一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺

技术领域

本发明涉及金属硅粉生产领域，特别涉及一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺。

背景技术

金属硅又称结晶硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98％左右(近年来，含Si量99.99％的也包含在金属硅内)，其余杂质为铁、铝、钙等。

在现有技术，金属硅粉一般通过研磨制粉，但研磨制粉出来的金属硅粉菱角分明。

发明内容

有鉴于现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺，旨在提高金属硅粉的表面光滑度。

为实现上述目的，本发明提供一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺，所述工艺包括：

步骤S1、将第一气源以及金属硅粉原材通过气管连接等离子火焰枪的进气口；所述等离子火焰枪包括所述进气口、出气喷嘴、设置于所述进气口与所述出气喷嘴之间的第一腔室、设置于所述出气喷嘴上的阳极、与所述阴极相对设置的阳极；

步骤S2、向所述等离子火焰枪的所述阳极以及所述阴极通入电源；

步骤S3、待所述等离子火焰枪喷射出等离子体，采集由所述出气喷嘴喷洒出的球形金属硅粉。

在该技术方案中，等离子火焰枪的喷嘴(阳极)与电极(阴极)间产生电弧，并将第一腔室内的空气或惰性气体瞬间变成等离子态，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉；并且，此时第一腔室内气压增强，驱使等离子体从第一腔室内喷出，以等离子射束的形态喷出喷嘴，其温度高达9000℃左右，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉。

在一具体实施方式中，所述工艺还包括：

步骤S4、实时采集设置于所述等离子火焰枪下方的收集槽内的所述球形金属硅粉的显微镜图像；所述收集槽为透明材质，所述收集槽背部设置有用于采集所述显微镜图像的显微镜；

步骤S5、识别所述显微镜图像中的所述球形金属硅粉的形状；响应于所述球形金属硅粉未完全融合而呈球形，则增大所述等离子火焰枪的功率。

在该技术方案中，显微镜设置在收集槽底部的背面，并且收集槽为透明，显微镜能够实时采集金属槽内的金属硅粉的形状，并且根据形状能够实时对等离子火焰枪的功率进行调整，以便提高球形金属硅粉的成品率。

在一具体实施方式中，所述等离子火焰枪设置于第一收集室的室内，所述出气喷嘴的朝向为竖直向上，所述第一收集室的底部设置有收集槽。

在该技术方案中，为了增长球形金属硅粉的落粉时长，增长球形金属硅粉的降温时长，避免未降温完全的球形金属硅粉降落到收集槽上而变形。

在一具体实施方式中，所述阴极以及所述阳极分别设置于所述第一腔室的两侧。

在一具体实施方式中，所述第一气源与所述进气口之间还连接有第一单向阀，所述第一单向阀的气流流动方向为从所述第一气源流至所述进气口。

在该技术方案中，通过设置第一单向阀，一方面第一腔室内空气或惰性气体瞬间变成等离子态从喷嘴出射，另一方面防止等离子反流至第一气源。

在一具体实施方式中，所述金属硅粉原材与所述进气口之间还连接有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向为所述金属硅粉原材流至所述进气口。

在该技术方案中，通过设置第二单向阀，一方面第一腔室内空气或惰性气体瞬间变成等离子态从喷嘴出射，另一方面防止等离子反流至金属硅粉原材处。

在一具体实施方式中，所述金属硅粉原材的颗粒直径小于100微米。

在该技术方案中，设置100微米以下的金属硅粉原材的吸取。

在一具体实施方式中，所述等离子火焰枪的喷嘴与所述收集槽的槽内底部之间的距离大于0.8米。

在该技术方案中，当等离子火焰枪的喷嘴与所述收集槽的槽内底部之间距离设置为0.8米时，由于球形金属硅粉体积小，不考虑空气阻力，落粉时间约为0.4s，足够球形金属硅粉冷却。

在一具体实施方式中，所述金属硅粉原材所在的第一气管接设在所述第一气源所在的第二气管的支路上，所述第一气源通气时，虹吸带动所述金属硅粉原材进入所述第一腔室内。

本发明的有益效果是：在本发明中，等离子火焰枪的喷嘴(阳极)与电极(阴极)间产生电弧，并将第一腔室内的空气或惰性气体瞬间变成等离子态，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉；并且，此时第一腔室内气压增强，驱使等离子体从第一腔室内喷出，以等离子射束的形态喷出喷嘴，其温度高达9000℃左右，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中提供的一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺的流程示意图；

图2是本发明又一具体实施方式中提供的一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种等离子火焰枪制备球形金属硅粉工艺，所述工艺包括：

步骤S1、将第一气源以及金属硅粉原材通过气管连接等离子火焰枪的进气口101；所述等离子火焰枪包括所述进气口101、出气喷嘴102、设置于所述进气口101与所述出气喷嘴102之间的第一腔室103、设置于所述出气喷嘴102上的阳极、与所述阴极相对设置的阳极；

步骤S2、向所述等离子火焰枪的所述阳极以及所述阴极通入电源；

步骤S3、待所述等离子火焰枪喷射出等离子体，采集由所述出气喷嘴102喷洒出的球形金属硅粉。

在本实施例中，等离子火焰枪的喷嘴(阳极)与电极(阴极)间产生电弧，并将第一腔室103内的空气或惰性气体瞬间变成等离子态，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉；并且，此时第一腔室103内气压增强，驱使等离子体从第一腔室103内喷出，以等离子射束的形态喷出喷嘴，其温度高达9000℃左右，能够快速将金属硅粉原材熔融成球形金属硅粉。

在本实施例中，所述工艺还包括：

步骤S4、实时采集设置于所述等离子火焰枪下方的收集槽301内的所述球形金属硅粉的显微镜图像；所述收集槽301为透明材质，所述收集槽301背部设置有用于采集所述显微镜图像的显微镜400；

步骤S5、识别所述显微镜图像中的所述球形金属硅粉的形状；响应于所述球形金属硅粉未完全融合而呈球形，则增大所述等离子火焰枪的功率。

在本实施例中，所述等离子火焰枪设置于第一收集室300的室内，所述出气喷嘴102的朝向为竖直向上，所述第一收集室300的底部设置有收集槽301。

在本实施例中，所述阴极以及所述阳极分别设置于所述第一腔室103的两侧。

在本实施例中，所述第一气源与所述进气口101之间还连接有第一单向阀，所述第一单向阀的气流流动方向为从所述第一气源流至所述进气口101。

在本实施例中，所述金属硅粉原材与所述进气口101之间还连接有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向为所述金属硅粉原材流至所述进气口101。

在本实施例中，所述金属硅粉原材的颗粒直径小于100微米。

在该技术方案中，设置100微米以下的金属硅粉原材的吸取。

在本实施例中，所述等离子火焰枪的喷嘴与所述收集槽301的槽内底部之间的距离大于0.8米。

在本实施例中，所述金属硅粉原材所在的第一气管202接设在所述第一气源所在的第二气管201的支路上，所述第一气源通气时，虹吸带动所述金属硅粉原材进入所述第一腔室103内。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。