本發(fā)明涉及一種制備球形金屬粉末的設(shè)備，特別涉及一種采用棒材連續(xù)進(jìn)料方式生產(chǎn)球形金屬粉末的設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，球形金屬粉末的制備主要采用坩堝熔煉氣霧化技術(shù)和旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)。其中，坩堝熔煉氣霧化技術(shù)是將金屬在坩堝中熔煉成金屬液后，以高速氣流將液態(tài)金屬流破碎成小液滴并凝固成粉末，但是坩堝熔煉氣霧化設(shè)備熔煉材料時(shí)，材料直接與坩堝接觸，無(wú)法生產(chǎn)鈦等活潑金屬。旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)是將合金棒料旋轉(zhuǎn)垂向送入感應(yīng)線圈中進(jìn)行熔煉，無(wú)需坩堝熔煉，能生產(chǎn)活潑金屬，且生產(chǎn)的粉末純度高，但是因?yàn)椴荒苓B續(xù)進(jìn)料，批次之間需要換料切換，導(dǎo)致不能連續(xù)霧化，霧化氣體損失較大，從而產(chǎn)能較小，生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用棒材連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)球形粉末的設(shè)備，該設(shè)備能夠生產(chǎn)高純度的活潑金屬和高熔點(diǎn)（一般指熔點(diǎn)為2000℃以上）金屬粉末，并且能夠連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)霧化，霧化氣體損失小，能提高球形活潑金屬和高熔點(diǎn)金屬粉末的產(chǎn)能和純度，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種采用棒材連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)球形粉末的設(shè)備，包括主軸、真空腔體、自動(dòng)夾頭、自動(dòng)抓料裝置、原料熔棒（是待處理原料產(chǎn)品，并非設(shè)備的一部分，為了方便說(shuō)明工作過(guò)程，增加至此處）、連接導(dǎo)向器、過(guò)渡導(dǎo)向器、直線驅(qū)動(dòng)器、直線導(dǎo)向器、加熱裝置、原料熔棒盤、霧化器等；所述主軸裝配于真空腔體上端（優(yōu)選動(dòng)密封裝配方法），可做旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)；所述真空腔體包括主工作室、過(guò)渡門、置換門、過(guò)渡室、置換室，主工作室一側(cè)依次設(shè)過(guò)渡室、過(guò)渡門、置換室、置換門，過(guò)渡室中設(shè)有原料熔棒盤，主軸下端設(shè)有自動(dòng)夾頭，在主工作室垂直于原料熔棒盤中心位置的壁上設(shè)置自動(dòng)抓料裝置（通過(guò)控制自動(dòng)夾頭和自動(dòng)抓料裝置可以實(shí)現(xiàn)原料熔棒的夾取和松開(kāi)），原料熔棒的位置下方依次設(shè)有連接導(dǎo)向器、過(guò)渡導(dǎo)向器、直線驅(qū)動(dòng)器、直線導(dǎo)向器、加熱裝置，加熱裝置下方設(shè)有霧化器。

優(yōu)選的，加熱裝置可采用感應(yīng)線圈加熱裝置或者等離子加熱裝置。

優(yōu)選的，連接導(dǎo)向器(5)、過(guò)渡導(dǎo)向器(6)、直線驅(qū)動(dòng)器(7)、直線導(dǎo)向器(8)四個(gè)部件分別由至少三個(gè)滾輪組成，各個(gè)部件的滾輪在與原料熔棒（4）垂直的平面上均勻分布，滾輪的切線與原料熔棒平行并且緊靠原料熔棒。通過(guò)滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)固定和輸送原料熔棒，帶動(dòng)棒材進(jìn)料。

工作過(guò)程：

①將原料熔棒的上端加工成內(nèi)螺紋，下端加工成與上端內(nèi)螺紋匹配的外螺紋；

②將原料熔棒盤裝滿加工好的原料熔棒，放入過(guò)渡室，關(guān)閉過(guò)渡門；

③將真空腔體抽真空后，自動(dòng)抓料裝置從過(guò)渡室抓取原料熔棒到自動(dòng)夾頭正下方，通過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭接觸到原料熔棒上端并自動(dòng)抓緊原料熔棒，自動(dòng)抓料裝置松開(kāi)原料熔棒，主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降，直至原料熔棒下端依次通過(guò)連接導(dǎo)向器和過(guò)渡導(dǎo)向器后，自動(dòng)夾頭松開(kāi)原料熔棒，主軸迅速退回原始位置；

