[发明专利]一种等离子旋转电极立式制粉设备及制粉工艺

说明书

本发明公开了一种等离子旋转电极立式制粉设备，包括立式制粉炉体、穿入立式制粉炉体底部的电极棒和设置在立式制粉炉体顶部的等离子枪，等离子枪的枪头正对着电极棒的端部，立式制粉炉体的底部竖直设置有多根导向杆，导向杆的底部固定连接有固定挡块，上滑动安装有动梁，动梁上安装有旋转机构和送进机构，电极棒与立式制粉炉体的底壁之间设置动密封机构，立式制粉炉体上连接有收粉筒、抽真空系统和惰性气体保护系统。另外，本发明还公开了利用等离子旋转电极立式制粉设备制备金属球形粉末的工艺。本发明结构简单，使用方便，提高球形金属粉末的粒度和粒度分布，产生的球形粉末粒径小，球形度高，极大地提高了金属粉末质量，可推广应用。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种等离子旋转电极立式制粉设备及制粉工艺。

背景技术

高质量球形金属粉末是粉末冶金近净成形、3D打印等生产领域所必需的重要原料，近几年随着3D打印等技术的快速发展，对金属粉末原料的粒度、纯净度要求逐步提高。等离子旋转电极法是制备球形金属粉末的方法之一，大尺寸直径棒料和高旋转速度直接决定了球形粉末的粒度和粒度分布。目前等离子旋转电极法制粉主要采用卧式制粉设备，电极棒采用水平放置模式，国内卧式制粉设备50mm直径的棒料制粉过程最高旋转速度为15000r/min～18000r/min。制粉过程棒料旋转速度制约了球形金属粉末粒度的进一步提高。现有的制粉方法基本也都是基于卧式制粉设备而设计的，制粉过程中雾化后的金属粉末易受重力影响，粉末的球粒不均匀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种等离子旋转电极立式制粉设备。该制备方法结构简单，使用方便，提高球形金属粉末的粒度和粒度分布，产生的球形粉末粒径小，球形度高，极大地提高了粉末质量，可推广应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，包括立式制粉炉体、穿入立式制粉炉体底部的电极棒和设置在立式制粉炉体顶部的等离子枪，所述立式制粉炉体的底部竖直设置有多根导向杆，所述导向杆的底部固定连接有固定挡块，所述导向杆上滑动安装有动梁，所述动梁上安装有与所述电极棒端部连接的且用于驱动电极棒转动的旋转机构和用于推进电极棒的送进机构，所述电极棒与立式制粉炉体的底壁之间设置动密封机构，所述立式制粉炉体上连接有用于收集球形金属粉末的收粉筒、用于对立式制粉炉体抽真空的抽真空系统和用于为立式制粉炉体内充保护气体的惰性气体保护系统。

上述的一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，所述旋转机构包括电主轴和旋转电机，位于电极棒正下方的动梁上开设有安装孔，所述电主轴转动安装在安装孔内，所述电主轴与电极棒的底部固定连接，所述旋转电机固定在动梁的一侧，所述旋转电机的输出轴通过传动带一与电主轴转动连接。

上述的一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，所述送进机构包括固定在动梁上的送进电机、穿过动梁的丝杆螺母，所述送进电机与丝杆螺母的丝杆通过传动带二连接，所述丝杆螺母的一端与立式制粉炉体转动连接，所述丝杆螺母的另一端与固定挡块转动连接，所述动梁与丝杆螺母的螺母固定连接。

上述的一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，所述惰性气体保护系统包括装有惰性气体的惰性气瓶，所述惰性气瓶通过惰性通气管与立式制粉炉体连通。

上述的一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，所述抽真空系统包括真空泵以及连通真空泵和立式制粉炉体的真空管道，所述真空泵上设置有用于检测真空度的检测元件。

上述的一种等离子旋转电极立式制粉设备，其特征在于，所述动密封机构包括均套装在电极棒上的V型密封圈、锁紧螺母、约束轴承、防尘套、水冷套和压盖，所述水冷套通过约束轴承设置在立式制粉炉体的底壁和电极棒之间，所述防尘套位于水冷套的顶部，所述压盖位于水冷套的底部并通过螺栓固定在水冷套上，所述V型密封圈位于压盖和电极棒之间，所述锁紧螺母向上顶压锁紧V型密封圈；所述约束轴承)为角接触轴承。