[实用新型]用于制备金属粉末的中间包、真空熔炼炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印增材制造和冶金技术领域，具体涉及用于制备金属粉末的中间包、真空熔炼炉。

背景技术

金属粉末是材料产业的重要分支，利用金属粉末，可以制备出高性能的金属构件。近年来，随着3D打印技术的发展，工业领域对金属粉末的需求更为迫切。目前，高压气雾化法是制备3D打印金属粉末的常规方法之一，带有坩埚的高压气雾化具有设备投入小、单炉产量高、生产成本相对较低的特点，适用于大部分金属粉末的制备。然而，高压气雾化法制备的粉体存在粒度分布不均匀、颗粒表面存在卫星球等缺陷，这些缺陷的产生很大一方面原因是被高压气破碎的液流难以控制。

超声破碎制粉技术、射频扰动电极破碎制粉技术、旋转离心破碎制粉技术等其它通过小束流破碎制粉的方法，首先也是要获得一个可控的金属液流，均匀稳定且连续的小束流对这类技术的金属粉末制备至关重要。金属液流的可控性体现在液流的流量可控，且形成的液流具有连续性。液流的流量主要取决于中间包喷嘴孔径，小孔径的喷嘴可以获得截面尺寸相对较小的束流，如果这种小束流具有连续性，那么在后续的破碎制粉过程中，更利于获得性能均匀的粉末。然而，实际生产中小孔径的喷嘴不易产生连续的束流，一方面是由于转浇入中间包坩埚的金属液因熔炼坩埚与中间包坩埚之间存在温差，导致金属液在浇入后的一段时间内，金属液熔化不均匀，故经喷嘴流出的液流不连续；另一方面是因为喷嘴的孔径越小，金属液流在流经喷嘴时越易冻结，导致形成的小束流不连续，甚至无束流形成或堵管。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是向中间包浇注及中间包射流过程中，熔融金属液容易因转浇温差而形成冻结、具有小孔中间包喷嘴难以形成小束流的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于制备金属粉末的中间包，该中间包包括中间包本体，所述中间包本体的下方连通有导流管，所述导流管用于对流入的熔融金属液形成冷却，以使冷却后的金属液停留在所述导流管中；所述导流管外设有第一加热部件，所述第一加热部件用于对停留在所述导流管中的金属液形成加热。

优选的，所述第一加热部件为感应线圈、电阻和石墨中的一种或多种的组合。

优选的，所述导流管与所述中间包本体可拆卸连接。

所述导流管具有狭孔结构，所述狭孔结构的内径为0.5～2.5mm。

优选的，所述中间包本体的外部设有第二加热部件。

优选的，所述中间包本体由氧化镁材质制成，所述导流管由氮化硼材质制成，所述导流管与所述中间包本体粘接。

优选的，所述导流管由其顶端至所述狭孔结构的内径逐渐减小。

优选的，所述导流管由其狭孔结构至底端的内径逐渐增大。

本实用新型还提供了一种真空熔炼炉，该真空熔炼炉包括如上所述的用于制备金属粉末的中间包。

(三)有益效果

本实用新型提供的用于制备金属粉末的中间包，通过在中间包本体的下方连通一导流管，并在导流管外单独设置第一加热部件，从而在向中间包内浇注熔融金属液时，利用导流管与熔融金属液之间的温差使流入到导流管中的熔融金属液冷却、并滞留和封堵在导流管中；而后再通过第一加热部件加热中间包内的金属液至熔化均匀和稳定，然后对导流管内部的金属液进行加热，使导流管形成射流，由此可对转浇其中的金属液进行储蓄、加热和引流的功能，克服了金属液因转浇温差造成的冻结，以及具有小孔径喷嘴的导流管难以形成小束流的问题，可获得均匀稳定且连续的小束流，从而利于后续的破碎制粉过程，可获得性能均匀的金属粉末。

本实用新型提供的一种包括上述用于制备金属粉末的中间包真空熔炼炉，由于中间包顺畅的射流出高质量的小束流，且中间包本体及其射流部位不易发生冻结，因此可实现真空熔炼炉连续熔炼，提高熔炼效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种用于制备金属粉末的中间包的示意图；

图2是图1中I处的放大图，即导流管的示意图；

图3是本实用新型实施例中熔炼坩埚向中间包本体内浇注熔融金属液的示意图；

图4是本实用新型实施例中中间包本体在储蓄和加热其内部金属液的示意图；

图5是本实用新型实施例中中间包本体的射流状态示意图。

图中：