Вакуумно-газовый атомизатор с плавкой 300 кг железоникелевых сплавов для 3D принтеров, с газовым распыление металла (Атомизаторы - Атомайзеры)

Основные технические параметры оборудования:

  • Распыляемые металлы: железо, кобальт, никелевые сплавы.
  • Технология производства порошка: распыление азотом в вакуумной среде.
  • Диаметр распыляемых фракций - 0-120 (160 мкм).
  • Наиболее востребованная фракция диаметром 50 мкм (от 30 до 60 мкм), выход более 50%.
  • Вес садки печи (плавки) до 300 кг
  • Уровень содержания кислорода - до 200 промилле.

Устройство специально разработано и предназначено для производства высококачественного металлического порошка и представляет собой печь с загрузкой 300 кг, передовую систему распыления, является сравнительно компактным устройством, проста в эксплуатации. Верхняя часть устройства состоит из печи и системы питания, вмещает до 300 кг металла (рассчитывается по плотности стали), плавление происходит в вакууме либо атмосфере. Нижняя часть состоит из распылительной камеры, ниже камеры находится коллектор распыленного порошка, одновременно вмонтирован высокоэффективный циклонный отделитель мелкого порошка из распыляющего газа. Затем через устройство очистки тканевым картриджем фильтруется пыль и из распыленной среды наружу выходит профильтрованный воздух.

Данное оборудование для вакуумного распыления создано в техническом сотрудничестве совместно с научно-исследовательским университетом порошковой металлургии южного Китая. Применяемый метод атомизации - технология распыления близкой парой – является передовым, он был специально разработан для высокопроизводительного производства мелкого металлического порошка и имеет патент №200910304166.1, благодаря которому, образовывается тонкий порошок мелкой зернистости и высокой сферичности с низким содержанием кислорода, что является преимуществом технологии, достигнув ведущего уровня в пределах Китая.

Разработка и производство этого оборудования было сделано с учетом структурных и функциональных преимуществ примеров распыляющего оборудования зарубежных производителей, работающих внутри Китая. Используя этот опыт, а также в соответствии с подробными техническими требованиями заказчиков, мы спроектировали и изготовили это оборудование, которое может быть использовано для большинства металлов, и главным образом для производства порошка из нержавеющей стали.


Технические характеристики и требования к оборудованию:

  • Способ атомизации: газовое распыление в вакууме;
  • Продолжительность работы оборудования: непрерывная работа;
  • Вместимость плавильного тигля: до 300 кг металла (в расчете на плотность стали);
  • Максимальная температура плавильной печи: 1700 ℃;
  • Нагрев серединной полости: высокочастотный нагрев, температура может достигать выше 1300℃;
  • Давление распыления: 0-5.0 MPa (может быть настроено в соответствии с требованиями к порошку), конструкция трубопровода
  • выдерживает давление 15.0 MPa.

Фракционность и качество порошка

  • Способ приготовления: вакуумно-воздушное распыление с размером частиц: 0-120 (160) мкм, Ø50 = 30-60 мкм.
  • Получаемый порошок близок к сферической форме.

Требования к монтажу и окружающей среде

  • Рабочая температура оборудования: 0-45 ℃;
  • Влажность: менее 85%;
  • Питание: четырехпроводное, трехфазное плюс - зануление, 380 В, колебания менее 10%, общая мощность 600 кВт;
  • Охлаждение: циркуляционное, скорость протока от 15 м3 / ч, температура на входе не выше 35 ℃, вода дистиллированная, с двухконтурной автоматической градирни;
  • Требования к цеху: плоский уровень пола и определенная способность выдержать тяжесть оборудования;
  • Размер устройства составляет около 6 x 5,5 метров. В дополнение к размерам установки нужно оставить около 1,5 м пространства со всех сторон для монтажа и обслуживания;
  • Общая высота устройства имеет высоту 7-10 м, высота цеха нетто должна быть не менее 10 м, плюс пространство для прохода кранового оборудования (кран балка или мостовой кран);
  • Место установки требует принудительной вентиляции и должно быть обеспечено освещение;
  • В качестве распыляющего и защитного газа используется азот чистотой выше 99,99%. Скорость потока азота от 15 м³ / мин.
  • Требования по давлению азота:
    - Газ (1) для распыления: давление не ниже 5.0 MPa, скорость потока не ниже 12 м³ / мин;
    - Газ (2) для защиты и контроля: давление не выше 0.8 MPa, проток 3 м³ / мин.

