[实用新型]循环冷却的金属粉体蒸发制取装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属粉体制取装置技术领域，特指一种循环冷却的金属粉体蒸发制取装置。

背景技术

超细粉体经气相法粒子生成器生成固态的超细粉体粒子后，由于其温度较高，在进入收集器之前要对其进行冷却。现有技术采用冷却气体冷却超细粉体，即将冷却气体喷入气相法粒子生成器与收集器中间使冷却气体形成的包覆超细粉体表面进行冷却，其不足之处在于：一是冷却气体使用量大，料耗与能耗高；二是等离子体喷枪的喷头与炉体内的坩埚内的金属颗粒的距离较大，能耗大。针对其不足，中国专利CN 102357655 B公开了《一种超细粉体冷却方法》，是将液相保护介质雾化成颗粒直径为50～300μm后，喷入气相法粒子生成器与收集器中间的冷却器，使液相保护介质包覆在超细粉体表面对超细粉体进行冷却，冷却后的超细粉体进入收集器中沉积，虽然其冷却效果有所改进，但还是不够明显，而且仍然存在等离子体喷枪的喷头与炉体内的坩埚内的金属颗粒的距离较大，能耗大的不足，同时，由于液相保护介质的纯度问题，也会导致超细粉体的纯度下降。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种冷却效果好、能耗小、纯度高的循环冷却的金属粉体蒸发制取装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

循环冷却的金属粉体蒸发制取装置，包括炉体、炉体内的坩埚、加热蒸发坩埚内的金属的等离子体喷枪、收集坩埚内产生的金属粉末的收集器，其特征在于：所述坩埚上侧的开口上设置有坩埚口盖，等离子体喷枪的喷头穿过坩埚口盖伸入到坩埚内腔，坩埚口盖及坩埚内的喷头的外表面包覆有耐高温材料制成的护套，炉体与坩埚之间设置有保温隔热材料，收集器的出气口上安装有真空泵及气固分离器，从气固分离器的出气口引出的冷却管依次连接抽风机、热交换器、气体净化过滤器后穿过炉体、保温隔热材料通过坩埚口盖上的进气通道与坩埚内腔连通，储料桶的出料管和收集器的进料管穿过炉体及坩埚口盖与坩埚内腔连通。

上述热交换器与坩埚口盖之间的冷却管上连通的一根以上的支气管分别与收集器的进料管及收集器的内腔连通。

上述的坩埚口盖为隔热耐高温材料制成，坩埚口盖的下表面为中部向上凹的弧形面，坩埚口盖上均布有两个以上的进气通道，进气通道的上部开口于所述弧形面下表面、下部开口于坩埚口盖的下端面，所述穿过炉体、保温隔热材料的冷却管与所述坩埚口盖下端面上的进气通道开口连接。

上述收集器的进料管由外到内依次设置有冷却水套层、保温材料层、耐高温材料层，所述的支气管与耐高温材料层的内腔连通。

上述储料桶的出料管上间隔设置有两个以上用于不停机进料的阀门。

上述的储料桶的底部的出料管上间隔设置有两个以上用于不停机放料的阀门。

上述炉体的炉壁及炉盖为双层不锈钢水套结构，炉壁及炉盖上设置有与双层不锈钢水套连通的进出水接头。

上述的等离子体喷枪的一侧设置有为其提供电源的等离子电弧柜。

上述的耐高温材料制成的护套是用氧化锆或石墨或耐高温合金材料或耐高温石英材料制造的。

上述的储料桶内盛放有0.1—50mm大小的金属颗粒。

上述收集器的具体结构是：带有冷却水套的收集器内腔内设置的横向的隔板将收集器内腔分割成上腔和下腔，下腔内间隔排列有金属过滤管，金属过滤管的下端封闭、上端通过连接管穿过隔板后开口于上腔，上腔内的每个连接管上均设置有循环用的电磁阀，电磁阀与隔板之间的连接管上通过三叉管连接有与储气罐连通的供气管，供气管上设置有供气用的电磁阀，所述的进料管与收集器的下腔连通，所述收集器的出气口设置在收集器的上腔上，所述的循环用的电磁阀和供气用的电磁阀由控制器控制。

上述金属过滤管的外径为8—85mm，金属过滤管的壁厚均为1—5mm，所述金属过滤管有8—80根，下腔内金属过滤管的长度为20—3000mm，相邻两金属过滤管外壁之间的距离为1—500mm，最外边的金属过滤管外壁与收集器内壁之间的距离为1—500mm。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型的等离子体喷枪的喷头伸入坩埚内，喷头与金属颗粒的距离小，喷头发射的高温等离子气体直接加热金属颗粒，能耗小。

2、本实用新型将等离子体喷枪产生的热量大部分集中在坩埚内，使用冷却的惰性气体送入坩埚内、收集器、收集器的进料管进行多次冷却，冷却效果好，而且惰性气体(例如氮气或氦气)通过热交换器循环使用，节约惰性气体。