[实用新型]球形金属粉末制备装置用反应器及球形金属粉末制备装置

说明书

本实用新型公开了球形金属粉末制备装置用反应器，包括反应室，所述反应室上设置有气体喷嘴，所述反应室的外壁上设有热传递机构，所述热传递机构包括气体加热腔和冷却腔，所述气体加热腔与反应室外壁接触，并与所述气体喷嘴连通，所述冷却腔与气体加热腔接触。本实用新型还公开了一种采用上述反应器的球形金属粉末制备装置。本实用新型的优点在于，利用反应室的热量对惰性气体进行加热，确保气流在冲击金属液时具有一定的温度，避免发生堵包现象，提高材料性能；通常制粉用高压惰性气体的温度为‑69℃左右，冷却介质一般为室温，利用该反应器，气体从反应室壁体和冷却腔内双向吸收热量被加热，同时也对冷却介质进行了降温，有效降低能耗，节约成本。

技术领域

本实用新型属于增材制造用球形金属粉末的制备装置技术领域，具体涉及一种球形金属粉末制备装置用反应器及球形金属粉末制备装置。

背景技术

增材制造技术，又称3D打印技术，其作为一种非传统加工工艺，是近30年来全球先进制造领域兴起的一种集光、机、电、计算机、数控机床、新材料等与一体的先进制造技术。

当前，金属增材制造领域所使用的粉末材料为球形金属粉末，其主要制备方法包括真空感应气雾化工艺(VIGA)、电极感应气雾化工艺(EIGA)、等离子雾化工艺(PA)、射频等离子球化工艺(PS)、超声波雾化工艺等。上述各种方法的共同特点都是在反应室内形成小颗粒金属液，再经快速冷却形成球形粉末。在气雾化技术中，高速气流冲击熔融金属液之前，气流被加热后，可显著改善雾化过程，使得雾化成功率、材料性质获得提升。目前常规的制粉设备是通过配备独立的气体加热装置，如电加热装置来给气体进行加热。另外，在制粉过程中高温的熔融金属液在气流的冲击下会撞击反应室内壁，造成反应室温度升高，为保证正常制粉，需要配备冷却设备对反应室进行降温，通常的冷却设备是水冷装置，冷却水一般为室温，使用时还需要对其降温。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：现有制粉装置需要配备气体加热装置和反应室降温装置，导致其能耗大，成本高。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

球形金属粉末制备装置用反应器，包括反应室，所述反应室上设置有气体喷嘴，所述反应室的外壁上设有热传递机构，所述热传递机构包括气体加热腔和冷却腔，所述气体加热腔与反应室外壁接触，并与所述气体喷嘴连通，所述冷却腔与气体加热腔接触。

优选地，本实用新型所述的球形金属粉末制备装置用反应器，所述反应室的外壁上设有与气体喷嘴相连通的内夹层，所述内夹层背离反应室的侧面设有外夹层，所述内夹层构成所述气体加热腔，所述外夹层构成所述冷却腔。

优选地，本实用新型所述的球形金属粉末制备装置用反应器，所述反应室的外壁上交替地布置有第一流道和第二流道，所述第一流道与所述气体喷嘴连通以构成所述气体加热腔，所述第二流道构成所述冷却腔。

优选地，本实用新型所述的球形金属粉末制备装置用反应器，所述第一流道和第二流道均呈螺旋状，并环绕反应室。

优选地，本实用新型所述的球形金属粉末制备装置用反应器，所述反应室外壁上设有一夹层，所述夹层内通过隔板分割成多个所述第一流道和多个所述第二流道。

优选地，本实用新型所述的球形金属粉末制备装置用反应器，所述反应室的外壁上交替地开设有第一槽和第二槽，反应室外壁上还覆盖有盖板，所述第一槽与盖板间形成所述第一流道，所述第二槽与盖板间形成所述第二流道。

本实用新型还提供了一种球形金属粉末制备装置，其包括反应器，所述反应器为上述的球形金属放制备装置用反应器。

本实用新型技术有益效果：