④原料熔棒在連接導(dǎo)向器和過(guò)渡導(dǎo)向器的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向下進(jìn)料，當(dāng)連接導(dǎo)向器上的感應(yīng)器感應(yīng)到第一根原料熔棒末端已經(jīng)穿過(guò)連接導(dǎo)向器，自動(dòng)抓料裝置會(huì)抓取過(guò)渡室的另一根原料熔棒到自動(dòng)夾頭正下方，然后主軸做旋轉(zhuǎn)下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭接觸到原料熔棒上端并自動(dòng)抓緊原料熔棒，自動(dòng)抓料裝置松開(kāi)原料熔棒，主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降，下降速度大于第一根原料的進(jìn)料速度，直至另一根原料熔棒的下端接觸到第一根原料熔棒上端，在主軸的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)作用下，內(nèi)螺紋和外螺紋鎖緊形成一體變?yōu)橐桓先郯?，自?dòng)夾頭松開(kāi)另一根原料熔棒，主軸迅速退回原始位置，第一根原料熔棒帶動(dòng)第二根原料熔棒通過(guò)直線驅(qū)動(dòng)器和直線導(dǎo)向器繼續(xù)向下輸送，原料熔棒通過(guò)加熱裝置后加熱熔化，熔融的原料液滴或者液流垂直落入正下方的霧化器中進(jìn)行霧化，然后進(jìn)行收集,篩分或者分級(jí)，包裝；

⑤重復(fù)第④步驟至過(guò)渡室的最后一根原料熔棒到自動(dòng)夾頭正下方時(shí)，將新的原料熔棒盤裝入置換室，關(guān)閉置換門，將置換室抽至與主工作室一樣的真空度，然后自動(dòng)打開(kāi)過(guò)渡門，過(guò)渡室的原料熔棒盤和置換室的原料熔棒盤工位迅速切換，然后關(guān)閉過(guò)渡門，將置換室中的原料熔棒盤裝滿，關(guān)閉置換門，將置換室抽至與主工作室一樣的真空度，等待下一次原料熔棒盤切換；

⑥過(guò)渡室和置換室中原料熔棒盤切換后，繼續(xù)重復(fù)第④和第⑤步驟，直至生產(chǎn)結(jié)束。

本發(fā)明可通過(guò)連續(xù)輸送原料熔棒實(shí)現(xiàn)連續(xù)霧化。

本發(fā)明的有益效果是無(wú)需使用熔煉坩堝，性質(zhì)活潑的原材料和高熔點(diǎn)的原材料可以在無(wú)接觸條件下加熱熔化，霧化成粉末，并且采用棒材連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)霧化，霧化氣體損失小，能提高球形金屬粉末的產(chǎn)能和純度，降低生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明之采用棒材連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)球形粉末的設(shè)備的示意圖。

圖2是連接導(dǎo)向器和原料熔棒配合的俯視圖。

圖中：1.主軸，2.真空腔體，2＇.主工作室，3.自動(dòng)夾頭，3＇.自動(dòng)抓料裝置，4.原料熔棒，5.連接導(dǎo)向器，6.過(guò)渡導(dǎo)向器，7.直線驅(qū)動(dòng)器，8.直線導(dǎo)向器，9.加熱裝置，10.過(guò)渡門，11.置換門，12.原料熔棒盤，13.過(guò)渡室，14.置換室，15.霧化器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例之采用棒材連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)球形粉末的設(shè)備，包括主軸1、真空腔體2、自動(dòng)夾頭3、自動(dòng)抓料裝置3＇、原料熔棒4（是待處理原料產(chǎn)品，并非設(shè)備的一部分，為了方便說(shuō)明工作過(guò)程，增加至此處）、連接導(dǎo)向器5、過(guò)渡導(dǎo)向器6、直線驅(qū)動(dòng)器7、直線導(dǎo)向器8、加熱裝置9、原料熔棒盤12、霧化器15；所述主軸1裝配于真空腔體2上部（選用動(dòng)密封裝配方法），可做旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)；所述真空腔體2包括主工作室2＇，過(guò)渡門10，置換門11，過(guò)渡室13，置換室14，主工作室2＇一側(cè)依次設(shè)過(guò)渡室13、過(guò)渡門10、置換室14、置換門11，過(guò)渡室13中設(shè)有原料熔棒盤12，主軸1下端設(shè)有自動(dòng)夾頭3，在主工作室2＇垂直于原料熔棒盤12中心位置的壁上設(shè)置自動(dòng)抓料裝置3＇（通過(guò)控制自動(dòng)夾頭3和自動(dòng)抓料裝置3＇可以實(shí)現(xiàn)原料熔棒的夾取和松開(kāi)），原料熔棒4的位置下方依次設(shè)有連接導(dǎo)向器5、過(guò)渡導(dǎo)向器6、直線驅(qū)動(dòng)器7、直線導(dǎo)向器8、加熱裝置9，加熱裝置9下方設(shè)有霧化器15。

