專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于納米金屬粉體材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高純納米金屬
超微粉的生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，隨著新材料領(lǐng)域的飛速發(fā)展，納米金屬超微粉需求急劇增長(zhǎng)，相應(yīng)對(duì)納米金屬超微粉的質(zhì)量和性能要求也日趨提高。以鉬為例，其金屬及合金材料具有熔點(diǎn)高、硬度高、強(qiáng)度大、耐磨性和導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、膨脹系數(shù)小、耐蝕性能好等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于電子、化工、冶金、國(guó)防及航空航天工業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域，具有代表性的如液晶顯示透明導(dǎo)電層、太陽(yáng)能電池、玻璃絕熱涂層、金屬和非金屬裝飾涂層、表面超硬耐磨涂層、耐腐蝕涂層等。[0003] 上述超微鉬粉的制備方法主要有以下三種第一、用仲鉬酸銨活化還原法，該方法以添加某些氯化銨的仲鉬酸銨為原料，在低溫下經(jīng)一次純氫還原制成超細(xì)鉬粉。與傳統(tǒng)方法相比，其工藝較簡(jiǎn)單，還原溫度低，比傳統(tǒng)工藝降低約200 300°C。獲得的鉬粉，其平均粒度為O. liim，且粉末具有良好的燒結(jié)性能。由于氯化物利用氫進(jìn)行還原反應(yīng)，爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣、氯化氫，所以還存在生產(chǎn)裝置的腐蝕、泄漏等高昂設(shè)備的問(wèn)題。第二、采用納米三氧化鉬纖維為原料，在氫氣氣氛下還原，獲得超細(xì)金屬鉬粉。第三、采用納米級(jí)八鉬酸按為原料，在封閉環(huán)境下進(jìn)行兩次氫氣逆向還原反應(yīng)，通過(guò)控制第一次還原、第二次還原的爐溫和氫氣流量，制備出的納米級(jí)鉬粉呈紫色，其粒徑在55 92nm，純度均在99. 80%以上。[0004] 由于使用納米材料為原材料，氫作為還原氣體，因而現(xiàn)有的上述三種生產(chǎn)方法均是高成本的生產(chǎn)方法。 綜上所述，現(xiàn)有生產(chǎn)納米金屬超微粉的方法，都必須使用納米材料為原料，使用氫作為還原氣體，因而不僅原料受到限制，而且生產(chǎn)成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、適用原料廣泛且生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于包括對(duì)被處理原料進(jìn)行輸送和預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置、設(shè)置在原料輸送及預(yù)處理裝置內(nèi)部且將原料經(jīng)預(yù)處理后得到的金屬氧化物霧化成金屬氧化物液霧的超音速?lài)娮?、進(jìn)料口與原料輸送及預(yù)處理裝置的出料口相接且能將所述金屬氧化物液霧高溫還原反應(yīng)成球形納米金屬超微粉的高溫液霧燃燒快速還原器、對(duì)所述球形納米金屬超微粉進(jìn)行快速冷凝并能有效防止所生成球形納米金屬超微粉進(jìn)一步發(fā)生氧化的惰性氣體快速冷凝裝置、與惰性氣體快速冷凝裝置出料口相接的多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置和多個(gè)分別布設(shè)在所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方且與所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方出料口相接的粉體收集裝置，所述惰性氣體快速冷凝裝置為進(jìn)料口與高溫液霧燃燒快速還原器的出料口相接且內(nèi)部裝有惰性氣體的反應(yīng)容器；所述原料輸送及預(yù)處理裝置、高溫液霧燃燒快速還原器、惰性氣體快速冷凝裝置和所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置內(nèi)部依次連通組成對(duì)被處理原料進(jìn)行處理的生產(chǎn)流通通道，且所述生產(chǎn)流通通道尾部連接有與其內(nèi)部相通的引風(fēng)機(jī)，原料輸送及預(yù)處理裝置的進(jìn)料口與氧氣瓶相接，超音速?lài)娮炫c空氣壓縮機(jī)相接；所述高溫液霧燃燒快速還原器為通過(guò)管道與還原氣氛氣源相接的反應(yīng)容器，且高溫液霧燃燒快速還原器上對(duì)應(yīng)開(kāi)有還原氣氛進(jìn)口； 所述被處理原料為金屬絲和/或金屬粉體，所述原料輸送及預(yù)處理裝置相應(yīng)為對(duì)