Обучение персонала и эксплуатация оборудования

  • Обучение производится для правильной эксплуатации и технического обслуживания оборудования. В обучение включена теория атомизации, практика и знание в области безопасности, так, чтобы технический персонал мог, согласно требованиям эксплуатировать оборудование и производить его необходимое эффективное обслуживание.
  • Обычно трех человек достаточно для эксплуатации данного оборудования. Один цикл распыления - атомизации занимает до 3-х часов.

Введение в структуру и функции оборудования

  • Среднечастотный индукционный источник питания ТПЧ и вакуумная плавильная печь.
  • Плавление на данном оборудовании происходит с помощью индукционного генератора средней частоты, мощность источника питания регулируется, в случае с плавлением малого количества металла возможна экономия электроэнергии.
  • Вакуумная плавильная печь спроектирована с механизмом подачи вторичного материала-порошка и механизмом трамбовки.
  • Вакуумная плавильная печь имеет вертикальную структуру цилиндрической формы, печь и крышка из состоят из двух водоохлаждаемых слоев нержавеющей стали 304, наружный слой из стали Q235A с высоким содержанием углерода. Внутренние стенки плавильной камеры печи отполированы; печь снабжена клапанами накачки и спуска воздуха и вакуумметром.
  • Индукционный нагрев выполняется среднечастотным индукционным генератором - тиристорным преобразователем частоты, температура плавления: ≥1700 ℃.
  • Крышка печи имеет два высокотемпературных наблюдательных окна диаметром 80 мм, через которые можно наблюдать процесс плавления металла и атомизации в работе (плавку и литье) без разрушения атмосферы печи. Также в крышке установлено средство измерения и контроля температуры плавления в тигле и температуры промежуточного слоя корпуса.

Промежуточный слой и система нагрева

Чтобы обеспечить распыление металла, промежуточный слой (литок) нагревается индукционным нагревателем мощностью 40 кВт до температуры выше 1300 ℃.


Бак для распыления

Бак расположен вертикально. Внутренний корпус и фланец дверцы печи сделаны из нержавеющей стали, конструкция двухслойная с водяным охлаждением. Внутренний слой из нержавеющей стали 304, толщина 8 мм, отполирован. Наружный слой из углеродистой стали толщиной 6 мм. Ниже расположен конусный выход и приемник порошка - сборный резервуар, соединенный фланцем с выходом. Бак имеет два смотровых окна, одно для освещения, во второе можно наблюдать состояние атомизации, ниже него расположено очищающее отверстие. Кроме того, на корпусе установлены интерфейсы для управления газом и водяным охлаждением.

Конический накопитель порошка установлен по уровню на рельсах в целях облегчения установки и очистки бака. В составе есть два резервуара для сбора порошка из двухслойной структуры с водяным охлаждением, внутренний и наружный слой из нержавеющей стали 304 с полированной поверхностью. Баки для сбора порошка установлены на подвижную наклоняющуюся тележку. Водяные трубы сборного резервуара соединены быстрым соединителем, чтобы облегчить оперативный сбор порошка.


Циклонная система и бак для сбора порошка

Циклон для вылавливания пыли имеет двойную структуру водяного охлаждения, внутренний и внешний слой из нержавеющей стали 304. Участок трубы, соединенный с распылителем представляет из себя двухслойную структуру с водяным охлаждением. В нижней части пылеулавливателя есть бак для сбора порошка, он соединен с пылеулавливателем через соединительный фланец.

