本實用新型涉及粉體材料制造領(lǐng)域，特別涉及一種氣液雙相制備粉體的設(shè)備。

背景技術(shù)：

粉體材料是重要的產(chǎn)品形式，對國民經(jīng)濟和國防產(chǎn)生重要作用。粉體工程學(xué)已廣泛應(yīng)用到建材、機械、能源、塑料、橡膠、礦山、冶金、醫(yī)藥、食品、飼料、農(nóng)藥、化肥、造紙、資源、環(huán)保、信息、航空、航天、交通等幾乎國民經(jīng)濟發(fā)展的各個領(lǐng)域。

目前，粉體生產(chǎn)方式有兩種：一，固相生產(chǎn)粉體，例如粉磨；但是球磨生產(chǎn)的粉體，粒度分布寬泛，且不具備化學(xué)活性。二，液相沉淀法制備粉體，該粉體具有化學(xué)活性；但是存在雜質(zhì)含量高，污染水土，不能制造金屬粉體、金屬復(fù)合粉體等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的為提供一種氣液雙相制備粉體的設(shè)備，可使原材料充分混合，使得制備的粉體材料活性高，粉體粒度小，并可制備復(fù)合粉體材料。

本實用新型提出一種氣液雙相制備粉體的設(shè)備，包括原材料熱處理裝置、混合裝置以及噴涂裝置；

所述混合裝置包括混合室、第一拉瓦爾噴管以及第二拉瓦爾噴管；所述混合室的頂部貫穿設(shè)置所述第一拉瓦爾噴管，所述混合室的底部連通所述第二拉瓦爾噴管；所述第二拉瓦爾噴管末端通入所述噴涂裝置；

所述原材料熱處理裝置將不同物理狀態(tài)的原材料混合，且通過導(dǎo)管連接所述混合裝置的混合室。

進(jìn)一步地，所述原材料熱處理裝置包括預(yù)熱箱、主加熱箱以及熱平衡箱；所述預(yù)熱箱將原材料加熱至液態(tài)，所述主加熱箱將原材料加熱至氣態(tài)；

所述預(yù)熱箱底部以及主加熱箱底部分別通過導(dǎo)管連接所述熱平衡箱，所述熱平衡箱底部通過導(dǎo)管連接所述混合室。

進(jìn)一步地，所述預(yù)熱箱包括第一箱體、第一加熱夾套以及第一電磁波發(fā)射器；所述主加熱箱包括第二箱體、第二加熱夾套以及第二電磁波發(fā)射器；所述熱平衡箱包括第三箱體、第三加熱夾套以及第三電磁波發(fā)射器；

所述第一箱體外圍設(shè)置所述第一加熱夾套，所述第一箱體底部通過導(dǎo)管連接所述第三箱體，所述第一箱體的底部異于導(dǎo)管位置設(shè)置所述第一電磁波發(fā)射器；所述第二箱體外圍設(shè)置所述第二加熱夾套，所述第二箱體底部通過導(dǎo)管連接所述第三箱體，所述第二箱體的底部異于導(dǎo)管位置設(shè)置所述第二電磁波發(fā)射器；所述第三箱體的外圍設(shè)置所述第三加熱夾套，所述第三箱體的底部側(cè)面通過導(dǎo)管連接所述混合室，所述第三箱體底部設(shè)置所述第三電磁波發(fā)射器。

進(jìn)一步地，所述混合裝置還包括第四加熱夾套，所述第四加熱夾套包覆于所述混合室、第一拉瓦爾噴管以及第二拉瓦爾噴管外圍，且所述第四加熱夾套的頂部和底部對應(yīng)設(shè)置有固定所述第一拉瓦爾噴管以及第二拉瓦爾噴管的開口。