單獨(dú)輸入的金屬絲進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置一、對(duì)單獨(dú)輸入的金屬粉體
進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置二以及對(duì)同時(shí)輸入的金屬絲和金屬粉體進(jìn)行
輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置三；所述原料輸送及預(yù)處理裝置一為帶有金屬絲輸
入裝置且能對(duì)所輸入金屬絲進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備，高溫液霧燃燒快速還原器的進(jìn)料口
與所述電弧設(shè)備的出料口相接；所述原料輸送及預(yù)處理裝置二包括送粉裝置，高溫液霧燃
燒快速還原器的進(jìn)料口與所述送粉裝置的出料口相接；所述原料輸送及預(yù)處理裝置三包括
帶有金屬絲輸入裝置且能對(duì)同時(shí)輸入金屬絲和金屬粉末進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備，所述電
弧設(shè)備的進(jìn)料口處設(shè)置有送粉裝置；所述電弧設(shè)備與直流電弧電源相接。 所述高溫液霧燃燒快速還原器包括帶有前堵頭且后端部為敞口的外部殼體，所述
前堵頭上開(kāi)有供所述金屬氧化物液霧通入的進(jìn)料開(kāi)口 、多個(gè)還原氣氛進(jìn)口和多個(gè)二次供氧
進(jìn)口 ；所述氧氣瓶所提供的氧氣通過(guò)進(jìn)料開(kāi)口進(jìn)入高溫液霧燃燒快速還原器；所述外部殼
體內(nèi)部設(shè)置有水冷卻管道且其側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)有與所述水冷卻管道相接的冷卻水進(jìn)口和冷
卻水出口 ；進(jìn)料開(kāi)口與原料輸送及預(yù)處理裝置的出料口相接，外部殼體的后端部敞口與惰
性氣體快速冷凝裝置內(nèi)部相通。 所述外部殼體為圓柱狀殼體，前堵頭為圓形，進(jìn)料開(kāi)口設(shè)置在前堵頭中心處，多個(gè)還原氣氛進(jìn)口沿圓周方向均勻布設(shè)在進(jìn)料開(kāi)口外側(cè)，多個(gè)二次供氧進(jìn)口沿圓周方向均勻布設(shè)在所述多個(gè)還原氣氛進(jìn)口外側(cè)；所述多個(gè)還原氣氛進(jìn)口上均裝有還原氣氛噴射嘴，多個(gè)二次供氧進(jìn)口上均裝有二次氧噴射嘴。 所述原料輸送及預(yù)處理裝置、高溫液霧燃燒快速還原器和惰性氣體快速冷凝裝置組裝為一體且三者同軸設(shè)置。 所述原料輸送及預(yù)處理裝置和高溫液霧燃燒快速還原器均為圓柱形結(jié)構(gòu)且二者
的外徑相同；所述原料輸送及預(yù)處理裝置和高溫液霧燃燒快速還原器安裝為一體后從惰性
氣體快速冷凝裝置的進(jìn)料口穿入惰性氣體快速冷凝裝置內(nèi)部，且惰性氣體快速冷凝裝置的
進(jìn)料口與原料輸送及預(yù)處理裝置或高溫液霧燃燒快速還原器的側(cè)壁間密封連接。 所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置包括依次與惰性氣體快速冷凝裝置出料口相接的
三級(jí)高壓靜電分級(jí)裝置。 所述外部殼體和前堵頭間通過(guò)密封環(huán)進(jìn)行密封連接，外部殼體為圓柱狀殼體且其
由外套和套裝在外套內(nèi)部的內(nèi)套組成。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用原料廣泛、生產(chǎn)效率高、成本低，所生成金屬超微粉粒徑可控，具體為10納米 1微米粒徑的金屬超微粉。 2、粉體純度等同于高純?cè)献陨砑兌?，制備過(guò)程中不會(huì)引入雜質(zhì)，粉體保持了原來(lái)的金屬相。 3、生產(chǎn)流程短且生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。 4、使用原料廣泛、適用范圍廣且可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，能適用于多種類(lèi)金屬及合金、氧化物納米超微粉的生產(chǎn)制備。 綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、使用原料廣泛、生產(chǎn)效率高、成本低，能有效解決現(xiàn)有
