本實用新型涉及一種氣霧化制粉設備，尤其是涉及一種真空熔煉氣霧化制粉設備。

背景技術：

霧化法制粉技術是生產金屬及合金粉末的主要方法，霧化粉末具有粉末粒度可控、氧含量低、生產成本低以及適應多種金屬及合金粉末的生產等優點，已成為高性能合金粉末制備技術的主要發展方向。隨著粉末冶金新工藝新材料的出現以及粉末原材料在表面工程、電子、化工、激光快速原型、軍事等工業中的應用，對合金粉末的要求向著微細、高純、球形化方向發展，這一驅動力推動著粉末霧化生產技術的不斷發展。

目前，傳統的霧化制粉設備為熔煉和限流澆注系統分離，金屬在熔煉爐中熔煉以后，傾倒澆注于限流式中間漏包內，此過程為開放式環境，無法對氧氣氛進行控制，難以制備低氧含量高質量金屬粉末。

CN 104227005 A公開了一種一體式熔煉限流澆注霧化制備金屬粉末設備，由熔煉密封保護室、氣動/液壓升降機構、感應或電阻式加熱熔煉柑禍、溫度控制測量模塊、中空桿狀閥芯、限流澆注閥門座、限流導流管、霧化器系統、粉末收集塔系統的組成，整個設備金屬熔煉限流澆注霧化一體式設計機構，感應或電阻式加熱熔煉鉗鍋置于熔煉密封保護室內，金屬熔化過程中，中空桿狀閥芯緊壓限流澆注閥門座，限流澆注閥門處于關閉位置，中空桿狀閥芯的中空管內集成溫度測量模塊，本模塊含兩組測溫單元，可對熔煉溫度、澆注限流口溫度進行實時測量，達到澆注霧化溫度后，通過氣動/液壓升降機構升降控制中空桿狀閥芯與限流澆注閥門座開閉度，來實現對霧化金屬液流速大小控制調節；此時，置于中空桿狀閥芯內的溫度控制測量模塊可對澆注霧化溫度進行實時監控，金屬液通過限流澆注閥門座，經由限流導流管到達霧化器系統高能介質水或氣體匯流焦點位置；此過程中金屬液體在流速、溫度受控的情況下被霧化器系統高能介質水或氣體沖擊破碎霧化為金屬粉末，制得粉末沉積于粉末收集塔系統中被收集。該一體式熔煉限流澆注霧化制備金屬粉末設備，由于其中空桿狀閥芯、限流澆注閥門座和限流導流柱為單一結構，當限流導流柱發生堵塞時，霧化制備金屬粉末的加工需要中斷，才能進行檢修，不能實現連續式生產，降低了霧化制粉效率。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便的真空熔煉氣霧化制粉設備，在真空熔煉氣霧化過程中，當中間包功能模塊出現堵塞等故障時，便于中間包功能模塊的更換，實現連續化真空熔煉霧化制粉操作。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種真空熔煉氣霧化制粉設備，包括熔煉爐本體、至少2個中間包功能模塊、移動機構和霧化裝置；所述熔煉爐本體內設有熔煉坩堝，所述熔煉坩堝通過倒料電動升降機向中間包功能模塊澆注倒料；所述中間包功能模塊安裝在熔煉爐本體內，位于霧化裝置上方，中間包功能模塊通過移動機構可在熔煉爐本體內做水平滑移和/或上下升降運動，用于中間包功能模塊的更換使用；所述中間包功能模塊與霧化裝置連接。

進一步，中間包功能模塊由中間包、加熱機構和霧化器組成。

進一步，所述中間包功能模塊的數量為2~6個，優選2個。

進一步，所述移動機構包括移動小車、滑移機構、升降機構和驅動機構；所述移動小車包括第一移動小車和第二移動小車，2個中間包功能模塊分別放置第一移動小車和第二移動小車上；所述移動小車放置在扁鋼軌道上，通過滑移機構驅動，帶動中間包功能模塊沿扁鋼軌道可水平滑移；所述移動小車還與升降機構連接，并通過升降機構帶動中間包功能模塊做升降運動；所述滑移機構和升降機構由驅動機構驅動。

