專利名稱：螺旋混合法鋁包覆氧化軟磁鐵粉生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楣腆w粉末快速包覆領(lǐng)域，尤其是用于鋁包覆氧化法軟磁鐵粉的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
在發(fā)明專利申請“鋁包覆氧化法軟磁鐵粉芯”(申請?zhí)?01110199915.6)中提出了在鐵基軟磁粉末表面快速包覆純鋁或含少量鐵的鋁鐵合金包覆層，通過氧化方法形成質(zhì)量良好的氧化膜，在產(chǎn)品壓制成形后再通過較高溫度熱處理，完成合金化和退火處理，降低磁滯損失的方法。由于鋁和鐵在高溫下易形成合金，如何快速將鋁包覆在鐵粉表面，是該方法的難點(diǎn)，現(xiàn)有的攪拌混合法固體粉末包覆方法，是將一定量的液體和一定量的固體混合攪拌再通過、液相蒸發(fā)、液相凝固或液相固化等方法實(shí)現(xiàn)固體粉末的包覆，現(xiàn)有攪拌混合法的固體粉末包覆方法難以實(shí)現(xiàn)快速包覆，高溫下攪拌的槳葉、軸承、密封對材料和工藝要求高；現(xiàn)有的流化床固體粉末包覆方法，無運(yùn)動部件，但由于固體粉末處懸浮狀態(tài)，不利于粉末之間的相互接觸，不利于快速包覆，“鋁包覆氧化法軟磁鐵粉芯”專利申請中提出的鋁包覆方法為固液混合、氣體吹噴法，是將原始鐵基軟磁粉和鋁原料在帶保護(hù)氣氛的不同容器中加熱，熱的鐵基軟磁粉末和鋁鐵熔液通過通道引入螺桿混合機(jī)構(gòu)，通過螺桿轉(zhuǎn)動使顆粒與鋁鐵熔液快速混合，并將混合顆粒推向氣體噴口，該方法理論上可實(shí)現(xiàn)鋁快速包覆鐵粉，但有兩個缺點(diǎn)，Cl)高溫下螺桿、軸承、密封對材料和工藝要求高，高溫下鐵粉具有塑性，螺桿會將鐵粉擠壓變形，(2)由于鋁液噴在螺桿上，鐵粉與鋁液的比例出現(xiàn)周期性變化，不利于使鐵粉上包覆的鋁層厚度均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能低成本實(shí)現(xiàn)快速將鋁包覆在鐵粉表面的生產(chǎn)裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案為:在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置的粉末收集口安裝螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道組成，螺旋形的流道入口直接安裝在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置粉末收集口上，出口為粉末排出口，螺旋形的流道外環(huán)壁上安裝鋁液注入管道，制粉的霧化氣體攜帶鐵粉進(jìn)入粉末收集口、經(jīng)螺旋形流道后排除，鐵粉經(jīng)過螺旋形流道時(shí)，由于離心力的作用，鐵粉集中在螺旋流道的靠外的內(nèi)壁上移動；從流道螺旋起始點(diǎn)的內(nèi)柱面作切線，與外柱面相交點(diǎn)為鋁液注入管道入口與流道螺旋起始點(diǎn)的最近距離，以保證鋁液注入處鐵粉粉末沿外柱面運(yùn)動，并在鋁液注入處上涂抹鋁液，鐵粉帶著鋁液再沿后段的螺旋形的流道的靠外的內(nèi)壁上移動，通過粉末相互擠壓、以及粉末在流道壁上的滾動，鋁液均勻包覆在鐵粉表面，從流道出口吹出后，鋁液在鐵粉表面凝固形成鋁層，實(shí)現(xiàn)鋁包覆。優(yōu)化的螺旋流道分為上部水平軸螺旋段，和下部垂直軸螺旋段，鋁液注入口安裝在上部水平螺旋軸段的底部，注入管道的內(nèi)壁與水平螺旋軸段靠下的內(nèi)壁相切，由于重力的作用，鋁液會沿靠下的內(nèi)壁注入，鐵粉由于離心力的作用也向靠下的內(nèi)壁沖擊，不斷帶走鋁液，保持鋁液前沿的穩(wěn)定，螺旋流道由管形材料圈繞而成，或者由內(nèi)螺槽形管與中心芯桿組合而成，上部水平軸螺旋段可采用從中間剖分成兩個零件，分別加工后組合的方式制造，也可采用管形材料彎曲后焊接鋁注入管道的方式制造?？蛇x的螺旋流道為一段式，鋁液安注入管安裝在螺旋流道的任意方向的外壁上，螺旋形流道的螺旋軸方向可任意設(shè)置，此時(shí)要縮小鋁液注入管入口直徑，或?qū)X液注入口設(shè)為窄縫式，提高鋁液注入流速，消除鋁液注入處重力的影響。