進(jìn)一步地，所述噴涂裝置包括噴涂室，所述噴涂室內(nèi)設(shè)置傳送帶、主噴涂室以及粉體厚度調(diào)節(jié)器；

所述主噴涂室設(shè)置于所述噴涂室中部，所述主噴涂室頂部設(shè)置有供所述第二拉瓦爾噴管末端通入的開口，所述主噴涂室內(nèi)第二拉瓦爾噴管末端的下方設(shè)置所述傳送帶；所述傳送帶的一端上方設(shè)置所述粉體厚度調(diào)節(jié)器，所述粉體厚度調(diào)節(jié)器固定于所述主噴涂室側(cè)面底部，且與所述傳送帶之間設(shè)定間隙控制傳送帶上材料層的厚度。

進(jìn)一步地，所述噴涂裝置還包括熱交換器；

所述熱交換器設(shè)置于所述傳送帶內(nèi)部空隙中與其上方傳送帶上的材料進(jìn)行熱交換。

進(jìn)一步地，所述噴涂裝置還包括收料裝置；所述收料裝置包括傳送帶清潔器、粉體收集室以及震動篩網(wǎng)；

所述傳送帶傳送末端連接所述粉體收集室，并設(shè)置有所述傳送帶清潔器清潔傳送帶；所述粉體收集室下端設(shè)置有開口容置所述震動篩網(wǎng)；所述震動篩網(wǎng)包括篩網(wǎng)以及震動馬達(dá)，所述震動馬達(dá)帶動所述篩網(wǎng)震動。

進(jìn)一步地，所述設(shè)備還包括基體材料放料裝置，所述基體材料放料裝置包括預(yù)處理室以及加熱室；所述預(yù)處理室連通所述加熱室，所述加熱室底部設(shè)置一導(dǎo)管通入所述噴涂室內(nèi)，并位于所述傳送帶的起始端上方；

所述加熱室底部導(dǎo)管的末端設(shè)置一噴嘴。

進(jìn)一步地，所述設(shè)備還包括保護氣氛處理裝置，所述保護氣氛處理裝置包括保護氣體加熱室以及氣氛源室；

所述氣氛源室連通所述保護氣體加熱室，所述保護氣體加熱室下端設(shè)置一導(dǎo)管通入所述主噴涂室內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述設(shè)備還包括載氣處理系統(tǒng)，所述載氣處理系統(tǒng)包括載氣室、除油器、除水器以及載氣加熱室，所述載氣室、除水器、除油器以及載氣加熱室依次連接，所述載氣加熱室下端設(shè)置開口連接所述第一拉瓦爾噴管的頂部。

本實用新型中提供的氣液雙相制備粉體的設(shè)備，具有以下有益效果：

本實用新型中提供的氣液雙相制備粉體的設(shè)備，采用電磁波發(fā)射器輔助加熱、活化、混合原材料，在節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上，將金屬或者其他難溶的物質(zhì)加熱至液態(tài)、氣態(tài)、等離子狀態(tài)、超臨界流體狀態(tài)。因此，可以制造復(fù)合金屬粉體材料、石墨烯等多種材料；應(yīng)用拉瓦爾噴管高速低壓的原理，原材料和高壓載氣在混合室進(jìn)行混合，有利于充分快速的混合，節(jié)約了泵等設(shè)備；拉瓦爾噴管的使用，可以將高壓載氣最高加速到音速，有利于高度分散不同狀態(tài)的物質(zhì)，達(dá)到分子級別的混合尺度，噴涂到傳送帶可以得到超細(xì)顆粒，表比面積大、活性高。載氣、原材料、基體材料都可進(jìn)行預(yù)處理，保證粉體的高純度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中氣液雙相制備粉體的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例中拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)示意圖。

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

參照圖1，為本實用新型實施例中氣液雙相制備粉體的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

本實用新型實施例中提出一種氣液雙相制備粉體的設(shè)備，包括原材料熱處理裝置1、混合裝置2以及噴涂裝置3；

上述混合裝置2包括混合室20、第一拉瓦爾噴管21以及第二拉瓦爾噴管22；上述混合室20的頂部貫穿設(shè)置上述第一拉瓦爾噴管21，上述混合室20的底部連通上述第二拉瓦爾噴管22；上述第二拉瓦爾噴管22末端通入上述噴涂裝置3。