進一步，所述驅動機構包括驅動電機、上驅動軌道和下驅動軌道；所述驅動電機通過絲桿與上驅動軌道、下驅動軌道連接；所述上驅動軌道和下驅動軌道內均設有主滑塊，主滑塊與絲桿連接，隨絲桿的轉動在驅動軌道內滑移，主滑塊下端的左、右側分別設有右扣合柱、左扣合柱；主滑塊與滑移機構、升降機構連接，用于驅動第一移動小車、第二移動小車做左右滑移或升降運動。所述驅動軌道上方設有軌道擋灰板，其一側還設有電纜支撐架和電纜支撐桿，所述電纜支撐桿固定在電纜支撐架上。

進一步，所述升降機構包括左升降滑塊、右升降滑塊、弧形拉桿和旋轉盤，所述旋轉盤通過支柱與移動小車固定連接；所述弧形拉桿的一端與旋轉盤連接，第一移動小車、第二移動小車上的弧形拉桿的另一端分別與安裝在驅動軌道上的左升降滑塊和右升降滑塊連接；左升降滑塊和右升降滑塊分別位于主滑塊的左側、右側。

進一步，所述滑移機構包括左滑塊、右滑塊；所述左滑塊安裝在主滑塊和右升降機構之間，通過左扣合件與右扣合柱扣合，與主滑塊活動連接；右滑塊安裝在主滑塊和左升降機構之間，通過右扣合件與左扣合柱扣合，與主滑塊活動連接；所述左滑塊、右滑塊分別通過下導桿、上導桿與左升降滑塊、右升降滑塊連接，所述下導桿、上導桿中部設有與移動小車連接的撥桿。

進一步，所述熔煉爐本體上包括熔煉筒體、爐門、操作平臺和控制柜；所述熔煉筒體上開設有測溫孔、取樣孔、加料孔和檢修口，測溫孔上連接有溫控機構；取樣孔連接有取樣裝置，所述加料孔連接有加料裝置，檢修口上安裝有檢修門，檢修門通過轉軸或鉸鏈固定在熔煉筒體上；熔煉筒體一側設有爐門，所述爐門底部設有滾輪，爐門與行走電機連接，并通過行走電機驅動沿爐門移動軌道做弧形轉動；所述控制柜包括儀表柜、2個中頻控制柜和電容柜，電容固定在柜爐門上，所述電容柜通過外接銅排與熔煉爐體內的熔煉坩堝電連接。

進一步，熔煉筒體上還設有泄壓閥、防爆射燈、熔煉觀察窗和倒料觀察窗。

進一步，取樣裝置包括取樣桿、取樣頭、真空閥、過渡筒體、水套筒體和操作手柄；所述水套筒體固定在真空熔煉爐上，其中部設有真空閥；水套筒體還與進氣裝置連通，進氣裝置位于真空閥上方；水套筒體的上端與過渡筒體底端連接，過渡筒體、真空閥、水套筒體組成一個樣品過渡放置室；所述操作手柄固定在過渡筒體上；所述取樣桿與操作手柄連接，所述取樣桿的末端連接有取樣頭。

進一步，測溫裝置包括測溫熱電偶、夾持板、擺動臂、伸縮桿、密封機構和旋轉手柄；所述測溫熱電偶固定在夾持板上，其一端與高溫電線連接；所述夾持板通過擺動臂與伸縮桿的一端連接，伸縮桿的另一端與旋轉手柄連接，并在靠近旋轉手柄一端的伸縮桿端部設有密封機構，所述伸縮桿通過密封機構固定在熔煉室爐體上。

本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的有益效果：

1）該真空熔煉氣霧化制粉設備的結構簡單，通過采用多個中間包功能模塊以及配套的移動機構，實現多個中間包功能模塊之間的更換，進而解決現有技術中中間包功能模塊發生故障時必須停產檢修，不能連續化進行真空熔煉氣霧化制粉操作的難題；