生產(chǎn)納米金屬超微粉的設(shè)備及方法所存在的多種缺陷和不足。 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型高溫液霧燃燒快速還原器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖3為圖2的右視圖。圖4為采用本實(shí)用新型生產(chǎn)高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)工藝流程[0026]圖5為本實(shí)用新型對(duì)所輸入金屬絲進(jìn)行電弧熔化時(shí)的工作原理圖[0027]圖6為本實(shí)用新型進(jìn)行電弧熔化時(shí)的燃燒溫度分布圖。[0028]附圖標(biāo)記說(shuō)明1-原料輸送及預(yù)處理裝1-1-導(dǎo)電嘴；l-2-導(dǎo)電塊；置；2-送絲滾輪； 3-超音速?lài)娮欤?_高溫液霧燃燒快速還原器；4-l-外部殼體； 4-ll-外套；4-12-內(nèi)套；4-2-前堵頭； 4-3-進(jìn)料開(kāi)口 ；4-4-還原氣氛進(jìn)口 ；4-5- 二次供氧進(jìn)口 ； 4-6-冷卻水進(jìn)口;4-7-冷卻水出口 ；4-8-密封環(huán)；4-9-送粉通道；5_高溫反應(yīng)爐；6-引風(fēng)機(jī)； 8-氧氣瓶；9_空氣壓縮機(jī)；10-高壓靜電分級(jí)裝置；ll-粉體收集裝置；13-直流電弧電源。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括對(duì)被處理原料進(jìn)行輸送和預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置1、設(shè)置在原料輸送及預(yù)處理裝置1內(nèi)部且將原料經(jīng)預(yù)處理后得到的金屬氧化物霧化成金屬氧化物液霧的超音速?lài)娮?、進(jìn)料口與原料輸送及預(yù)處理裝置1的出料口相接且能將所述金屬氧化物液霧高溫還原反應(yīng)成球形納米金屬超微粉的高溫液霧燃燒快速還原器4、對(duì)所述球形納米金屬超微粉進(jìn)行快速冷凝并能有效防止所生成球形納米金屬超微粉進(jìn)一步發(fā)生氧化的惰性氣體快速冷凝裝置5、與惰性氣體快速冷凝裝置5出料口相接的多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置和多個(gè)分別布設(shè)在所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方且與所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方出料口相接的粉體收集裝置ll，所述惰性氣體快速冷凝裝置5為進(jìn)料口與高溫液霧燃燒快速還原器4的出料口相接且內(nèi)部裝有惰性氣體的反應(yīng)容器。所述原料輸送及預(yù)處理裝置1、高溫液霧燃燒快速還原器4、惰性氣體快速冷凝裝置5和所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置內(nèi)部依次連通組成對(duì)被處理原料進(jìn)行處理的生產(chǎn)流通通道，且所述生產(chǎn)流通通道尾部連接有與其內(nèi)部相通的引風(fēng)機(jī)6，原料輸送及預(yù)處理裝置1的進(jìn)料口 與氧氣瓶8相接，超音速?lài)娮?與空氣壓縮機(jī)9相接。所述高溫液霧燃燒快速還原器4為 通過(guò)管道與還原氣氛氣源相接的反應(yīng)容器，且高溫液霧燃燒快速還原器4上對(duì)應(yīng)開(kāi)有還原 氣氛進(jìn)口 4-4。 所述被處理原料為金屬絲和/或金屬粉體，所述原料輸送及預(yù)處理裝置1相應(yīng)為 對(duì)單獨(dú)輸入的金屬絲進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置一、對(duì)單獨(dú)輸入的金屬粉 體進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置二以及對(duì)同時(shí)輸入的金屬絲和金屬粉體進(jìn) 行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置三。所述原料輸送及預(yù)處理裝置一為帶有金屬絲 輸入裝置且能對(duì)所輸入金屬絲進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備，高溫液霧燃燒快速還原器4的進(jìn) 料口與所述電弧設(shè)備的出料口相接。所述原料輸送及預(yù)處理裝置二包括送粉裝置，高溫液 霧燃燒快速還原器4的進(jìn)料口與所述送粉裝置的出料口相接。所述原料輸送及預(yù)處理裝置 三包括帶有金屬絲輸入裝置且能對(duì)同時(shí)輸入金屬絲和金屬粉末進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備， 所述電弧設(shè)備的進(jìn)料口處設(shè)置有送粉裝置；所述電弧設(shè)備與直流電弧電源13相接。 