本實用新型屬于金屬磁粉芯粉末生產設備技術領域,更具體地說,涉及一種金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置。
背景技術:
霧化制粉時先用電爐或感應爐將金屬原料熔煉為成分合格的合金液體(一般過熱100~150℃),然后將其注入位于霧化噴嘴之上的中間包內,合金液由中間包底部漏眼流出,通過噴嘴時與高速氣流相遇被霧化為細小液滴,霧化液滴在封閉的霧化室內快速凝固成合金粉末。氣霧化鐵硅粉末制成的磁粉芯,由于具有三維絕緣特性和均勻的分布氣隙,正在被越來越多的電抗器制造商所采用,并有大幅取代傳統硅鋼片的趨勢,但是隨著鐵硅磁粉芯的采購成本越來越低,其取代硅鋼片的速度也會越來越快,使用量也會越來越大,因此降低鐵硅粉末的制造成本已迫在眉睫。目前本行業內使用的金屬磁粉芯氣霧化制粉熔煉澆注裝置,很多是十年前從歐美引進的技術或在此基礎上改造的設備,熔煉澆注裝置包括一個中頻感應熔煉爐及其對應一個高頻感應中間包,熔煉爐與中間包是一對一工作,熔煉爐熔煉需要一段時間,在熔煉的間歇過程中,中間包處于閑置狀態,因此生產周期長,工作效率低,無法滿足現代企業生產的要求。
公開號CN205128928U的中國專利公開了一種制備微細球形金屬粉末的低成本霧化裝置,由中頻感應熔煉爐、中間包、霧化室、霧化噴嘴、粉末收集器和旋風分離器等組成;公開號CN 103894617 A公開了一種金屬粉末霧化裝置,包括上、下兩個真空罐體,上罐體為真空熔煉室,下罐體為霧化室;真空熔煉室內安有中頻感應熔煉爐和中間包;中間包的底部安裝導流管,導流管的出口端在霧化室的上方;在導流管管壁的周圍設有電阻加熱裝置,電阻加熱裝置周圍是限制式氣霧化噴嘴;公開號CN 205128928 U公開了一種制備微細球形金屬粉末的低成本霧化裝置,由中頻感應熔煉爐、中間包、霧化室、霧化噴嘴、粉末收集器和旋風分離器等組成;公開號CN106077685A的中國專利公開了一種真空熔煉氣霧化制粉設備,包括熔煉爐本體、至少兩個中間包功能模塊、移動機構和霧化裝置;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。上述的幾種金屬粉末霧化裝置均存在生產周期長,工作效率低的問題,因此急需待解決這一技術難題。
技術實現要素:
1、要解決的問題
針對現有技術業界氣霧化制粉設備生產周期長、工作效率低,無法滿足現代企業生產的要求的問題,本實用新型提供一種金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置,采用兩個中頻感應熔煉爐對應一個高頻感應中間包,可以實現兩個熔煉爐所熔煉的鋼液連續澆鑄,提高生產效率,縮短生產周期。
2、技術方案
為解決上述問題,本實用新型采用如下的技術方案。
本實用新型的一種金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置,包括中頻感應熔煉爐、高頻感應中間包及霧化室,高頻感應中間包置于霧化室的正上方,其中中頻感應熔煉爐的數量為兩個,且兩個中頻感應熔煉爐安裝在高頻感應中間包的兩側。使用時,可以實現兩個中頻感應熔煉爐同時熔煉,可以縮短一個爐次的熔煉時間。
作為本實用新型的進一步改進,所述兩個中頻感應熔煉爐對稱地安裝在高頻感應中間包的兩側,兩個中頻感應熔煉爐及高頻感應中間包的中心在同一直線上,一方面降低了設計要求,另一方面兩個中頻感應熔煉爐可以同時工作,從而保障生產的快速、順利進行。
作為本實用新型的進一步改進,所述高頻感應中間包由中間包發熱坩堝和中間包加熱爐組成,中間包加熱爐為高頻感應加熱爐,電源功率為30-100kW,此種加熱方式具有加熱速度快、溫度高等優點,有利于熔點高于1500℃的金屬熔體的控制和霧化過程的穩定。