2）通過在驅動機構的主滑塊和滑移機構之間設置扣合件、扣合柱的扣合結構，可以實現對2個移動小車的聯動控制或單獨控制；再通過上導桿、下導桿實現滑移機構和升降機構聯動控制，簡化了中間包功能模塊更換裝置的驅動結構，操作方便；

3）通過在真空熔煉爐體上安裝真空閥和過渡筒體，采用分步操作完成取樣，實現在真空條件下進行取樣，避免了取樣操作對真空熔煉爐內真空度的影響；

4）通過轉動旋轉手柄，可以調節測溫熱電偶與坩堝中心的偏離關系，通過調整伸縮旋鈕，調節伸縮桿的長度，可以調節測溫熱電偶與坩堝縱向間距，進而提高測溫熱電偶的測量精準性，并延長測溫熱電偶的使用壽命；通過采用密封機構，可以滿足真空熔煉爐的真空密封要求，也可以在高溫下使用。

附圖說明

圖1—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的立體結構示意圖；

圖2—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的正視圖；

圖3—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的左視圖；

圖4—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的俯視圖；

圖5—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的使用狀態（爐門打開時）的結構示意圖；

圖6—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備中中間包功能模塊與移動結構的立體結構示意圖；

圖7—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備中中間包功能模塊與移動結構的正視圖；

圖8—為圖7中A-A截面剖視圖；

圖9—為圖8中B-B截面剖視圖；

圖10—為圖8中C處的放大示意圖；

圖11—為本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備中中間包功能模塊與移動結構的附視圖；

圖12—為圖8中D-D截面剖視圖；

圖13—為圖1中測溫裝置的放大示意圖；

圖14—為圖1中取樣裝置的放大示意圖。

圖中：1—中頻控制柜A， 2—檢修門，3—測溫裝置，3-1—旋轉手柄，3-2—密封機構，3-3—伸縮桿，3-4—擺動臂，3-5—測溫熱電偶，3-6—夾持板，3-7—高溫電線，3-8—擺動臂固定孔，3-9—伸縮限位孔；4—熔煉筒體，5—防爆射燈，6—取樣裝置，6-1—取樣頭，6-2—取樣桿，6-3—水套筒體，6-4—進氣裝置，6-5—真空閥，6-6—快拆螺栓，6-7—過渡筒體，6-8—頂部法蘭，6-9—密封組件，6-10—操作手柄，6-11—控制閥；7—中頻控制柜B，8—防爆口，9—攝像頭裝置，10—接頭料裝置，11—泄壓閥，12—操作平臺，13—攪拌裝置，14—二次加料裝置，15—倒料電動升降機，16—爐門，17—外接銅排，18—儀表柜，19—電容柜，20—行走電機，21—滾輪，22—爐門移動軌道，23—倒料觀察窗，24—熔煉觀察窗，25—驅動電機，26—熔煉坩堝， 27—扁鋼軌道，28—霧化凸臺組件；29—中間包功能模塊，30—第一移動小車，31—中間包功能模塊擋灰板，32—主噴管氣管，33—副噴管氣管，34—中間包功能模塊放置架，35—第二移動小車，35-1—側支架，35-2—底架，35-3—移動扣件，36—弧形拉桿，37—電纜支撐桿，38—軌道擋灰板，39—電纜支撐架，40—上驅動軌道，41—下驅動軌道，42—旋轉盤，43—升降連接桿，44—滾輪，45—主滑塊，46—上導桿，47—下導桿，48—右滑塊，49—左升降滑塊，50—左滑塊，51—右升降滑塊，52—撥桿，53—左扣合件，54—右扣合柱，55—左扣合柱，56—右扣合件，57—熱軋等角鋼。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

參照圖1~5：一種真空熔煉氣霧化制粉設備，包括熔煉爐本體、至少2個中間包功能模塊29、移動機構和霧化裝置；所述熔煉爐本體內設有熔煉坩堝26，所述熔煉坩堝26通過倒料電動升降機15向中間包功能模塊29澆注倒料；所述中間包功能模塊29安裝在熔煉爐本體內，位于霧化裝置上方，中間包功能模塊29通過移動機構可在熔煉爐本體內做水平滑移和/或上下升降運動，用于中間包功能模塊29的更換使用；所述中間包功能模塊29與霧化裝置連接。

