[发明专利]一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法

摘要

本发明涉及一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，包括以下步骤：(1)原材料制备及处理、(2)系统预抽真空及建立保护气氛、(3)丝材矫直输送、(4)高频感应预热、(5)射频等离子熔炼、(6)雾化制粉、(7)分离除尘、(8)粉末粒度分级。本发明使用高纯度的金属丝材而不是粉末为原料，减少了原料对吸附气体及水分等的携带，采用高频感应加热与射频等离子熔炼及气雾化相结合的技术，整个加热、熔化、气雾化过程在保护气氛下，无污染，无杂质，在射频等离子熔炼过程中提高了液流或液滴的过热度，采用高压雾化喷嘴雾化后可以获得高质量球形粉末，增加了单位时间金属粉末的产出率。

主权项

1.一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，所述感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统包括高频感应加热装置(1)、射频感应等离子装置(2)、抽真空装置(3)、雾化收集装置(4)、分离除尘装置(5)和丝材输送装置(6)，其特征在于：所述制粉方法包括以下步骤：

A.原材料制备及处理：将需要雾化制粉材料的块锭状坯料通过模具拉拔为丝材，对丝材进行表面除杂及除氧化层处理，并卷制呈盘状；

B.系统预抽真空及建立保护气氛：在雾化制粉前先通过抽真空装置(3)将整个系统抽真空，再充入惰性气体建立保护气氛，将系统压力调整为‑50KPa～+50KPa；

C.丝材矫直输送:使用丝材输送装置(6)将步骤A所得丝材连续平稳地送入高频感应加热装置(1)，所述丝材输送装置(6)的功率为1～3KW，变频调速，送丝速度为1～20m/min；

D.高频感应预热：使用高频感应加热装置(1)将步骤C输送来的丝材进行预热，所述高频感应加热装置(1)的功率为15～100KW，振荡频率为50～500KHz；

E.射频等离子熔炼：使用射频感应等离子装置(2)将步骤D已预热的丝材熔化为连续的液流或液滴，所述射频感应加热装置(2)的功率为50～200KW，振荡频率为3～300MHz，采用惰性气体建立射频感应等离子装置(2)的稳定等离子炬；

F.雾化制粉:在雾化收集装置(4)中，雾化喷嘴喷出的雾化气体将步骤E熔融的大液滴击碎雾化，雾化后的液滴在液体表面张力的作用下凝聚成球状，并在冷却过程中凝固保持形状，粒度较大的球形粉末落入雾化室收料罐中；

G.分离及除尘:通过分离除尘装置(5)的旋风分离器和除尘器，将步骤F中得到的球形粉末进行旋风分离并收集在分离器收料罐中，与雾化气未分离下来的粉末经除尘器过滤并收集在除尘器收集罐中，过滤后的雾化气排空或循环使用；

H.粉末粒度分级:通过惰性气氛保护振动筛或气流分级设备将雾化室收料罐中收集到的球形粉末进行分级。

2.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤A中，所述丝材的直径为φ1～φ5mm。

3.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤B中，使用抽真空装置(3)将整个系统的真空度抽至10^‑1～10^‑3Pa，系统漏气率＜0.005Pa·L/s，所述建立保护气氛的惰性气体为氩气或氦气。

4.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤D中，所述预热温度为500～2000℃。

5.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤E中，所述惰性气的主气流量为10～100L/min，边气流量为20～300L/min，所述惰性气的纯度不低于99.995％，所述惰性气为氦气或氩气。

6.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤F中，所述雾化气体为氩气或氦气，所述雾化喷嘴为高压雾化喷嘴，雾化气压力为5～10MPa，雾化气流量为2～20m³/min。

7.根据权利要求1所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法，其特征在于：在步骤H中，所述惰性气氛为氦气或氩气气氛，分级后的粉末粒径为‑100+200目、‑200+300目和‑300目。

8.根据权利要求1～7任一项权利要求所述的一种感应加热与射频等离子联合雾化制粉系统的制粉方法在高熔点金属及活泼且高熔点的金属或合金粉末冶炼中的应用。