钛合金粉末发生反应以实现钛合金粉末的脱氧，因此制备出来的钛合金粉末纯度高、球形度高且氧含量低，能够满足更高的使用要求，具有更为广泛的应用。

28、本发明利用钛合金废屑制备钛合金粉末的方法由于采用了利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其有益效果参见上述利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备的有益效果，在此不一一赘述。

技术特征：

1.一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，所述球化装置包括用于对所述钛合金粉末进行熔融处理的反应室，以及用于对所述钛合金粉末进行冷却的第二冷却室。

3.根据权利要求2所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，所述收集装置包括分筛室以及设于所述分筛室后端的第一收集点和第二收集点，所述分筛室内设有筛网。

4.根据权利要求3所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，还包括辊轴系统，所述第一高温室、第一冷却室、破碎室、碾磨室和第二高温室均依次设于所述辊轴系统上。

5.根据权利要求4所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，所述第一高温室与第一冷却室之间、所述第一冷却室与破碎室之间、所述破碎室与碾磨室之间、所述碾磨室与第二高温室之间均设有闸板。

6.根据权利要求5所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，还包括真空系统，所述真空系统与所述第一高温室连通，所述第一高温室上设有进料口。

7.根据权利要求6所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，还包括惰性气体系统，所述惰性气体系统分别与所述破碎室、碾磨室和反应室连通。

8.根据权利要求7所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备，其特征在于，还包括再循环压缩机，所述再循环压缩机连接在所述分筛室与所述惰性气体系统之间。

9.一种使用权利要求书1-8任一项所述的利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备制备钛合金粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备钛合金粉末的方法，其特征在于，s5中，首先将钛合金粉末在第二高温室中进行脱氢处理后，再利用脱氢处理出来的氢气与钛合金粉末反应以实现脱氧。

技术总结
本发明属于钛合金粉末制备领域，具体公开了一种利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备和方法，利用钛合金废屑制备钛合金粉末的设备包括：第一高温室，用于对钛合金废屑进行氢化处理；第一冷却室，用于对钛合金废屑进行冷却；破碎室，用于将钛合金废屑破碎形成钛合金碎屑；碾磨室，用于将钛合金碎屑碾磨形成钛合金粉末；第二高温室，用于对钛合金粉末进行脱氧处理和脱氢处理；球化装置，用于对钛合金粉末进行球化处理；收集装置，用于对钛合金粉末进行分筛收集；本发明制备出来的钛合金粉末纯度高、球形度高且氧含量低，能够满足更高的使用要求，具有更为广泛的应用。

技术研发人员：吕香,胡佳伟,尚逢缘,藏海周,杨利锋,李庆
受保护的技术使用者：西安空天机电智能制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13