中間包功能模塊29由中間包、加熱機構和霧化器組成。

所述中間包功能模塊29的數量為2個。

參照圖6~12，所述移動機構包括移動小車、滑移機構、升降機構和驅動機構；所述移動小車包括第一移動小車30和第二移動小車35，2個中間包功能模塊29分別放置第一移動小車30和第二移動小車35上；所述移動小車放置在扁鋼軌道27上，通過滑移機構驅動，帶動中間包功能模塊29沿扁鋼軌道27可水平滑移；扁鋼軌道通過熱軋等角鋼57與真空熔煉罐內壁連接；所述移動小車還與升降機構連接，并通過升降機構帶動中間包功能模塊29做升降運動；所述滑移機構和升降機構由驅動機構驅動。

所述驅動機構包括驅動電機25、上驅動軌道40和下驅動軌道41；所述驅動電機25通過絲桿與上驅動軌道40、下驅動軌道41連接；所述上驅動軌道40和下驅動軌道41內均設有主滑塊45，主滑塊45與絲桿連接，隨絲桿的轉動在驅動軌道內滑移，主滑塊45下端的左、右側分別設有右扣合柱54、左扣合柱55；主滑塊45與滑移機構、升降機構連接，用于驅動第一移動小車30、第二移動小車35做左右滑移或升降運動。所述驅動軌道上方設有軌道擋灰板38，其一側還設有電纜支撐架39和電纜支撐桿37，所述電纜支撐桿37固定在電纜支撐架39上。

所述升降機構包括左升降滑塊49、右升降滑塊51、弧形拉桿36和旋轉盤42，所述旋轉盤42通過支柱與移動小車固定連接；所述弧形拉桿36的一端與旋轉盤42連接，第一移動小車30、第二移動小車35上的弧形拉桿36的另一端分別與安裝在驅動軌道上的左升降滑塊49和右升降滑塊51連接；左升降滑塊49和右升降滑塊51分別位于主滑塊45的左側、右側。

所述滑移機構包括左滑塊50、右滑塊48；所述左滑塊50安裝在主滑塊45和右升降機構之間，通過左扣合件53與右扣合柱54扣合，與主滑塊45活動連接；右滑塊48安裝在主滑塊45和左升降機構之間，通過右扣合件56與左扣合柱55扣合，與主滑塊45活動連接；所述左滑塊50、右滑塊48分別通過下導桿47、上導桿46與左升降滑塊49、右升降滑塊51連接，所述下導桿47、上導桿46中部設有與移動小車連接的撥桿。

所述中間包功能模塊29通過主噴管氣管32、副噴管氣管33分別與主噴盤、副噴盤連通，其上設有中間包功能模塊擋灰板31。

所述移動小車包括底架35-2、側支架35-1、移動扣件35-3；所述底架35-2靠近驅動軌道的一側設有與拔桿52扣合連接的移動扣件35-3；底架35-2的前后側設有滾輪44，其中部設有中間包功能模塊放置架34；所述側支架35-1固定在底架35-2的左側或右側，側支架35-1上設有與旋轉盤42連接的升降連接桿43。

所述熔煉爐本體上包括熔煉筒體4、爐門16、操作平臺12和控制柜；所述熔煉筒體4上開設有測溫孔、取樣孔、加料孔和檢修口，測溫孔上連接有溫控機構；取樣孔連接有取樣裝置6，所述加料孔連接有加料裝置，加料裝置包括接頭料裝置10和二次加料狀；檢修口上安裝有檢修門2，檢修門2通過轉軸或鉸鏈固定在熔煉筒體4上；熔煉筒體4一側設有爐門16，所述爐門16底部設有滾輪4421，爐門16與行走電機20連接，并通過行走電機20驅動沿爐門移動軌道22做弧形轉動；所述控制柜包括儀表柜18、2個中頻控制柜（即中頻控制柜A1和中頻控制柜B7）和電容柜19，電容固定在柜爐門16上，所述電容柜19通過外接銅排17與熔煉爐體內的熔煉坩堝26電連接。

