一种接触式离心雾化在线监测系统及方法与流程

本发明涉及雾化制粉，特别是涉及一种接触式离心雾化在线监测系统及方法。

背景技术：

1、在传统气雾化制粉过程中，液体被气流破碎为大小不一的液滴，在湍流和旋涡作用下，大小颗粒液滴间容易多次碰撞和黏附成为卫星粉。卫星粉会导致粉末流动性变差，在增材制造中产生孔隙缺陷，因此寻求一种避免卫星粉产生的生产工艺成为必要。后续出现的转盘雾化制粉雾化室内氮气比较稳定，生产过程中钢液在转盘边缘雾化为液滴后沿转盘切线方向飞出并继续在雾化室内分散运动，液滴在飞行过程中不易碰撞和团聚，避免了卫星粉的出现。而在转盘雾化制粉中，靠近转盘边缘易形成沉积层，且由于钢液流动不充分而易于形成大尺寸钢丸影响细粉收得率。

2、现阶段雾化制粉设备中无法对生产出的粉末进行实时检测，实验或生产人员无法在实验过程中得知粉末参数，只能在试验后取出粉末进行检测。且在同一炉实验或生产中，若调整诸如转速、气压、振荡频率等实验条件，会导致不同条件下的粉末混杂在一起，无法明确不同条件与粉末参数的对应关系。这导致了若想变更实验条件则需进行多次实验，于是实验周期及实验成本均随之上升。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种接触式离心雾化在线监测系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种接触式离心雾化在线监测系统，包括罐体，

3、所述罐体内通过隔板分隔成熔炼室和雾化室，所述熔炼室位于所述雾化室上方，所述熔炼室和所述雾化室分别与真空泵组连通；

4、雾化系统，包括中间包和雾化单元，所述中间包固定连接在所述隔板顶端，所述雾化单元固定连接在所述雾化室内，所述中间包底端贯穿所述隔板用于将所述熔炼室内的熔炼液输送至所述雾化单元上，所述雾化单元对熔炼液进行雾化；

5、监测系统，包括取样器和检测单元，所述取样器设置在所述罐体上且与所述雾化室连通，所述检测单元设置在所述取样器的输出端，所述检测单元用于检测雾化后的粉末。

6、优选的，所述雾化单元包括固定连接在所述雾化室内的支架，所述支架顶端固定连接有支撑板，所述支撑板上通过转轴转动连接有离心转盘，所述支撑板底端从上至下依次固定连接有第一超声换能器、超声聚能器和高速电机，所述高速电机的输出轴与转轴底端固定连接。

7、优选的，所述检测单元包括固定连接在所述取样器输出端的检测箱，所述检测箱内两侧分别固定连接有第二超声换能器和检测槽，所述第二超声换能器上固定连接有振动料槽的一端，所述检测槽内开设有检测通道，所述振动料槽另一端位于所述检测通道正上方，所述检测通道内设置有检测件，所述检测件用于检测粉末，所述检测箱底端固定连接有第一收粉罐，所述第一收粉罐与所述检测通道连通。

8、优选的，所述检测件包括相机和脉冲光源，所述相机和所述脉冲光源分别位于所述检测通道相对两内侧壁上。

9、优选的，所述取样器包括取样仓，所述取样仓通过取样管道与所述雾化室连通，所述取样仓底端与所述检测箱连通，所述取样仓上设置有取样气流阀、第一风机和排风口，所述取样管道上安装有流量计。

10、优选的，所述中间包包括固定连接在所述隔板顶端的保温层，所述保温层内部设置有发热体，所述发热体内部设置有坩埚，所述坩埚底端固定连接有导流嘴的一端，所述导流嘴另一端贯穿所述隔板位于所述离心转盘正上方，所述导流嘴外侧固定连接有导流嘴加热器。

