[发明专利]一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备及其生产方法

权利要求书

1.一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：包含冷却收集塔和高温层流等离子体射流发生器，冷却收集塔上开有原材进料口，高温层流等离子体射流发生器设置在冷却收集塔内，原材进料口和高温层流等离子射流发生器沿着同一直线相对设置在冷却收集塔内，冷却收集塔下端设置有粉末出口。

2.根据权利要求1所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述冷却收集塔包含楔形壳体、若干中间圆柱段、上端锥形段和盖板，若干中间圆柱段沿竖直方向首尾连接，楔形壳体的上端与若干中间圆柱段的下端连接，上端锥形段的下端与若干中间圆柱段的上端连接，盖板固定在上端锥形段的上端。

3.根据权利要求2所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述原材进料口设置在盖板中心，原材为棒材或线材并且原材通过进料电机驱动沿竖直方向向下进料，高温层流等离子体射流发生器固定在沿着原材的输送方向相对的楔形壳体的斜面上，高温层流等离子体射流发生器的射流与原材同心设置。

4.根据权利要求2所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：还包含粉末收集器，粉末出口设置在楔形壳体的最下端，粉末收集器固定在粉末出口上。

5.根据权利要求1所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述高温层流等离子体射流发生器包含阳极、阴极、阴极冷却底座、中间极、进气环和绝缘环，进气环固定在中间极一端，中间极另一端与绝缘环一端固定连接，绝缘环另一端与阳极一端连接，阴极冷却底座穿过进气环中心位置并位于中间极内孔中，阴极固定在阴极冷却底座位于 中间极内的一端端部。

6.根据权利要求5所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述中间极的内孔包含第一圆柱孔、第一锥孔、第二圆柱孔和第二锥孔，第一圆柱孔直径大于第二圆柱孔直径，第一圆柱孔的一端与第一锥孔一端连接，第一锥孔另一端与第二圆柱孔一端连接，第二圆柱孔另一端与第二锥孔一端连接，第二锥孔另一端的直径位于第一圆柱孔直径和第二圆柱孔直径之间。

7.根据权利要求6所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述阴极冷却底座的一端端部为锥形端头，锥形端头的顶部开有与阴极匹配的凹槽，阴极固定在锥形端头的凹槽内，锥形端头的斜面平行于第一锥孔设置在第一锥孔内侧。

8.根据权利要求6所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述阳极的内孔直径和绝缘环的内孔的直径均与第二锥孔的另一端端部直径相等。

9.根据权利要求6所述的一种层流等离子体雾化金属粉末生产设备，其特征在于：所述阳极的另一端的内孔设置有螺旋形刻槽。

10.一种权利要求1-9任一项所述的层流等离子体雾化金属粉末生产设备的生产方法，其特征在于包含以下步骤：

原材在进料电机驱动下 由冷却收集塔顶端竖直向下运动，并与竖直向上喷射的层流等离子体射流交汇；

原材在层流等离子体射流中被持续加热并熔化，并且被高速的层流等离子体射流破碎、雾化；

雾化形成的金属液滴在层流等离子体射流的环向速度分量的作用下被甩出射流范围，并进入冷却收集塔的冷却区域，金属液滴在冷却区域内球化、凝固，最后收集在粉末收集器中。