熔煉筒體4上還設有泄壓閥11、防爆射燈5、防爆口8、攝像頭裝置9、攪拌裝置13、熔煉觀察窗24和倒料觀察窗23。

參照圖13，取樣裝置6包括取樣桿6-2、取樣頭6-1、真空閥6-5、過渡筒體6-7、水套筒體6-3和操作手柄；所述水套筒體6-3固定在真空熔煉爐上，其中部設有真空閥6-5；水套筒體6-3還與進氣裝置6-4連通，進氣裝置6-4位于真空閥6-5上方；水套筒體6-3的上端與過渡筒體6-7底端連接，過渡筒體6-7、真空閥6-5、水套筒體6-3組成一個樣品過渡放置室；所述操作手柄6-10固定在過渡筒體6-7上；所述取樣桿6-2與操作手柄6-10連接，所述取樣桿6-2的末端連接有取樣頭6-1。

所述操作手柄6-10和過渡筒體6-7通過頂部法蘭6-8連接，操作手柄6-10和過渡筒體6-7、過渡筒體6-7和水套筒體6-3兩兩連接的連接處設有密封組件6-9。

所述進氣裝置6-4上設有控制閥6-11。

參照圖14，測溫裝置3包括測溫熱電偶3-5、夾持板3-6、擺動臂3-4、伸縮桿3-3、密封機構3-2和旋轉手柄3-1；所述測溫熱電偶3-5固定在夾持板3-6上，其一端與高溫電線3-7連接；所述夾持板3-6通過擺動臂3-4與伸縮桿3-3的一端連接，伸縮桿3-3的另一端與旋轉手柄3-1連接，并在靠近旋轉手柄3-1一端的伸縮桿3-3端部設有密封機構3-2，所述伸縮桿3-3通過密封機構3-2固定在熔煉室爐體上。

伸縮桿3-3上設有擺動臂固定孔3-8和伸縮限位孔3-9，擺動臂固定孔3-8用于固定擺動臂3-4，伸縮限位孔3-9可以防止調節收縮旋鈕時，伸縮桿3-3發生過度拉伸/收縮，導致測溫熱電偶3-5被損壞。

本實用新型一種真空熔煉氣霧化制粉設備的工作原理及使用方法：

通過熔煉筒體4上的接頭料裝置10和二次加料裝置14向熔煉坩堝26內添加處理材料，通過測溫裝置3監測熔煉坩堝26內的金屬熔液溫度，取樣裝置6對熔煉坩堝26內的金屬熔液進行取樣分析，當取樣分析判斷熔煉坩堝26內金屬熔化液滿足氣霧化要求時，啟動倒料電動升降機15，使熔煉坩堝26旋轉，將熔化的金屬熔液導入中間包功能模塊29中，中間包功能模塊29內的金屬熔液流入霧化裝置進行霧化。

中頻控制柜A1用于控制放置在第一移動小車30上方的中間包功能模塊29，中頻控制柜B7用于控制放置在第二移動小車35上方的中間包功能模塊29，電容柜19用于控制熔煉坩堝26和爐門16的開合、行走。儀表柜18用于顯示測溫裝置3檢測到的熔煉筒體4內的溫度、壓力等相關參數。

測溫裝置3測溫的具體操作為：先調節伸縮旋鈕，直至測溫熱電偶3-5離坩堝開口的縱向距離小于0.5m，伸縮桿3-3停止伸長；然后轉動旋轉手柄3-1，時測溫熱電偶3-5轉動一定角度，使測溫熱電偶3-5的末端位于坩堝開口的中心位置，提高測溫熱電偶3-5的溫度測量準確性；當真空熔煉爐熔煉結束后，轉動旋轉手柄3-1，使測溫熱電偶3-5的末端貼近真空熔煉爐內壁，然后再調節伸縮旋鈕，使伸縮桿3-3收縮，使測溫熱電偶3-5原理坩堝，進而延長坩堝的使用壽命。