優(yōu)化的粉末出口安裝水體密封室,水體密封室為內(nèi)密封室和外水體室，內(nèi)、外空間之間的分隔板的下部為連通孔，此連通孔為出料孔，內(nèi)外空間均充裝添加了三乙醇胺(或其它氧化催化劑)的去離子水，水體高度高于出料孔高度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)空間和外空間的分隔，水體密封室的內(nèi)空間與螺旋混合器的密封外殼連接并密封，內(nèi)密封室外殼上安裝氣體出口，霧化氣體(優(yōu)選為氬氣)沿氣體出口排出后，經(jīng)除塵、脫水、氫氣含量控制后循環(huán)利用，粉末出口的粉末直接噴入去離子水中，并形成氧化膜，在內(nèi)外空間之間安裝傳送帶式粉末運(yùn)送裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)收粉，通過調(diào)整傳送帶的速度來調(diào)整粉末氧化膜的厚度。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明與攪拌混合法、螺桿混合等機(jī)械混合包覆法相比，無運(yùn)動部件，材料及工藝要求較低；與流化床式的氣體混合法相比，增加了粉末之間、以及粉末與流道的接觸機(jī)會，容易實(shí)現(xiàn)快速包覆；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)制粉和包覆連續(xù)作業(yè)，有利于節(jié)約能源。


圖1是螺旋混合法鋁包覆氧化軟磁鐵粉生產(chǎn)裝置整體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖1中霧化噴嘴(I)安裝在熔煉爐組件(2)底部，熔煉爐(2)上部安裝塞棒控制裝置(3)，霧化噴嘴下部安裝霧化室組件(4)、上述四部份為常規(guī)的氣霧制粉機(jī)構(gòu)，不限于圖1所示，可有多種形式，霧化室組件(4)的下部依次安裝水平軸螺旋流道及鋁液注入機(jī)構(gòu)(5 )、垂直軸螺旋流道組件(6 )、粉末噴口( 605 )，粉末噴口( 605 )與水體密封室(8 )的內(nèi)腔相通，在水體密封室內(nèi)安裝傳送帶式粉末輸送裝置(9 )。霧化室組件(4)由霧化筒(401)，加熱套(402)、保溫層(403)、外殼(404)同心安裝，霧化筒(401)底部安裝粉末收集口(405)。水平軸螺旋流道及鋁液注入機(jī)構(gòu)(5)由水平軸螺旋流道(501)及鋁液注入流道(502)構(gòu)成，水平軸螺旋流道(501)的螺旋軸水平，鋁液注入流道(502)內(nèi)部下柱面與螺旋流道(501)內(nèi)部下柱面相切。垂直軸螺旋流道組件(6)由垂直軸螺旋流道(601)、加熱套(602)、保溫層(603)、外殼(604)構(gòu)成，垂直軸螺旋流道(601)底部安裝粉末噴口( 605 )。本實(shí)施例的水平軸螺旋流道及鋁液注入機(jī)構(gòu)(5)使鋁液注入流道中的鋁液在重力的作用下形成內(nèi)部靠下柱面的薄鋁液層，鐵粉也在離心力的作用下在內(nèi)部靠下柱面附近運(yùn)動，有利于鋁液與鐵粉混合，因此螺旋流道為兩段式(水平軸螺旋流道和垂直軸螺旋流道);如果減小鋁液入口的直徑、或者鋁液入口改為窄縫式，降低鋁液進(jìn)入時(shí)重力的影響，也可采用單一的螺旋流道，螺旋流道的螺旋軸也可任意設(shè)置。
本實(shí)施例的水平軸螺旋流道及鋁液注入機(jī)構(gòu)(5)，由兩塊矩形材料加工完成后組合而成，垂直軸螺旋流道(601)由管狀材料圈繞而成，當(dāng)然也可采用其它方式，如:垂直軸螺旋流道采用內(nèi)螺旋槽管與芯桿組合方式制造，水平軸螺旋流道及鋁液注入機(jī)構(gòu)(5)采取彎管上焊鋁液注入管的方式制造。鋁液熔爐(7)由坩堝(701)、加熱套(702)、保溫層(703)、外殼(704)、爐蓋(706)構(gòu)成，鋁液管(706 )與鋁液注入流道(502 )相通，鋁液管(707 )插入坩堝內(nèi)，鋁液管(707 )周圍有加熱套(708)、保溫層(709)和外殼(710)。水體密封室(8)為由分隔板(801)分為內(nèi)密封室(802)和外水體室(803)，內(nèi)密封室(802 )與外水體室(803 )之間通過分隔板(801)下部開口連通，水體密封室(8 )內(nèi)充裝去離子水，優(yōu)選方案為充裝添加了三乙醇胺等氧化催化劑的去離子水，此去離子水起密封內(nèi)密封室(802)的作用，同時(shí)使包覆在鐵粉上的鋁層表面形成氧化層，內(nèi)密封室的上開口與垂直軸螺旋流道組件(6)的外殼(604)密封連結(jié)，粉末噴口(605)的出口在內(nèi)密封室(802)內(nèi)，內(nèi)密封室(802)的外殼上安裝排氣孔(804)。