[发明专利]一种真空雾化装置及制备3D打印粉末的方法

权利要求书

1.一种真空雾化装置，包括依次连接的真空感应炉、中间包、气雾化装置、冷却溶解槽和粉末收集系统，所述真空雾化装置还包括高压供气系统，所述高压供气系统与所述气雾化装置连接，所述气雾化装置包括与所述中间包连通的金属液喷头和与所述高压供气系统连通的气体喷头，其特征在于，所述冷却溶解槽设在所述气雾化装置下方，所述真空雾化装置还包括盐浴器，所述盐浴器设在所述气雾化装置的上方，所述盐浴器包括盐浴喷头，所述金属液喷头相对的两侧分别设有一个所述盐浴喷头，所述金属液喷头相对的两侧分别设有一个所述气体喷头，所述盐浴喷头设在所述气体喷头与所述金属液喷头之间；

所述真空雾化装置还包括储液罐和废液回收系统，所述储液罐通过管道与所述冷却溶解槽连接，所述废液回收系统通过管道与所述冷却溶解槽连接；

所述真空雾化装置还包括烘干系统，所述烘干系统包括预热器、与所述预热器连接的烘干机，所述预热器与所述冷却溶解槽连接，所述烘干机包括进料口和出料口，所述进料口与所述预热器连接，所述进料口处设有喷气阀门，所述喷气阀门向所述烘干机内喷射高温高压空气，所述出料口与所述粉末收集系统连接。

2.根据权利要求1所述的真空雾化装置，其特征在于，所述盐浴器还包括与盐浴喷头连通的盐浴炉，所述盐浴炉内设有热电偶，所述热电偶电连接有PID自动恒温系统，所述盐浴炉内填充有熔融盐，所述盐浴炉与所述盐浴喷头之间设有电动阀门。

3.根据权利要求2所述的真空雾化装置，其特征在于，所述熔融盐为硝酸钠熔融盐。

4.根据权利要求1所述的真空雾化装置，其特征在于，所述喷气阀门向所述烘干机内喷射高温高压空气的温度为70℃～100℃，压力大于2.5MPa。

5.根据权利要求1所述的真空雾化装置，其特征在于，所述储液罐储存冷的去离子水，所述废液回收系统包括废液回收灌、蒸汽回收器、蒸发器和控温器，所述废液回收灌顶部设有进液口，所述进液口通过管道与所述冷却溶解槽连接，所述废液回收灌内靠近进液口设有过滤筛，所述蒸发器设在所述废液回收灌底部，所述蒸汽回收器通过管道与所述废液回收灌连接，所述控温器与所述蒸发器电连接。

6.一种制备3D打印粉末的方法，其特征在于，应用如权利要求1～4中任意一项所述的真空雾化装置，包括以下步骤：

步骤一：将金属物料抽真空熔炼，同时打开盐浴器，将硝酸钠熔融，并保持盐浴器恒温；

步骤二：同时开启金属液喷头、气体喷头和盐浴喷头，气体喷头喷出气体冲击盐浴喷头喷出的硝酸钠熔液，并冲击金属液喷头喷出的金属液滴，制成粉末；

步骤三：将制成的粉末装入冷却溶解系统中进行冷却和溶解硝酸钠，然后将粉末滤干、经过高温高压空气分散后烘干，装入粉末收集系统中分级收集。

7.根据权利要求6所述的制备3D打印粉末的方法，其特征在于，所述步骤一中，盐浴器中的温度恒定在350℃。

8.根据权利要求6所述的制备3D打印粉末的方法，其特征在于，所述步骤二中，先将氮气通入气雾化装置内中，盐浴喷头喷出的硝酸钠熔液的速度和金属液喷头喷出的金属液滴的速度保持一致，其中气体喷头的喷射压力大于金属液喷头喷射压力20～30％。

9.根据权利要求6所述的制备3D打印粉末的方法，其特征在于，所述步骤二中，雾化冷却塔充入氮气。

10.根据权利要求6所述的制备3D打印粉末的方法，其特征在于，所述步骤三中，对冷却液进行处理，其处理方法为：将冷却液回收至废液回收系统中的废液回收灌，冷却液先通过过滤筛进行过滤，将金属颗粒过滤掉，滤液通过过滤筛进入废液回收灌底部，通过蒸发器加热蒸发将滤液蒸干，回收硝酸钠固体，其中通过蒸汽回收器回收蒸发的蒸汽，通过控温器控制蒸发器的温度，控制控温器的温度在150℃以下。