[实用新型]一种合成金刚石用合金触媒粉末的装备

说明书

本实用新型公开了一种合成金刚石用合金触媒粉末的装备，所述装备包括依次连接的金属熔炼室、中间包、水气联合雾化喷盘、隔离阀、雾化室、泥浆泵、离心机和干燥机，金属熔炼室内设置熔炼炉，金属熔炼室内还包括水气联合喷盘，水气联合喷盘设置在熔炼炉下部，金属熔炼室与雾化室之间通过隔离阀连接，雾化室侧壁设置排气充气阀，雾化室内设置过滤网，雾化室底部设置泥浆泵，泥浆泵依次连接离心机和干燥机。本实用新型大幅减少了触媒合金在生产过程中与氧接触的几率，有效降低了最终触媒粉末产品的氧含量，提高了合成金刚石用触媒粉末的有效成分。

技术领域

本实用新型涉及金刚石合成技术领域，尤其涉及一种合成金刚石用合金触媒粉末的装备。

背景技术

金刚石作为碳元素的同素异形体，由于其具有立体的正四面体晶体结构，是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工业中的切割工具、地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石等等。早在1955年通用电气通过专门的高温高压静电装备，得到世界上第一批工业用人造金刚石小晶体，从而开启了人造金刚石的大门。经过几十年的发展，目前市场上工业化的人造金刚石是通过触媒粉合金将石墨在高温高压下进行合成的。而被大批量使用的合成金刚石用的触媒合金材料多为铁基合金粉末触媒。铁基触媒合金粉末的制造目前主要以雾化法(水雾化或气雾化)为主。一般情况下，经高压水雾化生产的合金触媒粉末的有效成分约99.5～99.7％，即氧含量多在3000～5000ppm，而气雾化生产的合金触媒粉末的有效成分约 99.95～99.97％，即氧含量多在300～500ppm。但从加工成本角度而言，同样成分配比的触媒合金粉末，水雾化的生产加工费仅为气雾化的25～ 30％。因此，在耐磨超硬材料领域，普通工业级用量较大的人造金刚石的合成大多采用有效成分偏低但更具成本优势的水雾花触媒合金粉末。人工合成金刚石的品质与触媒合金粉末的氧含量有密切关系。一般需要将氧含量控制在越低，所合成的金刚石品质越好。为了兼顾生产成本，需要进一步降低水雾化触媒粉合金粉末中的氧含量，提高触媒合金粉末的有效成分。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种合成金刚石用合金触媒粉末的装备，可以将触媒合金粉末的氧含量控制在1000-2000ppm，触媒合金粉末有效成分可达99.80～99.90％。

第一方面，本实用新型提供一种合成金刚石用合金触媒粉末的装备，包括依次连接的金属熔炼室、中间包、水气联合雾化喷盘、隔离阀、雾化室、泥浆泵、离心机和干燥机，所述金属熔炼室内设置熔炼炉，所述金属熔炼室内还包括水气联合喷盘，所述水气联合喷盘设置在熔炼炉下部，所述金属熔炼室与雾化室之间通过隔离阀连接，所述雾化室侧壁设置排气充气阀，所述雾化室内设置过滤网，所述雾化室底部设置泥浆泵，所述泥浆泵依次连接离心机和干燥机。

优选的：所述金属熔炼室设有进料口和进气孔。

优选的：所述熔炼炉为感应熔炼炉。

优选的：所述雾化室底部为漏斗状。

优选的：所述过滤网设置在雾化室的下部。

优选的：所述干燥机为真空干燥机。

第二方面，本实用新型提供一种利用上述任一装备制备金刚石用合金触媒粉末的工艺，包括以下步骤：

(1)将触媒合金原材料在金属熔炼室中进熔炼；

(2)通过雾化室内排气充气阀将雾化室内空气排出并充入保护气；

(3)打开连接熔炼室与雾化室的隔离阀；

(4)将熔炼后的合金原材料倒入中间包；

(5)通过水气联合雾化喷盘对熔炼后的合金原材料进行水气联合雾化；

(6)通过泥浆泵将粉浆抽入至离心机内；