在本實施例中，拉瓦爾噴管包括第一拉瓦爾噴管21以及第二拉瓦爾噴管22，第一拉瓦爾噴管21以及第二拉瓦爾噴管22結(jié)構(gòu)相同，均包括收縮管200、喉管201以及擴張管202(參照圖2)，上述收縮管200為從上往下逐漸縮小的結(jié)構(gòu)，上述喉管201為收縮管200與擴張管202的連接處，上述擴張管202為從上往下逐漸擴大的結(jié)構(gòu)。高壓氣體從收縮管200進(jìn)入經(jīng)擴張管202噴出，可形成高速低壓的氣體氛圍。有利于高度分散不同狀態(tài)的物質(zhì)，達(dá)到分子級別的混合尺度，噴涂到傳送帶可以得到超細(xì)顆粒，其表比面積大、活性高。

上述原材料熱處理裝置1將不同物理狀態(tài)的原材料混合，且通過導(dǎo)管10連接上述混合裝置2的混合室20。

在本實施例中，原材料熱處理裝置1將原材料混合，混合裝置2的第一拉瓦爾噴管21的收縮管200通入高壓氣體，經(jīng)擴張管202噴出，在混合室20內(nèi)形成高速低壓氣氛，將原材料熱處理裝置1中的原材料吸入，有利于原材料與氣體充分快速的混合，節(jié)約了泵等設(shè)備。

進(jìn)一步地，上述原材料熱處理裝置1包括預(yù)熱箱、主加熱箱以及熱平衡箱；上述預(yù)熱箱將原材料加熱至液態(tài)，上述主加熱箱將原材料加熱至氣態(tài)、等離子態(tài)、超臨界流體狀態(tài)。

上述預(yù)熱箱底部以及主加熱箱底部分別通過導(dǎo)管10連接上述熱平衡箱，上述熱平衡箱底部通過導(dǎo)管10連接上述混合室20。

進(jìn)一步地，上述預(yù)熱箱包括第一箱體11、第一加熱夾套12以及第一電磁波發(fā)射器13；上述主加熱箱包括第二箱體14、第二加熱夾套15以及第二電磁波發(fā)射器16；上述熱平衡箱包括第三箱體17、第三加熱夾套18以及第三電磁波發(fā)射器19；上述第一加熱夾套12為將原材料加熱至液態(tài)的高溫加熱器，上述第二加熱夾套15為將原材料加熱至氣態(tài)的超高溫加熱器。上述第一電磁波發(fā)射器13、第二電磁波發(fā)射器16以及第三電磁波發(fā)射器19為可以發(fā)射微波、中波、長波、短波、激光、紅外線、紫外線、可見光、α射線、β射線、伽馬射線、聲波、超聲波、次聲波其中一種或多種的電磁波發(fā)射器19。采用電磁波發(fā)射器19輔助加熱、活化、混合原材料，在節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上，將金屬或者其他難溶的物質(zhì)加熱至液態(tài)、氣態(tài)、等離子狀態(tài)、超臨界流體狀態(tài)。因此，可以制造復(fù)合金屬粉體材料、石墨烯等多種材料.

上述第一箱體11外圍設(shè)置上述第一加熱夾套12，上述第一箱體11底部通過導(dǎo)管10連接上述第三箱體17，上述第一箱體11的底部異于導(dǎo)管10位置設(shè)置上述第一電磁波發(fā)射器13；上述第二箱體14外圍設(shè)置上述第二加熱夾套15，上述第二箱體14底部通過導(dǎo)管10連接上述第三箱體17，上述第二箱體14的底部異于導(dǎo)管10位置設(shè)置上述第二電磁波發(fā)射器16；上述第三箱體17的外圍設(shè)置上述第三加熱夾套17，上述第三箱體17的底部側(cè)面通過導(dǎo)管10連接上述混合室20，上述第三箱體17底部設(shè)置上述第三電磁波發(fā)射器19。上述第一箱體11與第二箱體14連通，第一箱體11與第二箱體14內(nèi)分別容置液態(tài)、氣態(tài)的原材料；第三箱體14用于混合第一箱體11與第二箱體14內(nèi)的原材料。上述導(dǎo)管10還可以設(shè)置必要的開關(guān)閥等裝置。