作為本實用新型的進一步改進,所述霧化室由圓形霧化桶及錐形集粉斗組成,圓形霧化桶及錐形集粉斗通過法蘭密封連接,合金液由高頻感應中間包底部流出,與高速氣流相遇被霧化為細小液滴,霧化液滴在封閉的圓形霧化桶內快速凝固成合金粉末,法蘭起到很好的密封效果,不僅可以防止空氣進入霧化室,而且可以防止顆粒飛出,避免造成環境污染。
作為本實用新型的進一步改進,所述中間包發熱坩堝為石墨坩堝或氧化物坩堝,石墨坩堝價格低且可重復利用,提高了耐材的使用率。
作為本實用新型的進一步改進,所述圓形霧化桶的內徑為φ1000-1500mm,高度為2000-3500mm,通過設計圓形霧化桶的直徑和高度,有效地控制合金粉末的生產,合金粉末可以得到充分的冷卻。
作為本實用新型的進一步改進,所述錐形集粉斗的錐度為30-60°,根據圓形霧化桶的內徑而定,該錐形集粉斗的出口內徑為φ100-200mm。
作為本實用新型的進一步改進,所述圓形霧化桶的下方設有3-8個引入惰性氣體的進氣口,惰性氣體的流量為0.3-1.5m3,在工作前,由惰性氣體排出圓形霧化桶內的空氣,然后進行澆注工作,可以避免合金粉末過分的氧化。
作為本實用新型的進一步改進,所述制粉裝置還包括中頻感應熔煉爐電源控制柜和高頻感應加熱爐電源控制柜,每一個中頻感應熔煉爐均配設一個中頻感應熔煉爐電源控制柜,中間包加熱爐配設一個高頻感應加熱爐電源控制柜,分別用來控制中頻感應熔煉爐、中間包加熱爐的工作。
3、有益效果
相比于現有技術,本實用新型的有益效果為:
(1)本實用新型采用兩個中頻感應熔煉爐和一個高頻感應中間包的配合,可以實現兩個中頻感應熔煉爐同時熔煉,可以縮短一個爐次的熔煉時間;
(2)由于高頻感應中間包所需的耐火材料均是一次性使用的,兩個熔煉爐對應一個高頻感應中間包,可以節省50%的高頻感應中間包耐火材料,這種耐火材料的成本也很高,僅次于主材,同時高頻感應中間包是高頻感應加熱,溫度要達到1400℃以上,要達到這個溫度也需要消耗電能,采用本實用新型后,可以節省掉高頻感應中間包升溫所需的能源;
(3)本實用新型采用的高頻感應加熱爐,電源功率為30-100kW,此種加熱方式具有加熱速度快、溫度高等優點,有利于熔點高于1500℃的金屬熔體的控制和霧化過程的穩定;
(4)本實用新型的制粉裝置采用法蘭密封,不僅可以防止空氣進入霧化室,而且可以防止顆粒飛出,避免造成環境污染;
(5)本實用新型通過設計圓形霧化桶的直徑和高度,有效地控制合金粉末的生產,合金粉末可以得到充分的冷卻;
(6)本實用新型設置有惰性氣體進氣口,惰性氣體排出圓形霧化桶內的空氣,然后進行澆注工作,可以避免合金粉末過分的氧化;
(7)本實用新型結構簡單,設計合理,易于制造。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中:1、中頻感應熔煉爐;2、高頻感應中間包;2-1、中間包發熱坩堝;2-2、中間包加熱爐;3、霧化室;3-1、圓形霧化桶;3-2、錐形集粉斗;3-3、進氣口;4、中頻感應熔煉爐電源控制柜;5、高頻感應加熱爐電源控制柜。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進一步進行描述。
實施例1
如圖1所示,一種金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置包括中頻感應熔煉爐1、高頻感應中間包2及霧化室3,高頻感應中間包2置于霧化室3的正上方,兩個中頻感應熔煉爐1對稱地安裝在高頻感應中間包2的兩側,兩個中頻感應熔煉爐1及高頻感應中間包2的中心在同一直線上,一方面降低了設計要求,另一方面兩個中頻感應熔煉爐可以同時工作,從而保障生產的快速、順利進行。