取樣裝置6的具體操作為：通常情況下，取樣裝置6上的真空閥6-5處于關閉狀態，有利于維持真空熔煉爐的真空度。當需要取樣時，通過進氣裝置6-4向樣品過渡放置室內充氣，使樣品過渡放置室的氣壓達到常壓，然后，打開真空閥6-5，再控制操作手柄，使取樣管伸長，直至其末端的取樣頭6-1沒入熔煉爐內的金屬熔液中，通過取樣頭6-1在金屬熔液中取樣；再控制操作手柄，使取樣管收縮，直到取樣頭6-1底部位于樣品過渡放置室內，即在真空閥6-5上方，然后，擰緊真空閥6-5，將樣品過渡放置室和熔煉爐隔絕； 再通過進氣裝置6-4向樣品過渡放置室內充氣，使樣品過渡放置室的氣壓達到常壓，再打開快拆螺栓6-6，通過操作手柄將過渡筒體6-7連同取樣桿6-2、取樣頭6-1一起從水套筒體6-3內取出，用于檢測分析。

該中間包功能模塊29安裝在真空熔煉罐內，其中一個中間包功能模塊29與真空氣霧化凸臺組件28上，另一個中間包功能模塊29備用；當放置在真空氣霧化凸臺上方的中間包功能模塊29發生故障（如中間包功能模塊29下方噴孔或導流管發生堵塞）時，通過人工或控制器控制驅動機構，將備用的中間包功能模塊29移至真空氣霧化凸臺組件28上，同時，將發生故障的中間包功能模塊29從真空氣霧化凸臺組件28上移開，確保真空熔煉氣霧化制粉工藝的連續化生產。

以扁鋼軌道上右側中間包功能模塊29更換為左側中間包功能模塊29為例，中間包功能模塊29更換的具體操作為： 將第二移動小車35上的移動扣件35-3與上導桿46的撥桿扣合，然后，啟動電機，絲桿帶動主滑動塊左移，將第二移動小車35上升一定高度，使右中間包功能模塊29從真空氣霧化凸臺組件28上移出；將第一移動小車30上的移動扣件35-3與下導桿47的撥桿扣合；再將右滑塊48上的右扣合件56與主滑塊45上的左扣合柱55扣合，主滑動帶動右滑塊48、左滑塊50一起沿驅動軌道右移，進而將第一移動小車30、第二移動小車35向右移動，直到第一移動小車30移至真空氣霧化凸臺組件28正上方，主滑塊45停止移動；再將第一移動小車30上的移動扣件35-3打開，使第一移動小車30在重力作用下下降到真空氣霧化凸臺組件28上，即可。

當熔煉筒體4內的中間包功能模塊29出現故障時，還可以通過打開熔煉筒體4上的檢修門2，對中間包功能模塊29進行檢修。

當熔煉爐本體停止生產后，可以同打開爐門16對熔煉筒體4內的中間包功能模塊29、熔煉坩堝26等裝置進行定期檢修。

根據真空熔煉氣霧化制粉設備的生產周期長短以及單爐的處理量，熔煉筒體4內的中間包功能模塊29還可以為4個，每2個中間包功能模塊29安裝在一組扁鋼軌道27上，并配置一組移動機構，2組扁鋼軌道27相互垂直，進而實現中間包功能模塊29的更換使用，實現連續化生產；也可以為在同一扁鋼軌道27上安裝3個或4個中間包功能模塊29，相應增設1組或2組左滑塊50、右滑塊48、左升降滑塊49、右升降滑塊51，通過對中間包功能模塊29進行水平滑移和上下升降操作，實現中間包功能模塊29的更換使用；或者，熔煉筒體4內的中間包功能模塊29還可以為3個、5個或6個，中間包功能模塊29呈圓周式分布在熔煉筒體內，通過旋轉盤和移動機構配合使用，實現中間包功能模塊29的更換使用；以上技術特征的改變，本領域的技術人員通過文字描述可以理解并實施，故不再另作附圖加以說明。