可通過(guò)連續(xù)輸送原料熔棒實(shí)現(xiàn)連續(xù)霧化。

加熱裝置9可采用感應(yīng)線圈加熱裝置或者等離子加熱裝置。

連接導(dǎo)向器5、過(guò)渡導(dǎo)向器6、直線驅(qū)動(dòng)器7、直線導(dǎo)向器8四個(gè)部件分別由至少三個(gè)滾輪組成，各個(gè)部件的滾輪在與原料熔棒4垂直的平面上均勻分布，滾輪的切線與原料熔棒平行并且緊靠原料熔棒。通過(guò)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)固定和輸送原料熔棒，帶動(dòng)棒材進(jìn)料。

工作過(guò)程：

①將原料熔棒4的上端加工成內(nèi)螺紋，下端加工成與上端內(nèi)螺紋匹配的外螺紋；

②將原料熔棒盤12裝滿加工好的原料熔棒，放入過(guò)渡室13，關(guān)閉過(guò)渡門10；

③將真空腔體2抽真空后，自動(dòng)抓料裝置3＇從過(guò)渡室13抓取原料熔棒4到自動(dòng)夾頭3正下方，通過(guò)主軸1的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭3接觸到原料熔棒4上端并自動(dòng)抓緊原料熔棒4，自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)原料熔棒4，主軸1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降，直至原料熔棒4下端依次通過(guò)連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6后，自動(dòng)夾頭3松開(kāi)原料熔棒4，主軸1迅速退回原始位置；

④原料熔棒4在連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向下進(jìn)料，當(dāng)連接導(dǎo)向器5上的感應(yīng)器感應(yīng)到第一根原料熔棒末端已經(jīng)穿過(guò)連接導(dǎo)向器5，自動(dòng)抓料裝置3＇會(huì)抓取過(guò)渡室13的另一根原料熔棒到自動(dòng)夾頭3正下方，然后主軸1做旋轉(zhuǎn)下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭3接觸到原料熔棒上端并自動(dòng)抓緊原料熔棒，自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)原料熔棒，主軸1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降，下降速度大于第一根原料的進(jìn)料速度，直至另一根原料熔棒的下端接觸到第一根原料熔棒上端，在主軸的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)作用下，內(nèi)螺紋和外螺紋鎖緊形成一體變?yōu)橐桓先郯?，自?dòng)夾頭3松開(kāi)另一根原料熔棒，主軸1迅速退回原始位置，第一根原料熔棒4帶動(dòng)第二根原料熔棒通過(guò)直線驅(qū)動(dòng)器7和直線導(dǎo)向器8繼續(xù)向下輸送，原料熔棒通過(guò)加熱裝置9后加熱熔化，熔融的原料液滴或者液流垂直落入正下方的霧化器15中進(jìn)行霧化，然后進(jìn)行收集,篩分或者分級(jí)，包裝；

⑤重復(fù)第④步驟至過(guò)渡室13的最后一根原料熔棒到自動(dòng)夾頭3正下方時(shí)，將新的原料熔棒盤裝入置換室14，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度，然后自動(dòng)打開(kāi)過(guò)渡門10，過(guò)渡室13的原料熔棒盤和置換室14的原料熔棒盤工位迅速切換，然后關(guān)閉過(guò)渡門10，將置換室14中的原料熔棒盤裝滿，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度，等待下一次原料熔棒盤切換；