結(jié)合圖2、圖3，所述高溫液霧燃燒快速還原器4包括帶有前堵頭4-2且后端部為 敞口的外部殼體4-l，所述前堵頭4-2上開(kāi)有供所述金屬氧化物液霧通入的進(jìn)料開(kāi)口 4-3、 多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 4-4和多個(gè)二次供氧進(jìn)口 4-5。所述氧氣瓶8所提供的氧氣通過(guò)進(jìn)料開(kāi) 口 4-3進(jìn)入高溫液霧燃燒快速還原器4。所述外部殼體4-l內(nèi)部設(shè)置有水冷卻管道且其側(cè) 壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)有與所述水冷卻管道相接的冷卻水進(jìn)口 4-6和冷卻水出口 4-7。所述進(jìn)料開(kāi)口 4-3與原料輸送及預(yù)處理裝置1的出料口相接，外部殼體4-l的后端部敞口與惰性氣體快速 冷凝裝置5內(nèi)部相通。所述外部殼體4-1為圓柱狀殼體，前堵頭4-2為圓形，進(jìn)料開(kāi)口 4-3 設(shè)置在前堵頭4-2中心處，多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 4-4沿圓周方向均勻布設(shè)在進(jìn)料開(kāi)口 4-3外 側(cè)，多個(gè)二次供氧進(jìn)口 4-5沿圓周方向均勻布設(shè)在所述多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 4-4外側(cè)。所述 多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 4-4上均裝有還原氣氛噴射嘴，多個(gè)二次供氧進(jìn)口 4-5上均裝有二次氧 噴射嘴。所述外部殼體4-1和前堵頭4-2間通過(guò)密封環(huán)4-8進(jìn)行密封連接，外部殼體4-1 為圓柱狀殼體且其由外套4-11和套裝在外套4-11內(nèi)部的內(nèi)套4-12組成。 結(jié)合圖5、圖6，本實(shí)施例中，所述電弧設(shè)備為電弧槍?zhuān)鏊徒z裝置為與電弧槍配 合使用的送絲滾輪2。所述電弧槍內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)電嘴l和設(shè)置在導(dǎo)電嘴l-l外部且與直流 電弧電源13相接的導(dǎo)電塊1-2。 如圖4所示，利用本實(shí)用新型生產(chǎn)高純納米金屬超微粉時(shí)，包括以下步驟 步驟一、原料輸送及預(yù)處理當(dāng)所輸入被處理原料為金屬絲時(shí)，采用所述電弧設(shè)備 對(duì)通過(guò)送絲裝置送入的被處理金屬絲進(jìn)行電弧熔化；當(dāng)所輸入被處理原料為金屬絲和金屬 粉末時(shí)，采用所述電弧設(shè)備對(duì)通過(guò)送絲裝置和送粉裝置送入的被處理金屬絲和金屬粉末同 時(shí)進(jìn)行電弧熔化；進(jìn)行電弧熔化時(shí)，所述直流電弧電源13的輸出電壓為26-36V且其輸出電 流為20-400A ;在對(duì)所送入金屬絲或金屬絲和金屬粉末進(jìn)行電弧熔化的同時(shí)，在氧氣瓶8所 提供氧氣的作用下，電弧熔化后所生成的金屬熔融物在原料輸送及預(yù)處理裝置1內(nèi)部發(fā)生 高溫氧化反應(yīng)，并對(duì)應(yīng)生成金屬氧化物。所述26-36V的輸出電壓分別為26V、28V、30V、32V、 34V和36V六檔。 當(dāng)所輸入被處理原料為金屬粉末時(shí)，采用所述送粉裝置且以烴類(lèi)燃料為氣源進(jìn)行 送粉，且送粉之前應(yīng)將對(duì)所述烴類(lèi)燃料點(diǎn)燃；在氧氣瓶8所提供氧氣的作用下，點(diǎn)燃后的金屬粉體在原料輸送及預(yù)處理裝置1內(nèi)部發(fā)生高溫氧化反應(yīng)，并對(duì)應(yīng)生成金屬氧化物。[0046] 步驟二、金屬氧化物霧化及輸送步驟一中在生成金屬氧化物的同時(shí)，通過(guò)超音速?lài)娮?所產(chǎn)生的超音速氣流將所生成的金屬氧化物霧化成金屬氧化物液霧，并且所生成的金屬氧化物液霧在超音速?lài)娮?所送入超音速氣流的作用下被送入高溫液霧燃燒快速還原器4。 步驟三、高溫快速還原反應(yīng)及所生成球形納米金屬超微粉的輸送所述金屬氧化物液霧連同超音速氣流和氧氣瓶8所提供的高壓氧氣被送入高溫液霧燃燒快速還原器4內(nèi)部后，相應(yīng)在內(nèi)部為還原氣氛下的高溫液霧燃燒快速還原器4內(nèi)進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，并生成粒徑可控的球形納米金屬超微粉；所生成的球形納米金屬超微粉，在超音速?lài)娮?所產(chǎn)生超音速氣流的作用下被送入惰性氣體快速冷凝裝置5。并且，所述高溫液霧燃燒快速還原器4上對(duì)應(yīng)開(kāi)有與二次供氧氣源相接的二次供氧進(jìn)口 4-5。 步驟四、快速冷凝所述球形納米金屬超微粉被送入惰性氣體快速冷凝裝置5后，