11、优选的，所述熔炼室和所述雾化室上均连通有充气管，所述充气管上设置有伺服比例阀和压力变送器。

12、优选的，所述罐体底端通过输粉管道连通有收粉器，所述收粉器顶端通过排风管道连接有第二风机，所述收粉器底端固定连接有第二收粉罐。

13、优选的，所述相机为高速ccd相机，所述高速ccd相机上设置有自动变倍远心镜头。

14、一种接触式高速旋转离心雾化方法，包括以下步骤：

15、将金属原材料放入熔炼室中制备熔液；

16、制备的溶液通过中间包输送至雾化单元上进行雾化；

17、通过取样器将雾化粉末输送至检测单元内进行检测，根据检测的数据调整雾化参数；

18、重复上述制备、雾化和检测过程直至检测数据合格，进行连续生产。

19、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

20、本发明提供的一种接触式离心雾化在线监测系统及方法，罐体内分隔成熔炼室和雾化室，通过熔炼室熔炼金属制备熔液，制备的熔液通过中间包输送至雾化单元进行雾化处理，雾化过程中的粉末通过取样器收集在线输送至检测单元进行检测，根据检测结果在线调整各项雾化工艺参数直至达到设定产品指标，从而进行连续化生产。本申请通过离心与超声振荡的双重作用可使钢液雾化过程进一步细化，通过检测单元对粉体进行自动取样在线分析，利用控制雾化系统快速调整粉末雾化参数，从而动态调整细粉收得率，降低了实验成本，提高了生产效率。

技术特征：

1.一种接触式离心雾化在线监测系统，包括罐体(1)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述雾化单元(6)包括固定连接在所述雾化室(4)内的支架(61)，所述支架(61)顶端固定连接有支撑板(62)，所述支撑板(62)上通过转轴(63)转动连接有离心转盘(64)，所述支撑板(62)底端从上至下依次固定连接有第一超声换能器(65)、超声聚能器(66)和高速电机(67)，所述高速电机(67)的输出轴与转轴(63)底端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述检测单元(9)包括固定连接在所述取样器(8)输出端的检测箱(91)，所述检测箱(91)内两侧分别固定连接有第二超声换能器(92)和检测槽(93)，所述第二超声换能器(92)上固定连接有振动料槽(94)的一端，所述检测槽(93)内开设有检测通道(95)，所述振动料槽(94)另一端位于所述检测通道(95)正上方，所述检测通道(95)内设置有检测件，所述检测件用于检测粉末，所述检测箱(91)底端固定连接有第一收粉罐(98)，所述第一收粉罐(98)与所述检测通道(95)连通。

4.根据权利要求3所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述检测件包括相机(96)和脉冲光源(97)，所述相机(96)和所述脉冲光源(97)分别位于所述检测通道(95)相对两内侧壁上。

5.根据权利要求3所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述取样器(8)包括取样仓(81)，所述取样仓(81)通过取样管道(82)与所述雾化室(4)连通，所述取样仓(81)底端与所述检测箱(91)连通，所述取样仓(81)上设置有取样气流阀(83)、第一风机(84)和排风口(85)，所述取样管道(82)上安装有流量计(86)。

6.根据权利要求2所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述中间包(5)包括固定连接在所述隔板(2)顶端的保温层(51)，所述保温层(51)内部设置有发热体(52)，所述发热体(52)内部设置有坩埚(53)，所述坩埚(53)底端固定连接有导流嘴(54)的一端，所述导流嘴(54)另一端贯穿所述隔板(2)位于所述离心转盘(64)正上方，所述导流嘴(54)外侧固定连接有导流嘴加热器(55)。

7.根据权利要求1所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述熔炼室(3)和所述雾化室(4)上均连通有充气管(11)，所述充气管(11)上设置有伺服比例阀(12)和压力变送器(13)。

8.根据权利要求1所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述罐体(1)底端通过输粉管道(14)连通有收粉器(15)，所述收粉器(15)顶端通过排风管道(16)连接有第二风机(17)，所述收粉器(15)底端固定连接有第二收粉罐(18)。

9.根据权利要求4所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于：所述相机(96)为高速ccd相机，所述高速ccd相机上设置有自动变倍远心镜头(99)。

10.一种接触式高速旋转离心雾化方法，适用于权利要求1所述的一种接触式离心雾化在线监测系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及雾化制粉技术领域，公开了一种接触式离心雾化在线监测系统及方法，系统包括罐体，罐体内通过隔板分隔成熔炼室和雾化室，熔炼室和雾化室分别与真空泵组连通；雾化系统，包括中间包和雾化单元，中间包固定连接在隔板顶端，雾化单元固定连接在雾化室内，中间包底端贯穿隔板用于将熔炼室内的熔炼液输送至雾化单元上，雾化单元对熔炼液进行雾化；监测系统，包括取样器和检测单元，取样器设置在罐体上且与雾化室连通，检测单元设置在取样器的输出端，检测单元用于检测雾化后的粉末指标。本发明通过检测单元对粉体进行自动取样在线分析，利用控制雾化系统快速调整粉末雾化参数，从而动态调整细粉收得率，降低了实验成本，提高了生产效率。技术研发人员：张宏伟,汤广全,曹楠,田座宾,张财伟,高明宇受保护的技术使用者：辽宁中科博研科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4