⑥過(guò)渡室13和置換室14中原料熔棒盤切換后，繼續(xù)重復(fù)第④和第⑤步驟，直至生產(chǎn)結(jié)束。

以下實(shí)施例2和實(shí)施例3為具體采用實(shí)施例1設(shè)備的應(yīng)用實(shí)施例。

實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

①將直徑40mm，長(zhǎng)度1m的原料熔棒純鈦棒4的上端加工成m24*1.5的內(nèi)螺紋，下端加工成m24*1.5的外螺紋，內(nèi)螺紋和外螺紋能相互配合擰緊；

②將原料熔棒盤12裝滿上述規(guī)格的原料熔棒純鈦棒，放入過(guò)渡室13，關(guān)閉過(guò)渡門10；

③將真空腔體2抽真空至10pa后，自動(dòng)抓料裝置3＇從過(guò)渡室13抓取原料熔棒純鈦棒4到自動(dòng)夾頭3的正下方，主軸1上的感應(yīng)器感應(yīng)到純鈦棒4已到達(dá)自動(dòng)夾頭3正下方后，主軸1以10mm/s的速度旋轉(zhuǎn)下降，自動(dòng)夾頭3接觸到原料熔棒純鈦棒4上端并自動(dòng)抓緊原料熔棒純鈦棒4，同時(shí)自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)原料熔棒純鈦棒4，主軸1繼續(xù)以10mm/s的速度旋轉(zhuǎn)下降，直至原料熔棒純鈦棒4下端依次通過(guò)連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6，自動(dòng)夾頭3迅速松開(kāi)原料熔棒純鈦棒4，主軸1以20mm/s的速度退回原始位置；

④原料熔棒純鈦棒4在連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向下進(jìn)料，控制純鈦棒4進(jìn)料的速度為3mm/s，當(dāng)連接導(dǎo)向器5上的感應(yīng)器感應(yīng)到第一根純鈦棒末端已經(jīng)穿過(guò)連接導(dǎo)向器5，自動(dòng)抓料裝置3＇抓取過(guò)渡室13的另一根純鈦棒到自動(dòng)夾頭3正下方，然后主軸1以10mm/s的速度做旋轉(zhuǎn)下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭3接觸到另一根純鈦棒上端并自動(dòng)抓緊該純鈦棒，自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)該純鈦棒，主軸1繼續(xù)以10mm/s的速度下降，下降速度大于第一根純鈦棒的進(jìn)料速度3mm/s，直至另一根純鈦棒的下端接觸到第一根純鈦棒4的上端，在主軸的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)作用下，內(nèi)螺紋和外螺紋鎖緊形成一體變?yōu)橐桓冣伆?，自?dòng)夾頭3松開(kāi)另一根純鈦棒，主軸1以20mm/s的速度退回原始位置，第一根純鈦棒4帶動(dòng)第二根純鈦棒通過(guò)直線驅(qū)動(dòng)器7和直線導(dǎo)向器8以3mm的速度繼續(xù)向下輸送，純鈦棒通過(guò)感應(yīng)線圈加熱裝置9加熱熔化，熔融的原料液滴或者液流垂直落入正下方的霧化器15中進(jìn)行霧化，然后進(jìn)行收集,篩分或者分級(jí)，包裝；

⑤重復(fù)第④步驟至過(guò)渡室13的最后一根純鈦棒到自動(dòng)夾頭3正下方時(shí)，將新的純鈦棒盤裝入置換室14，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度10pa，然后自動(dòng)打開(kāi)過(guò)渡門10，過(guò)渡室13的純鈦棒盤和置換室14的純鈦棒盤工位迅速切換，然后關(guān)閉過(guò)渡門10，將置換室14中的純鈦棒盤裝滿，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度10pa，等待下一次原料熔棒盤切換；

⑥過(guò)渡室13和置換室14中原料熔棒盤切換后，繼續(xù)重復(fù)第④和第⑤步驟直至生產(chǎn)結(jié)束。

通過(guò)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，球形純鈦粉的產(chǎn)能可達(dá)到60kg/h以上，通過(guò)控制純鈦棒的直徑和進(jìn)料速度，可以調(diào)節(jié)鈦粉的產(chǎn)能，生產(chǎn)出來(lái)的純鈦粉末雜質(zhì)含量小于1500ppm，在相同生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，和批次式旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化的相比，產(chǎn)能增加三倍以上，節(jié)約霧化氣體50%以上；和坩堝熔煉氣霧化設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的純鈦粉末雜質(zhì)含量相比，雜質(zhì)減少了80%以上。