使用時,可以實現兩個中頻感應熔煉爐1同時熔煉,可以縮短一個爐次的熔煉時間。例如,250kg級的熔煉爐,其一般熔煉時間是1個小時,霧化時間是0.5小時,一個制造周期是1.5小時,兩個爐次的制造周期是3個小時,采用本實用新型的熔煉對澆裝置后,兩個熔煉爐次的熔煉時間是一個小時,兩個爐次的合計霧化時間是1個小時,這樣,兩個爐次的總制造周期縮短為2個小時,制造周期縮短33%。
在本實施例中,高頻感應中間包2由中間包發熱坩堝2-1和中間包加熱爐2-2組成,中間包加熱爐2-2為高頻感應加熱爐,電源功率的選擇范圍為30-100kW,在本實施例中可以為30kW、40kW、50kW、60kW、70kW、80kW、90kW或100kW,優選的選用30kW,在實際使用過程中,金屬粉末的種類可以包括很多種,而此種加熱方式具有加熱速度快、溫度高等優點,有利于熔點高于1500℃的金屬熔體的控制和霧化過程的穩定。此外,中間包發熱坩堝2-1為石墨坩堝或氧化物坩堝,石墨坩堝價格低且可重復利用,提高了耐材的使用率。
進一步的,霧化室3由圓形霧化桶3-1及錐形集粉斗3-2組成,其中圓形霧化桶3-1的內徑為φ1000-1500mm,高度為2000-3500mm,具體的圓形霧化桶3-1的內徑可以為φ1000mm、φ1100mm、φ1250mm、φ1350mm或φ1450mm,配合的霧化桶的高度為2000mm、2250mm、2400mm、2800mm、3000mm、3200mm或3500mm,霧化桶的尺寸還需要根據生產的需要進行選擇,通過設計圓形霧化桶3-1的直徑φ1250mm和高度2800mm,有效地控制合金粉末的生產,合金粉末可以得到充分的冷卻;錐形集粉斗3-2的錐度為30°-60°,具體的錐度可以為30°、45°或60°,優選的為45°,根據圓形霧化桶3-1的內徑而定,該錐形集粉斗3-2的出口內徑為φ100-200mm,具體的出口內徑為φ100mm、φ120mm、φ150mm、φ180mm或φ200mm,本實施例優選的出口內徑為φ150mm。
為了防止空氣進入霧化室3,而且可以防止顆粒飛出,避免造成環境污染,圓形霧化桶3-1及錐形集粉斗3-2通過法蘭密封連接,合金液由高頻感應中間包2底部流出,與高速氣流相遇被霧化為細小液滴,霧化液滴在封閉的圓形霧化桶3-1內快速凝固成合金粉末,法蘭起到很好的密封效果。
實施例2
本實施例的金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置,在實施例1的基礎上,圓形霧化桶3-1的下方設有3-8個引入惰性氣體的進氣口3-3,惰性氣體的流量為0.3-1.5m3,在本實施例中,惰性氣體的流量可以為0.3m3、0.45m3、0.6m3、0.9m3、1.2m3或1.5m3,優選的為0.6m3,在工作前,由惰性氣體排出圓形霧化桶3-1內的空氣,然后進行澆注工作,可以避免合金粉末過分的氧化。
實施例3
本實施例的金屬磁粉芯氣霧化制粉裝置,在實施例1的基礎上,該制粉裝置還包括中頻感應熔煉爐電源控制柜4和高頻感應加熱爐電源控制柜5,每一個中頻感應熔煉爐1均配設一個中頻感應熔煉爐電源控制柜,中間包加熱爐2-2配設一個高頻感應加熱爐電源控制柜5,分別用來控制中頻感應熔煉爐1、中間包加熱爐2-2的工作。
以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一,實際的結構并不局限于此。所以,如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下,不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本實用新型的保護范圍。