一种金属球形粉末分离方法及其粉末的应用 |
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| 申请号 | CN201610943830.7 | 申请日 | 2016-10-26 | 公开(公告)号 | CN107983544B | 公开(公告)日 | 2019-11-26 |
| 申请人 | 无锡辛德华瑞粉末新材料科技有限公司; | 发明人 | 康凯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于粉体分离技术领域，一种金属球形粉末分离方法，包括如下步骤，(1)将D90:1‑250μm的球形 金属粉末 放置于粉末收集塔中；(2)粉末收集塔中的粉末经一次分级器，粗粉碰壁反射锥沉降，收集大颗粒金属球形粉末，颗粒较细的粉末通过一次分级器与旋 风 分流器中间的流道，由气流带入二次旋风分流器中；(3)在二次旋风分流器中，粒径较大的金属球形粉末由于重 力 沉降下来，而颗粒适中球形金属粉末由于旋转运动而发生离心沉降，分离出来与颗粒较大的粉末合并成为待用粉末，而颗粒较细的微米粉末随气流带出，通过脉冲 除尘器 过滤回收；(4)将二次旋风分流器所收集的待用粉末收集、并检测，检测合格后进行干燥， 真空 或填充氮气 包装 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种金属球形粉末分离方法，其特征在于：包括如下步骤， |
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| 说明书全文 | 一种金属球形粉末分离方法及其粉末的应用技术领域[0001] 本发明属于粉体分离技术领域，尤其涉及一种金属球形粉末分离方法及其粉末应用。 背景技术[0002] 物料在风机抽力作用下由分级机下端入料口随上升气流高速运动至分级区，在高速旋转的分级涡轮产生的强大离心力作用下，使粗细物料分离，符合粒径要求的细颗粒通过分级轮叶片间隙进入旋风分离器或除尘器收集，粗颗粒夹带部分细颗粒撞壁后速度消失，沿筒壁下降至二次风口处，经二次风的强烈淘洗作用，使粗细颗粒分离，细颗粒上升至分级区二次分级，粗颗粒下降至卸料口处排出。上述的物料主要是指矿物(尤其适合碳酸钙、高岭土、石英、滑石、云母等非矿产品分级)、冶金、磨料、陶瓷、耐火材料、医药、农药、食品、保健品等。此类气流分级技术发展至今可适用于干法微米级产品的精细分级，可分级片状，不规则形状等的颗粒，也可以对不同密度的颗粒进行分级；同时分级产品的粒度可达D97:10-150微米，产品粒度无级可调，品种更换极其方便，可与球磨、震动磨、雷蒙磨粉设备串联使用，组成闭路循环。 [0003] 由于传统的气流分级技术都是处理矿物(尤其适合碳酸钙、高岭土、石英、滑石、云母等非矿产品)、磨料、陶瓷、医药、农药、食品等物料，对金属球形产品的新材料处理较少，传统的金属球形粉末依靠手工筛或者震动筛来处理粉末的粒度(目数)和级别问题，即便是采用分级处理也只是一级处理，分极率低，产品产能低，效率慢，同时污染较高，对人体伤害大，其中最终要的是超细球形粉末的去除问题，传统的超细粉一直没有办法合理解决，而且因为活性元素存在会导致粉体发粘，不易区分，通过筛网筛分较为困难，且污染较大，也会造成设备堵塞等问题。 发明内容[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属球形粉末分离方法，包括如下步骤， [0006] (1)将D90:1-250μm的球形金属粉末放置于粉末收集塔中； [0007] (2)粉末收集塔中的粉末经一次分级器，粗粉碰壁反射锥沉降，收集大颗粒金属球形粉末，其中颗粒较细的粉末通过一次分级器与旋风分流器中间的流道，由气流带入二次旋风分流器中； [0008] (3)在二次旋风分流器中，粒径较大的金属球形粉末由于重力沉降下来，而颗粒适中球形金属粉末由于旋转运动而发生离心沉降，分离出来与颗粒较大的粉末合并成为待用粉末，而颗粒较细的微米粉末随气流带出，通过脉冲除尘器过滤回收； [0011] 作为优选，在步骤(1)所述的粉末收集塔功率设定为8-80kW，含粉气流为15-80m/s,所述粉末收集塔处理量为20-3000kg/h。 [0013] 作为优选，步骤(2)所述的一次分级器的气流压力为0.5-1.1Mpa。以往分级普通的金属粉末和球形的金属粉末没有加压气流的方式，加压有利于更好的得到所需要的产品，分离超细粉。 [0014] 作为优选，步骤(2)中所述的流道中风速为3-10m/s。 [0015] 进一步地，步骤(4)所述的检测的粒度分布为D10在15.1-25.1微米，D50在28.5-40.1微米，D90在41.8-68.8微米，D[3,2]在29.2-41.5微米，D[4,3]在31.5-43.5微米，测试介质为酒精或水；在流动性的测试中，霍尔流速计中(5mm的口径)，测试值在2-80g/min，休止角(安息角)在28-40°，崩溃角在13-25°。上述D[3,2]表示的是表面积平均粒径，D[4,3]表示的是体积平均粒径，D10表示的是10％的总体积粒径小于此数值，D50表示50％的粒径小于此数值，D90表示90％的粒径小于此数值。 [0016] 作为优选，所述的气流为空气、氮气、氩气或氮气与氩气的混合气体的其中一种。由于金属球形粉末较为活泼，采用氮气或氩气及两种混合气体的气流有利于进行充气体保护。 [0019] 有益效果：本发明针对现有的新型技术，制备出符合自由实体制造、包覆电子粉末、送粉自由实体制造、注射成型相关工艺等的流动性较好的金属粉末产品，自由实体制造来讲是利用扑粉和送粉方式两种，0-15微米的球形金属粉末被称为超细粉，超细粉的含量增多会影响粉末的铺展与流动性能，同时产生卫星球和团聚等危害，在做导电材料中，会导致粉末过粘部分没有刷到，导电效果不足等风险，在送粉工艺中，会超细粉过多会导致粉末下降不顺等问题，所以通过二次气流分级技术，可以将1-15微米单独分离并保存，同时1-15微米的某些球形金属粉末还适用于注射成型工艺等，与旧工艺来相比分离较为简单，所需产品的成品率提高，由于15-65微米粉末流动效果好，所以分级效率达到75-95％，同时在气流分级设备末端装有滤清布袋，使排除空气不致污染环境，粉末都在密闭环境中制备，不会污染大气和损害人体健康；通过现代的、专用的检测手段与指标，将粒度指标与流动性指标相结合，制备出最佳符合上述工艺的粉末，是以往技术标准中所不存在的，结合气流分级工艺流程和粉末检测与包装流程，能够快速的生产质量高，符合产品质量标准的球形金属粉末。 [0020] 根据本发明，可以分级不同密度的合金及纯金属粉末，包括纯铁及铁基金属粉末(铁含量占50％的所有合金粉末)，纯镍及镍基合金粉末(镍含量占50％的所有合金粉末)，纯钛及钛合金粉末(钛含量占50％的所有合金粉末)，纯铝及铝基合金粉末(铝含量占50％的所有合金粉末)，纯铜及铜基合金粉末(铜含量占50％的所有合金粉末)，并包括其他球形金属及合金粉末。 具体实施方式[0021] 实施例1 [0022] 具体操作为： [0023] (1)将D90：159微米的球形铝合金(AlSi12)金属粉末，旋转电极制备的球形粉末放置于粉末收集塔中，将粉末收集塔与吸气管相连，功率设定为25KW，含粉气流为20m/s，粉末收集塔处理量为200kg/h，气流采用空气； [0024] (2)一次分级器中，粗粉碰壁反射锥沉降，收集67-159微米的大颗粒铝合金球形金属粉末，其中1-67微米的球形铝合金粉末通过分离器与旋风分流器中间的流道，由气流带入二次旋风分流器中，流到风速调整为4m/s； [0025] (3)在二次旋风分流器中，40-67微米球形铝合金金属粉末由于重力沉降下来，而20-40微米的球形铝合金金属粉末由于旋转运动而发生离心沉降，分离出来与40-67微米合并成为20-67微米粉末，而1-20微米粉末随气流带出，通过脉冲除尘器过滤回收； [0026] (4)将二次旋风分流器所收集的20-67微米铝合金粉末收集，收集后进行专用材料检测手段检测，设备采用马尔文激光粒度分析仪，介质为水+酒精，粒度分布中，D10为23.8微米，D50为39.2微米，D90为67.8微米，D[3,2]为40.5微米，D[4,3]为42.3微米；在流动性的测试中，霍尔流速计中(5mm的口径)，测试值为5.6g/min，休止角(安息角)为38.6°，崩溃角为22.7°； [0027] (5)铝合金球形金属粉末满足上述检测结果要求，进行干燥，真空或填充氮气包装，标注生产日期与牌号粒度，批号，导电胶专用等。 [0028] 实施例2 [0029] 具体操作为： [0030] (1)将D90为1-150微米的球形铁基模具钢(1.2709)金属粉末，真空气雾化(VIGA)制备的球形粉末放置于粉末收集塔中，将粉末收集塔与吸气管相连，功率设定为75KW，含粉气流为60m/s，粉末收集塔处理量为800kg/h，气流采用50％氮气+50％氩气； [0031] (2)一次分级器中，模具钢粗粉碰壁反射锥沉降，收集60-150微米的大颗粒模具钢球形金属粉末，其中1-60微米的球形模具钢粉末通过分离器与旋风分流器中间的流道，由气流带入二次旋风分流器中，流到风速调整为9.7m/s； [0032] (3)在二次旋风分流器中，30-60微米球形模具钢金属粉末由于重力沉降下来，而18-30微米的球形模具钢金属粉末由于旋转运动而发生离心沉降，分离出来与30-60微米合并成为18-60微米粉末，而1-18微米模具钢粉末随气流带出，通过脉冲除尘器过滤回收； [0033] (4)将二次旋风分流器所收集的18-60微米模具钢粉末收集，收集后进行专用材料检测手段检测，设备采用激光粒度分析仪，介质为酒精，粒度分布中，D10为19.9微米，D50为35.3微米，D90为58.4微米，D[3,2]为36.7微米，D[4,3]为38.5微米；在流动性的测试中，霍尔流速计中(5mm的口径)，测试值为30g/min，休止角(安息角)为34.6°，崩溃角为18.7°； [0034] (5)模具钢球形金属粉末满足上述检测结果要求，进行干燥，真空或填充氮气包装，标注生产日期与牌号粒度，批号，自由实体制造专用等。 [0036] 实施例3 [0037] 具体操作为： [0038] (1)将D90为1-219微米的球形钛合金(TC4)球形金属粉末，真空气雾化(EIGA)制备的球形粉末放置于粉末收集塔中，将粉末收集塔与吸气管相连，功率设定为46KW，含粉气流为39m/s，粉末收集塔处理量为400kg/h，气流采用高纯氩气； [0039] (2)一次分级器中，钛合金粗粉碰壁反射锥沉降，收集53-150微米的大颗粒钛合金球形金属粉末，其中1-53微米的球形钛合金粉末通过分离器与旋风分流器中间的流道，由气流带入二次旋风分流器中，流到风速调整为6.9m/s； [0040] (3)在二次旋风分流器中，42-53微米球形钛合金金属粉末由于重力沉降下来，而20-42微米的球形钛合金金属粉末由于旋转运动而发生离心沉降，分离出来与42-53微米合并成为20-53微米粉末，而1-20微米钛合金粉末随气流带出，通过脉冲除尘器过滤回收； [0041] (4)将二次旋风分流器所收集的20-53微米钛合金粉末收集，收集后进行专用材料检测手段检测，设备采用马尔文激光粒度分析仪，介质为水，粒度分布中，D10为21.7微米，D50为36.3微米，D90为51.4微米，D[3,2]为37.7微米，D[4,3]为40.5微米；在流动性的测试中，霍尔流速计中(5mm的口径)，测试值为17g/min，休止角(安息角)为33.6°，崩溃角为19.7°； [0042] (5)钛合金球形金属粉末满足上述检测结果要求，进行干燥，真空或填充氮气包装，标注生产日期与牌号粒度，批号，铺粉与送粉自由实体制造专用等。 [0043] 应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 |
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