進(jìn)一步地，上述混合裝置2還包括第四加熱夾套23，上述第四加熱夾套23包覆于上述混合室20、第一拉瓦爾噴管21以及第二拉瓦爾噴管22外側(cè)，且上述第四加熱夾套23的頂部和底部對應(yīng)設(shè)置有固定上述第一拉瓦爾噴管21以及第二拉瓦爾噴管22的開口。在本實施例中，上述第四加熱夾套23的頂部開口固定夾持上述第一拉瓦爾噴管21的收縮管200，上述第一拉瓦爾噴管21的擴張管202容置于混合室20中。上述第四加熱夾套23的底部開口固定夾持上述第二拉瓦爾噴管21的收縮管200，上述第二拉瓦爾噴管21的擴張管202突出上述第四加熱夾套23的底部之外。

進(jìn)一步地，上述噴涂裝置3包括噴涂室，上述噴涂室內(nèi)設(shè)置傳送帶33、主噴涂室30以及粉體厚度調(diào)節(jié)器34；

上述主噴涂室30設(shè)置于上述噴涂室中部，主噴涂室30的兩側(cè)設(shè)置放料室31以及收料室32。上述主噴涂室30頂部設(shè)置有供上述第二拉瓦爾噴管22末端通入的開口，上述主噴涂室30內(nèi)第二拉瓦爾噴管22末端的下方設(shè)置上述傳送帶33，該傳送帶33橫跨設(shè)置于上述主噴涂室30、放料室31以及收料室32下部；上述傳送帶33的一端上方設(shè)置上述粉體厚度調(diào)節(jié)器34，上述粉體厚度調(diào)節(jié)器34固定于上述主噴涂室30側(cè)面底部，且與上述傳送帶33之間設(shè)定間隙控制傳送帶33上材料層的厚度。上述粉體厚度調(diào)節(jié)器34固定在主噴涂室側(cè)壁上，與傳送帶之間設(shè)定一定的高度距離，只允許設(shè)定厚度的粉末材料通過。該粉體厚度調(diào)節(jié)器34可以為一刷子，也可以為一刮板，或其它等同功能的裝置。

進(jìn)一步地，上述噴涂裝置3還包括熱交換器35；

上述熱交換器35設(shè)置于上述傳送帶33內(nèi)部傳送空隙中與其上方傳送帶33上的材料進(jìn)行熱交換。本實施例中，上述熱交換器35設(shè)置于上述傳送帶33的上層傳送帶的背面?；w材料從傳送帶33起始端傳輸至傳送末端，與熱交換器35進(jìn)行熱交換。上述熱交換器35既可以對傳送帶33上的材料進(jìn)行加熱，也可以吸收其熱量。

進(jìn)一步地，上述噴涂裝置3還包括收料裝置；收料裝置設(shè)置于上述收料室中，上述收料裝置包括傳送帶清潔器36、粉體收集室37以及震動篩網(wǎng)38；

上述傳送帶33傳送末端連接上述粉體收集室37，并設(shè)置有上述傳送帶清潔器36清潔傳送帶；該傳送帶清潔器36可以為粉末刷子等裝置。上述粉體收集室37下端設(shè)置有開口容置上述震動篩網(wǎng)38；上述震動篩網(wǎng)38包括篩網(wǎng)以及震動馬達(dá)，上述震動馬達(dá)帶動上述篩網(wǎng)震動。

進(jìn)一步地，上述設(shè)備還包括基體材料放料裝置4，上述基體材料放料裝置4包括預(yù)處理室41以及加熱室42；上述預(yù)處理室41連通上述加熱室42，上述加熱室42底部設(shè)置一導(dǎo)管10通入上述噴涂室內(nèi)，并位于上述傳送帶33的起始端上方；上述預(yù)處理室41中對基體材料進(jìn)行過篩，防止大顆粒進(jìn)入噴涂室；加熱室42將基體材料加熱到指定溫度。預(yù)處理室41以及加熱室42均可使用現(xiàn)有技術(shù)中的裝置。