水體密封室(8)內(nèi)安裝傳送帶式粉末輸送裝置(9)，加工完成的軟磁粉末通過傳送帶從內(nèi)密封室內(nèi)輸送出來。從排氣孔(804)排出的霧化氣體(優(yōu)選氬氣)，經(jīng)冷卻、除塵、脫水、氫含量控制重新進(jìn)入生產(chǎn)流程。為了防止鋁液和高溫鐵粉侵蝕霧化噴嘴、霧化管、螺旋流道、鋁液管，霧化噴嘴、霧化管和螺旋流道應(yīng)采用陶瓷或陶瓷涂層，優(yōu)化的陶瓷涂層工藝為采用鐵基材料制造器件基體，在器件基體上進(jìn)行熱浸 鍍鋁、再陽極氧化鋁層形成氧化鋁涂層。
權(quán)利要求
1.一種鋁包覆氧化法軟磁鐵粉的生產(chǎn)裝置，其特征是在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置的粉末收集口安裝螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道組成，螺旋形的流道入口直接安裝在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置粉末收集口上，出口為粉末排出口，螺旋形的流道外環(huán)壁上安裝鋁液注入管道，制粉的霧化氣體攜帶鐵粉進(jìn)入粉末收集口、經(jīng)螺旋形流道后排除，鐵粉經(jīng)過螺旋形流道時(shí)，由于離心力的作用，鐵粉集中在螺旋流道的靠外的內(nèi)壁上移動；從流道螺旋起始點(diǎn)的內(nèi)柱面作切線，與外柱面相交點(diǎn)為鋁液注入管道入口與流道螺旋起始點(diǎn)的最近距離，以保證鋁液注入處鐵粉粉末沿外柱面運(yùn)動，并在鋁液注入處上涂抹鋁液，鐵粉帶著鋁液再沿后段的螺旋形的流道的靠外的內(nèi)壁上移動，通過粉末相互擠壓、以及粉末在流道壁上的滾動，鋁液均勻包覆在鐵粉表面，從流道出口吹出后，鋁液在鐵粉表面凝固形成鋁層，實(shí)現(xiàn)鋁包覆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁包覆氧化軟磁鐵粉和生產(chǎn)裝置，其特征是，優(yōu)化的螺旋流道分為上部水平軸螺旋段，和下部垂直軸螺旋段，鋁液注入口安裝在上部水平螺旋軸段的底部，注入管道的內(nèi)壁與水平螺旋軸段靠下的內(nèi)壁相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁包覆氧化軟磁鐵粉和生產(chǎn)裝置，其特征是優(yōu)化的粉末出口安裝水體密封室，水體密封室為內(nèi)密封室和外水體室，內(nèi)、外空間之間的分隔板的下部為連通孔，此連通孔為出料孔，內(nèi)外空間均充裝添加了三乙醇胺(或其它氧化催化劑)的去離子水，水體高度高于出料孔高度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)空間和外空間的分隔，水體密封室的內(nèi)空間與螺旋混合器的密封外殼連接并密封，內(nèi)密封室外殼上安裝氣體出口，霧化氣體(優(yōu)選為氬氣)沿氣體出口排出后，經(jīng)除塵、脫水、氫氣含量控制后循環(huán)利用，粉末出口的粉末直接噴入去離子水中，并形成氧化膜，在內(nèi)外空間之間安裝傳送帶式粉末運(yùn)送裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)收粉，通過調(diào)整傳送帶的速度 來調(diào)整粉末氧化膜的厚度。
全文摘要
一種鋁包覆氧化法軟磁鐵粉的生產(chǎn)裝置，其特征是在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置的粉末收集口安裝螺旋混合器，螺旋混合器由螺旋形的流道組成，螺旋形的流道入口直接安裝在氣霧法鐵粉生產(chǎn)裝置粉末收集口上，出口為粉末排出口，螺旋形的流道外環(huán)壁上安裝鋁液注入管道，制粉的霧化氣體攜帶鐵粉進(jìn)入粉末收集口、經(jīng)螺旋形流道后排除，鐵粉粉末沿螺旋形的流道外柱面運(yùn)動，并在鋁液注入處上涂抹鋁液，從流道出口吹出后，鋁液在鐵粉表面凝固形成鋁層，實(shí)現(xiàn)鋁包覆。
文檔編號H01F1/20GK103247404SQ201210028049
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者唐明龍, 李小年, 劉斌 申請人:天津蹊徑動力技術(shù)有限公司