用于连续生产气体雾化金属粉末的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112771179A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号201980063469.0(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569(22)申请日2019.08.20代理人马丛(30)优先权数据(51)Int.Cl.62/721,6152018.08.23USC21C5/52(2006.01)C21C7/068(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B22F9/06(2006.01)2021.03.26B22F9/08(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2019/0473452019.08.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/041370EN2020.02.27(71)申请人蜂铁有限公司地址美国加利福尼亚州帕萨迪纳申请人特诺恩股份公司(72)发明人凯文·肯珀特瑞·航思克格斯·希勒科里·舒浦权利要求书5页说明书12页附图4页(54)发明名称用于连续生产气体雾化金属粉末的系统和方法(57)摘要将进料至电弧炉(“EAF”)的原料在可控温度下熔化成加热的液态金属，同时杂质和夹杂物作为单独的液态熔渣层被去除。加热的液态金属从EAF中移出，进入可被动加热的钢包，其中将该可被动加热的钢包移动到精炼工位，在精炼工位将它们放入感应加热的精炼容纳容器中，并且在其中进行真空氧脱碳，以从液态金属中除去碳、氢、氧、氮和其它不想要的杂质。然后，将钢包和液态金属转移到精炼工位/具有可控的真空和惰性气氛的气体雾化器，在该气体雾化器中，将液态金属以可控速率从感应加热的雾化容纳容器倒入加热的中间包，其中通过喷嘴施加高压惰性气体以产生金属液滴的喷雾，并随着液滴冷却并落入腔室中形成的底部而形成球形。包含液滴的球形粉末通过筛网和搅拌机从腔室中移出，然后按尺寸分类。CN112771179ACN112771179A权利要求书1/5页1.一种生产雾化金属粉末的方法，包括：a)将包含金属的原料进料至电弧炉；b)在可控温度下将原料熔化成熔融金属，并将杂质和夹杂物作为电弧炉内熔融金属上部形成的单独的液态熔渣层去除；c)通过倾斜电弧炉并将液态金属通过电弧炉中形成的至少一个喷口或出钢口倾倒出来，将熔融金属从电弧炉中移出到可被动加热的钢包中；d)将装满熔融金属的可被动加热的钢包移动到感应加热的精炼容纳容器中，其中所述感应加热的精炼容纳容器被配置成在所述感应加热的精炼容纳容器内产生电磁场并感应产生热量，并进一步加热可被动加热的钢包内的熔融金属，从而将熔融金属保持为液态；e)将所述感应加热的精炼容纳容器移动通过精炼工位，并应用真空氧脱碳工艺从液态金属中除去不想要的杂质、夹杂物或气体，同时使用电磁场通过感应加热容纳于可被动加热的钢包内的熔融金属并搅拌熔融金属来控制熔融金属的温度；f)将可被动加热的钢包从精炼工位的感应加热的精炼容纳容器转移到位于气体雾化器的第一接收区域附近的感应加热的雾化器容纳容器的空腔中，其中感应加热的雾化器容纳容器还被配置成产生电磁场从而经由可被动加热的钢包在感应加热的雾化器容纳容器的所述空腔内感应产生热量，从而将熔融金属保持为液态；g)通过机械装置将感应加热的雾化器容纳容器通过至少一个气氛控制门移入气体雾化器并靠近可控的真空和惰性气氛室，同时通过向感应加热的雾化器容纳容器连续施加电磁场，以感应加热可被动加热的钢包所容纳的熔融金属来控制液态金属温度；h)倾斜气体雾化器内的感应加热的雾化器容纳容器，以将熔融金属从可被动加热的钢包通过可控的真空和惰性气氛室倒入位于可控的真空和惰性气氛室中的中间包，其中熔融金属以可控速率倾倒，以保持中间包中熔融金属的最低水平，同时通过将电磁场通过可被动加热的钢包施加到熔融金属上来继续控制液态金属温度；i)通过喷嘴向从中间包流出进入雾化室的液态金属流施加高压惰性气体，以在雾化室中产生液滴喷雾，并随着液滴冷却并落入雾化室中形成的锥形底部而形成球形；和j)通过卸料斗从雾化室中移出球形粉末。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在将熔融金属从电弧炉中移出到可被动加热的钢包中的步骤c)之前，通过将电弧炉向熔渣门倾斜并允许单独的液态熔渣从电弧炉中倒出到熔渣罐中而将单独的液态熔渣层从电弧炉中移出。3.根据权利要求1所述的方法，其中，可被动加热的钢包对电磁辐射波长基本上是透明的，从而使得其中包含的液态金属能够被电磁能量加热，而不会使可被动加热的钢包自身过热。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在中间包中，也通过电磁场加热所述熔融金属。5.根据权利要求1所述的方法，其中，从雾化室中移出球形粉末，并将其输送到一系列筛网和搅拌机中，以根据颗粒尺寸将产品球形粉末分类。6.根据权利要求1所述的方法，其中，不想要的杂质夹杂物和气