通過(guò)惰性氣體快速冷凝裝置5內(nèi)部充斥的惰性氣體進(jìn)行所述球形納米金屬超微粉進(jìn)行快
速冷凝，同時(shí)所述惰性氣體能有效防止所述球形納米金屬超微粉發(fā)生二次氧化。 步驟五、粉體分級(jí)與收集通過(guò)所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置依次對(duì)經(jīng)快速冷凝
后的納米金屬超微粉進(jìn)行多次分級(jí)，且相應(yīng)通過(guò)多個(gè)粉體收集裝置11相應(yīng)分別收集多個(gè)
粒徑級(jí)別的球形納米金屬超微粉；進(jìn)行粉體分級(jí)與收集過(guò)程中，在所述生產(chǎn)流通通道頭部
超音速?lài)娮?所產(chǎn)生的超音速氣流和尾部所設(shè)置引風(fēng)機(jī)6的共同作用下完成整個(gè)粉體分級(jí)
與收集過(guò)程。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于包括對(duì)被處理原料進(jìn)行輸送和預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置(1)、設(shè)置在原料輸送及預(yù)處理裝置(1)內(nèi)部且將原料經(jīng)預(yù)處理后得到的金屬氧化物霧化成金屬氧化物液霧的超音速?lài)娮?3)、進(jìn)料口與原料輸送及預(yù)處理裝置(1)的出料口相接且能將所述金屬氧化物液霧高溫還原反應(yīng)成球形納米金屬超微粉的高溫液霧燃燒快速還原器(4)、對(duì)所述球形納米金屬超微粉進(jìn)行快速冷凝并能有效防止所生成球形納米金屬超微粉進(jìn)一步發(fā)生氧化的惰性氣體快速冷凝裝置(5)、與惰性氣體快速冷凝裝置(5)出料口相接的多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置和多個(gè)分別布設(shè)在所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方且與所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置下方出料口相接的粉體收集裝置(11)，所述惰性氣體快速冷凝裝置(5)為進(jìn)料口與高溫液霧燃燒快速還原器(4)的出料口相接且內(nèi)部裝有惰性氣體的反應(yīng)容器；所述原料輸送及預(yù)處理裝置(1)、高溫液霧燃燒快速還原器(4)、惰性氣體快速冷凝裝置(5)和所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置內(nèi)部依次連通組成對(duì)被處理原料進(jìn)行處理的生產(chǎn)流通通道，且所述生產(chǎn)流通通道尾部連接有與其內(nèi)部相通的引風(fēng)機(jī)(6)，原料輸送及預(yù)處理裝置(1)的進(jìn)料口與氧氣瓶(8)相接，超音速?lài)娮?3)與空氣壓縮機(jī)(9)相接；所述高溫液霧燃燒快速還原器(4)為通過(guò)管道與還原氣氛氣源相接的反應(yīng)容器，且高溫液霧燃燒快速還原器(4)上對(duì)應(yīng)開(kāi)有還原氣氛進(jìn)口(4-4)；所述被處理原料為金屬絲和/或金屬粉體，所述原料輸送及預(yù)處理裝置(1)相應(yīng)為對(duì)單獨(dú)輸入的金屬絲進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置一、對(duì)單獨(dú)輸入的金屬粉體進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置二以及對(duì)同時(shí)輸入的金屬絲和金屬粉體進(jìn)行輸送及預(yù)處理的原料輸送及預(yù)處理裝置三；所述原料輸送及預(yù)處理裝置一為帶有金屬絲輸入裝置且能對(duì)所輸入金屬絲進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備，高溫液霧燃燒快速還原器(4)的進(jìn)料口與所述電弧設(shè)備的出料口相接；所述原料輸送及預(yù)處理裝置二包括送粉裝置，高溫液霧燃燒快速還原器(4)的進(jìn)料口與所述送粉裝置的出料口相接；所述原料輸送及預(yù)處理裝置三包括帶有金屬絲輸入裝置且能對(duì)同時(shí)輸入金屬絲和金屬粉末進(jìn)行電弧熔化的電弧設(shè)備，所述電弧設(shè)備的進(jìn)料口處設(shè)置有送粉裝置；所述電弧設(shè)備與直流電弧電源(13)相接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述高 