[发明专利]离心雾化粉末装备

说明书

本发明公开一种离心雾化粉末装备，其包括雾化室、离心雾化器、导流管、惰性气循环回路以及互不连通的高温气室和低温气室，雾化室内形成工作腔；离心雾化器设置于工作腔内；导流管伸入雾化室且位于离心雾化器的顶部，低温气室环设于高温气室的外围，高温气室的底壁开设有与工作腔连通的第一出气孔，低温气室开设有与工作腔连通的第二出气孔；两个回气支路并联设置，两个回气支路上均设置有换热器且分别连通高温气室和低温气室。本发明通过惰性气循环回路回收再利用惰性气体，惰性气体在第一出气孔和第二出气孔形成两种不同温度的气流，降低惰性气体冷却能耗，并且控制工作腔的气流组织及温度分布，从而提高粉末球形度，避免扬尘及卫星球的形成。

技术领域

本发明涉及增材制造用金属粉末的制备技术领域，尤其涉及一种离心雾化粉末装备。

背景技术

球型金属粉末是当代微电子、半导体封装和增材制造的重要原材料，其中，金属粉末离心雾化工艺具有粉末粒度分布集中、几乎无空心球的工艺特点，其在低温合金雾化方面取得了显著成效，也在增材制造金属粉末原材料生产方面展现了极大的潜在优势。为了满足离心雾化金属熔滴的冷却需求和粉末收集需求，通常采用在雾化室顶部直接引入回风或者新风的方式，但这种方式容易导致气流组织不合理，从而降低了粉末球形度，也引起粉末扬尘，进而导致卫星球增多，并且容易增加设备运行能耗。

因此，有必要提供一种新的离心雾化粉末装备来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种离心雾化粉末装备，旨在解决雾化室内气流组织不合理导致的粉末球形度低、粉末扬尘进而导致卫星球增多；以及容易增加设备运行能耗的问题。

为实现上述目的，本发明提出的离心雾化粉末装备，包括雾化室、离心雾化器、导流管、惰性气循环回路以及互不连通的高温气室和低温气室，所述雾化室内形成工作腔；所述离心雾化器设置于所述工作腔内；所述导流管的一端伸入所述雾化室且位于所述离心雾化器的顶部，所述导流管的另一端用于输入金属熔体；所述高温气室和所述低温气室均设置于所述工作腔的顶部，且所述低温气室环设于所述高温气室的外围，所述高温气室的底壁开设有与所述工作腔连通的第一出气孔，所述低温气室开设有与所述工作腔连通的第二出气孔；所述惰性气循环回路包括两个回气支路以及依次串联的分离器、除尘器、引风机和回风机，所述分离器的进气端与所述工作腔连通，两个所述回气支路并联设置且均与所述回风机的出气端连通，两个所述回气支路上均设置有换热器，且一所述回气支路与所述高温气室连通，另一所述回气支路与所述低温气室连通。

可选地，所述离心雾化粉末装备包括导流板和调节机构，所述调节机构设置于所述低温气室内，所述导流板设置于所述第二出气孔处且与所述调节机构的输出端连接，所述调节机构用于推动所述导流板倾斜以将所述第二出气孔分隔为两个气流通道；其中，一所述气流通道形成朝向所述工作腔的中轴线的低温惰性气体气流，另一所述气流通道形成朝向所述工作腔的周壁的低温惰性气体气流。

可选地，所述导流板与竖直方向之间的倾斜角度为-30°至30°；所述导流板伸出所述第二出气孔的长度为a，所述高温气室与所述离心雾化器的距离为b，其中，a≤b/2。

可选地，所述第二出气孔的边缘形成沿竖直方向延伸的挡板，所述挡板的延伸长度小于所述导流板的伸出长度。

可选地，所述第二出气孔的数量为至少两个，至少两个所述第二出气孔沿所述工作腔的周向间隔设置。

可选地，所述高温气室外径为R₁，所述离心雾化器的半径为R₂，其中10R₂≤R₁≤50R₂。

可选地，所述第一出气孔的数量为多个，多个所述第一出气孔形成至少两层出气孔组，至少两层所述出气孔组沿所述高温气室的径向间隔设置，同一所述出气孔组内的多个所述第一出气孔沿所述高温气室的周向间隔设置。