[发明专利]一种用于连续还原金属粉末的装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印材料制造和冶金技术领域，具体涉及一种用于连续还原金属粉末的装置及其使用方法。

背景技术

金属粉末是材料产业的重要分支，利用金属粉末制备出的工件，具有其他材料所无法获得的优异性能。因此，金属粉末在航空航天、电子信息、冶金、能源、电力、医疗等领域有着广泛的应用前景。随着3D打印技术的发展，金属粉末的应用领域也进一步扩大。

目前，国内外还原金属粉末时主要采用管式炉或箱式炉进行单炉装料还原。单炉装料还原时，无法连续生产，每一炉都需要经历升温、降温过程，不仅浪费工时、生产效率低、还原介质损耗量大，而且每一炉的还原环境都会有细微差异，进而导致批次还原后的金属粉末的均匀性、稳定性相对较差，从而品质不高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的是现有技术中无法连续还原金属粉末、生产效率低、还原后的金属粉末品质差的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于连续还原金属粉末的装置，该装置包括真空泵组、振动输送单元、依次连接的进料腔、还原腔和出料腔以及与所述进料腔的上部连接的补料单元、与所述出料腔的下部连接的下料单元；所述进料腔与所述还原腔之间设有用于连通或隔断所述进料腔与所述还原腔的第一密封门，所述还原腔与所述出料腔之间设有用于连通或隔断所述还原腔与所述出料腔的第二密封门，所述补料单元、所述进料腔、所述还原腔和所述出料腔上均设有可启闭的进气口和排气口，所述真空泵组分别与所述补料单元、所述进料腔、所述还原腔和所述出料腔连接，所述振动输送单元的一端设于所述补料单元下方、另一端延伸至所述下料单元。

其中，所述补料单元包括第一下料斗、第一阀门以及与所述真空泵组连接的第一集粉罐，所述第一集粉罐通过所述第一阀门与所述第一下料斗的进口连通，所述第一下料斗的出口与所述进料腔的顶部连通，所述第一集粉罐上设有所述进气口、所述排气口以及可启闭的装料口。

其中，所述下料单元包括第二集粉罐、第二阀门和第二下料斗，所述第二下料斗的进口与所述出料腔的底部连通、出口通过所述第二阀门与所述第二集粉罐连通。

其中，所述第二集粉罐上设有冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口分别设于所述第二集粉罐的下部和上部。

其中，还包括设置在所述还原腔中的刮料组件，所述刮料组件包括连接板、刮料板和驱动器，所述连接板的第一端与所述还原腔的顶面连接、第二端与所述刮料板的第一端转动连接，所述刮料版的第二端延伸至所述振动输送单元，所述驱动器用于驱动所述刮料板的第二端以所述刮料版的第一端为转轴转动。

其中，所述真空泵组包括依次连接的机械泵、罗茨泵和扩散泵，所述机械泵分别与所述补料单元、所述进料腔、所述还原腔和所述出料腔连接。

其中，还包括与所述还原腔连接的加热器。

其中，所述振动输送单元包括输料板，所述输料板的第一端设于所述补料单元的下方、第二端延伸至所述下料单元，且所述输料板由所述输料板的第一端至所述输料板的第二端向下倾斜。

其中，所述输料板的底部连接有激振器，所述激振器用于驱动所述输料板振动。

为解决上述问题，本发明还提供了一种用于连续还原金属粉末的装置的使用方法，该使用方法包括以下步骤：

S0、向第一集粉罐中装入待还原的金属粉末，并跳转执行步骤S1；

S1、依次启动机械泵、罗茨泵和扩散泵，并跳转执行步骤S2；

S2、当第一集粉罐、进料腔、还原腔和出料腔内的压力均达到第一指定压强后，关闭机械泵、罗茨泵和扩散泵，同时启动加热器，并跳转执行步骤S3；

S3、当还原腔内的温度达到指定温度后，通过第一集粉罐、进料腔、还原腔和出料腔上的进气口分别向第一集粉罐、进料腔、还原腔和出料腔通入还原性气体，并跳转执行步骤S4；

S4、当第一集粉罐、进料腔、还原腔和出料腔内的压力分别达到第二指定压强后，打开第一阀门，并跳转执行步骤S5；

S5、经过第一指定时间后，关闭第一阀门，并打开第一密封门，同时启动激振器和驱动器，并跳转执行步骤S6；

S6、经过第二指定时间后，关闭第一密封门，并跳转执行步骤S7；

S7、经过第三指定时间后，打开第二密封门和第二阀门，并跳转执行步骤S8；

S8、经过第四指定时间后，关闭第二阀门、激振器和驱动器，并跳转执行步骤S4。

(三)有益效果