溫液霧燃燒快速還原器(4)包括帶有前堵頭(4-2)且后端部為敞口的外部殼體(4-1)，所 述前堵頭(4-2)上開(kāi)有供所述金屬氧化物液霧通入的進(jìn)料開(kāi)口 (4-3)、多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 (4-4)和多個(gè)二次供氧進(jìn)口 (4-5);所述氧氣瓶(8)所提供的氧氣通過(guò)進(jìn)料開(kāi)口 (4-3)進(jìn)入 高溫液霧燃燒快速還原器(4);所述外部殼體(4-1)內(nèi)部設(shè)置有水冷卻管道且其側(cè)壁上對(duì) 應(yīng)開(kāi)有與所述水冷卻管道相接的冷卻水進(jìn)口 (4-6)和冷卻水出口 (4-7);進(jìn)料開(kāi)口 (4-3) 與原料輸送及預(yù)處理裝置(1)的出料口相接，外部殼體(4-1)的后端部敞口與惰性氣體快 速冷凝裝置(5)內(nèi)部相通。
3. 按照權(quán)利要求2所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述外 部殼體(4-1)為圓柱狀殼體，前堵頭(4-2)為圓形，進(jìn)料開(kāi)口 (4-3)設(shè)置在前堵頭(4-2)中 心處，多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 (4-4)沿圓周方向均勻布設(shè)在進(jìn)料開(kāi)口 (4-3)外側(cè)，多個(gè)二次供氧 進(jìn)口 (4-5)沿圓周方向均勻布設(shè)在所述多個(gè)還原氣氛進(jìn)口 (4-4)外側(cè)；所述多個(gè)還原氣氛 進(jìn)口 (4-4)上均裝有還原氣氛噴射嘴，多個(gè)二次供氧進(jìn)口 (4-5)上均裝有二次氧噴射嘴。
4. 按照權(quán)利要求2或3所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所 述原料輸送及預(yù)處理裝置(1)、高溫液霧燃燒快速還原器(4)和惰性氣體快速冷凝裝置(5)組裝為一體且三者同軸設(shè)置。
5. 按照權(quán)利要求4所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述原料輸送及預(yù)處理裝置(1)和高溫液霧燃燒快速還原器(4)均為圓柱形結(jié)構(gòu)且二者的外徑相同；所述原料輸送及預(yù)處理裝置(1)和高溫液霧燃燒快速還原器(4)安裝為一體后從惰性氣體快速冷凝裝置(5)的進(jìn)料口穿入惰性氣體快速冷凝裝置(5)內(nèi)部，且惰性氣體快速冷凝裝置(5)的進(jìn)料口與原料輸送及預(yù)處理裝置(1)或高溫液霧燃燒快速還原器(4)的側(cè)壁間密封連接。
6. 按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置包括依次與惰性氣體快速冷凝裝置(5)出料口相接的三級(jí)高壓靜電分級(jí)裝置(10)。
7. 按照權(quán)利要求2所述的一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述外部殼體(4-1)和前堵頭(4-2)間通過(guò)密封(4-8)進(jìn)行密封連接，外部殼體(4-1)為圓柱狀殼體且其由外套(4-11)和套裝在外套(4-11)內(nèi)部的內(nèi)套(4-12)組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高純納米金屬超微粉的生產(chǎn)設(shè)備，包括原料輸送及預(yù)處理裝置、超音速?lài)娮?、高溫液霧燃燒快速還原器、惰性氣體快速冷凝裝置、多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置和粉體收集裝置，原料輸送及預(yù)處理裝置、高溫液霧燃燒快速還原器、惰性氣體快速冷凝裝置和多級(jí)金屬超微粉分級(jí)裝置內(nèi)部依次連通組成對(duì)被處理原料進(jìn)行處理的生產(chǎn)流通通道，且生產(chǎn)流通通道尾部連接有與其內(nèi)部相通的引風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，適用原料廣泛，其結(jié)合高壓富氧直接氧化燃燒并生成金屬液霧，再由烴類(lèi)燃料形成高溫還原氣氛，最終生成球形納米金屬超微粉，生產(chǎn)流程短且生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22F9/26GK201529772SQ20092024549
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者楊俊武, 楊繼東, 武婷, 賈蘭惠 申請(qǐng)人:西安慧維納米金屬材料有限公司