上述加熱室42底部導(dǎo)管的末端設(shè)置一噴嘴43，基體材料從噴嘴43噴灑至傳送帶33的起始端。

進(jìn)一步地，上述設(shè)備還包括保護氣氛處理裝置5，上述保護氣氛處理裝置5包括保護氣體加熱室51以及氣氛源室50；

上述氣氛源室50連通上述保護氣體加熱室51，上述保護氣體加熱室51下端設(shè)置一導(dǎo)管通入上述主噴涂室30內(nèi)。氣氛源室50內(nèi)儲備保護氣氛氣體，該氣體為惰性氣體、不與制備材料反應(yīng)的保護氣體或者會與制備材料反應(yīng)的反應(yīng)氣體。該保護氣氛氣體經(jīng)保護氣體加熱室51加熱后傳輸至主噴涂室30中對噴涂過程進(jìn)行保護，可以防止制備材料氧化。

進(jìn)一步地，上述設(shè)備還包括載氣處理系統(tǒng)6，上述載氣處理系統(tǒng)6包括載氣室60、除油器62、除水器61以及載氣加熱室63，上述載氣室60、除水器61、除油器62以及載氣加熱室63依次連接，上述載氣加熱室63下端設(shè)置開口連接上述第一拉瓦爾噴管21的頂部。載氣處理系統(tǒng)6中的高壓載氣經(jīng)處理后進(jìn)入第一拉瓦爾噴管21，經(jīng)第一拉瓦爾噴管21的加速，在混合室20中形成高速低壓的氣氛，吸入熱平衡室中的混合物，無需使用泵等設(shè)備。上述除油器62、除水器61、載氣加熱室63均可使用現(xiàn)有的設(shè)備。

本實用新型實施例中提供的氣液雙相制備粉體的設(shè)備，工作過程為：預(yù)熱箱與主加熱箱中將原材料加熱至不同物理狀態(tài)，并在熱平衡室中進(jìn)行混合；載氣處理系統(tǒng)6中的高壓載氣經(jīng)處理后進(jìn)入第一拉瓦爾噴管21，經(jīng)第一拉瓦爾噴管21的加速，在混合室20中形成高速低壓的氣氛，吸入熱平衡室中的混合物；熱平衡室中的混合物注入混合室20中與載氣混合，并在載氣的作用下進(jìn)入第二拉瓦爾噴管22，進(jìn)一步加速并噴灑至主噴涂室30內(nèi)的傳送帶33上；與此同時，基體材料經(jīng)過篩等預(yù)處理以及加熱后噴灑至傳送帶33的起始端，傳送帶33帶動基體材料往主噴涂室30運行；第二拉瓦爾噴管22噴出的物料噴灑至傳送帶33基體材料上，進(jìn)行復(fù)合，得到復(fù)合材料；最后再通過收料裝置收集該復(fù)合材料。

本實用新型實施例中提供的氣液雙相制備粉體的設(shè)備，采用電磁波發(fā)射器輔助加熱、活化、混合原材料，在節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上，以及將金屬或者其他難溶的物質(zhì)加熱至液態(tài)、氣態(tài)、等離子狀態(tài)、超臨界流體狀態(tài)，因此，可以制造復(fù)合金屬粉體材料、石墨烯等多種材料；應(yīng)用拉瓦爾噴管高速低壓的原理，原材料和高壓載氣在混合室進(jìn)行混合，有利于充分快速的混合，節(jié)約了泵等設(shè)備；拉瓦爾噴管的使用，可以將高壓載氣最高加速到音速，有利于高度分散不同狀態(tài)的物質(zhì)，達(dá)到分子級別的混合尺度，噴涂到傳送帶可以得到超細(xì)顆粒，表比面積大、活性高。載氣、原材料、基體材料都可進(jìn)行預(yù)處理，保證粉體的高純度。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。