[发明专利]等离子旋转电极制粉冷却系统

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，主要针对钛合金粉末的制取，具体涉及等离子旋 转电极制粉冷却系统。

背景技术

等离子旋转电极制粉法是一种通过将高速旋转的棒料端部熔化，金属液滴在离心 力作用下飞出并在氦气环境中冷却成固态的方式制备球形金属粉末的方法。为了提高细粉 的收得率，需要提高电极转速和等离子枪功率，但由于钛的导热性能极差，为了获得良好的 球形度，雾化室直径需要提高很大才能让粉末完全冷却，给加工带来了极大困难。目前的冷 却方式主要是通过雾化室壁对气体进行冷却，但是被等离子枪加热的气体停留在距雾化室 壁一定距离处，降低了金属液滴在飞行过程中依靠对流达到的冷却效果，其冷却程度针对 钛合金粉末生产过程所需的冷却程度严重不足，所以粉末在飞行过程中未完全凝固，在与 雾化室碰撞的过程中发生了塑性变形导致非球形粉数量增多，降低了合格粉的成品率。

因此为了能在小直径的雾化室中生产导热性较差的钛及钛合金粉末，需要发明一 套系统确保粉末能及时冷却。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供等离子旋转电极制粉冷却系 统，

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：等离子旋转电极制粉冷却系统，包括有雾 化室2，雾化室2口部设有等离子枪1；与等离子枪1相对应雾化室内设有旋转电极13；雾化室 2的底部通过通路3与阀门一4相连通；阀门一4与储气罐5相连通；储气罐5通过阀门二6分别 与阀门三7和阀门四12相连；阀门三7通过泵8与阀门五9相连；阀门五9与过滤器10相连通； 过滤器10通过阀门六11与雾化室2相连通；阀门四12与排气管相连。

在惰性气体介质中利用等离子体熔炼棒坯端头，采用单独设计，与等离子枪分离 的惰性气体循环系统冷却通道，对雾化室进行额外冷却。经冷却管道将被加热气体从雾化 室中抽出后，冷却至室温后，返回至雾化室。

本发明的有益效果是：

安装独立于到等离子枪之外的惰性气体循环系统冷却通道，加热气体从雾化室中被抽 出后，经该冷却通道，被冷却至室温，然后返回至雾化室中，通过对飞行中的微粒进行额外 冷却，降低非球形粉的数量。本发明的系统通过对飞行过程中的微粒进行额外冷却，来降低 钛合金粉末制取过程中非球形粉末的数量，以此提高合格粉的出产率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1.等离子枪，2.雾化室，3.通路，4.阀门，5.储气罐，6.阀门，7.阀门，8.泵， 9.阀门，10.过滤器，11.阀门，12.阀门，13.旋转电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明行详细说明。

本发明方法中，需安装一个独立于等离子枪的气体循环系统，用于对气体进行额 外冷却。原理图参见图1。

等离子旋转电极制粉冷却系统，包括有雾化室2，雾化室2口部设有等离子枪1；与 等离子枪1相对应雾化室内设有旋转电极13；雾化室2的底部通过通路3与阀门一4相连通； 阀门一4与储气罐5相连通；储气罐5通过阀门二6分别与阀门三7和阀门四12相连；阀门三7 通过泵8与阀门五9相连；阀门五9与过滤器10相连通；过滤器10通过阀门六11与雾化室2相 连通；阀门四12与排气管相连。

工作原理：额外冷却系统与设备一起抽真空，然后等离子枪1起弧熔炼旋转电极 13，在熔炼过程中，气体从带有等离子枪1的雾化室2被抽出，沿通路3，经过阀门一4进入到 储气罐5中，然后经过阀门二6、阀门三7、阀门五9，在泵8的作用下，经过滤器10和阀门六11 返回至雾化室。熔炼结束阀门六11和阀门一4关闭，剩余的气体从阀门四12排出。

对比实施例：分别利用未安装额外冷却通道的设备和安装了额外冷却通道的设备 进行离心雾化制粉，制取粒度为200μm粉末，结果分别参见表1和表2。

通过结果可知，安装了额外冷却通道的设备中，其成品粉末的出产率要高3％。

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