實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

①將直徑20mm、長(zhǎng)度1m的鎢棒4的上端加工成m10*1的內(nèi)螺紋，下端加工成m10*1的外螺紋，內(nèi)螺紋和外螺紋能相互配合擰緊；

②將原料熔棒盤12裝滿上述規(guī)格的鎢棒，放入過(guò)渡室13，關(guān)閉過(guò)渡門10；

③將真空腔體2抽真空至10pa后，自動(dòng)抓料裝置3＇從過(guò)渡室13抓取鎢棒4到自動(dòng)夾頭3的正下方，主軸1上的感應(yīng)器感應(yīng)到鎢棒4已到達(dá)自動(dòng)夾頭3正下方后，主軸1以10mm/s的速度旋轉(zhuǎn)下降，自動(dòng)夾頭3接觸到鎢棒4上端并自動(dòng)抓緊鎢棒4，同時(shí)自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)鎢棒4，主軸1繼續(xù)以10mm/s的速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降，直至鎢棒4下端依次通過(guò)連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6，自動(dòng)夾頭3迅速松開(kāi)鎢棒4，主軸1以20mm/s的速度退回原始位置；

④鎢棒4在連接導(dǎo)向器5和過(guò)渡導(dǎo)向器6的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向下進(jìn)料，控制鎢棒4進(jìn)料的速度為3mm/s，當(dāng)連接導(dǎo)向器5上的感應(yīng)器感應(yīng)到第一根鎢棒末端已經(jīng)穿過(guò)連接導(dǎo)向器5，自動(dòng)抓料裝置3＇抓取過(guò)渡室13的另一根鎢棒到自動(dòng)夾頭3正下方，然后主軸1以10mm/s的速度做旋轉(zhuǎn)下降運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾頭3接觸到另一根鎢棒上端并自動(dòng)抓緊該鎢棒，自動(dòng)抓料裝置3＇松開(kāi)該鎢棒，主軸1繼續(xù)以10mm/s的速度下降，下降速度大于第一根鎢棒的進(jìn)料速度3mm/s，直至另一根鎢棒的下端接觸到第一根鎢棒4的上端，在主軸的旋轉(zhuǎn)和下降運(yùn)動(dòng)作用下，內(nèi)螺紋和外螺紋鎖緊形成一體變?yōu)橐桓u棒，自動(dòng)夾頭3松開(kāi)另一根鎢棒，主軸1以20mm/s的速度退回原始位置，第一根鎢棒4帶動(dòng)第二根鎢棒通過(guò)直線驅(qū)動(dòng)器7和直線導(dǎo)向器8以3mm/s的速度繼續(xù)向下輸送，鎢棒通過(guò)等離子加熱裝置9加熱熔化，熔融的原料液滴或者液流垂直落入正下方的霧化器15中進(jìn)行霧化，然后進(jìn)行收集,篩分或者分級(jí)，包裝；

⑤重復(fù)第④步驟至過(guò)渡室13的最后一根鎢棒到自動(dòng)夾頭3正下方時(shí)，將新的鎢棒盤裝入置換室14，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度10pa，然后自動(dòng)打開(kāi)過(guò)渡門10，過(guò)渡室13的原料熔棒盤-鎢棒盤和置換室14的鎢棒盤工位迅速切換，然后關(guān)閉過(guò)渡門10，將置換室14中的鎢棒盤裝滿，關(guān)閉置換門11，將置換室14抽至與主工作室2＇一樣的真空度10pa，等待下一次原料熔棒盤切換；

⑥過(guò)渡室13和置換室14中原料熔棒盤切換后，繼續(xù)重復(fù)第④和第⑤步驟直至生產(chǎn)結(jié)束。

通過(guò)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，球形鎢粉的產(chǎn)能可達(dá)到65kg/h以上，通過(guò)控制鎢棒的直徑和進(jìn)料速度，可以調(diào)節(jié)鎢粉的產(chǎn)能，生產(chǎn)出來(lái)的球形鎢粉雜質(zhì)含量小于1000ppm，在相同生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，和批次式旋轉(zhuǎn)電極感應(yīng)熔煉氣霧化的相比，產(chǎn)能增加三倍以上，節(jié)約霧化氣體50%以上；而坩堝熔煉氣霧化設(shè)備限于熔煉設(shè)備的加熱溫度，不能生產(chǎn)鎢粉這么高熔點(diǎn)的粉末。