В дополнение предусмотрено 4 бака уловителя порошка из двухслойной водоохлаждаемой структуры из нержавеющей стали, внутренний и внешний слои из 304 стали с полированной поверхностью. Баки для сбора порошка установлены на подвижную наклоняющуюся тележку. Водяные трубы сборного резервуара соединены быстрым соединителем, чтобы облегчить оперативный сбор порошка.


Гидравлическая система управления

Давление протока регулируется, плавная работа, гибкая управляемость, отсутствие протечек.


Распределение газа и система управления

Газ разделяется на контролирующий и распылительный газ. Панель организована интуитивно, понятно, надежно и удобно для ремонта и технического обслуживания. Источник газа можно использовать по усмотрению пользователя, с учетом удовлетворения требований давления и расхода. Это может быть газ по трубам или сжатый газ в баллонах высокого давления.


Распылительное сопло

Поток газа из распыляющего сопла и жидкий металл из литника находятся близко от точки схождения, таким образом, потеря энергии газа небольшая, можно достигнуть наивысшей эффективности распыления.

Путь потока газа имеет форму сопла Лаваля, поток на выходе достигает сверхзвуковой скорости, поэтапно увеличивается эффективность распыления и уменьшается расход газа. Это имеет очевидные преимущества с точки зрения получения мелкодисперсного порошка металла. В настоящее время это самая передовая технология распыления близкой парой, и в индустрии тонкого распыления порошка из нержавеющей стали является самым зрелым техническим решением.


Вакуумная система

В вакуумной системе используется 2-х ступенчатый вакуумный насос, который, состоит из механического и кулачкового насоса, которые оснащены высокоэффективным фильтром пыли. Оба насоса могут как одновременно, так и по отдельности создавать вакуум. Их особенность состоит в возможности настройки скорости откачки вакуума и высоком предельном уровне вакуума. Вакуумный насос представлен китайским брендом, но возможна поставка импортного вакуумного насоса.


Устройство удаления пыли и выхлопов

Металлический порошок, пройдя 2 ступени циклона уловителя пыли уже обладает практически чистыми выхлопными газами, но некоторая часть мелкой пыли, невидимая невооруженным глазом, все еще присутствует. Чтобы обеспечить чистую от пыли среду в цеху, после двойного циклонного разделителя, устанавливают вытяжной вентилятор и тканевый фильтр для пыли. Тканевый фильтр пыли высокоэффективен, имеет длительный срок службы, прост в техническом обслуживании и несложен в ремонте.


Система управления

  • Система управления Siemens S7-300 PLC имеет программируемый контроллер, реализует контроль процессов операций и автоматическую защиту. Может осуществлять централизованный контроль процессов температуры, давления, протока и других технологических параметров.
  • В вакуумной системе программируемый контроллер вместе с цифровым вакуумным прибором осуществляют контроль переключения всех насосов и клапанов, а также управление необходимой цепочкой защиты.
  • В системе водяного охлаждения обеспечивается контроль и защита от пониженного давления, нехватки воды, перегрева.
  • Эта система снабжена системой управления температурой, которая использует интеллектуальный контроллер для измерения и контроля температуры.
  • В системе управления распылением газа через расходомер и клапаны измеряется проток и давление всех видов газа.
  • Данная система использует систему IPC, через которую можно реализовать отображение динамической модели рабочего состояния всего комплекса оборудования. Одновременно на промышленном компьютерном дисплее можно видеть измерение и контроль происходящей работы онлайн.
  • Промышленный компьютер обладает хорошим интерфейсом человек-машина и позволяет проводить автоматический сбор всех технологических параметров, управление и хранение данных. Промышленный компьютер Advantech имеет 17-дюймовый ЖК-монитор, конфигурационное программное обеспечение, кабели связи и другие компоненты.
  • Система компьютерного мониторинга использует программное обеспечение, компоненты, инструменты, имеющие хорошую совместимость, также предусмотрены порты для других устройств.
  • Все низковольтные электрические компоненты шкафа управления импортируются от зарубежных брендовых компаний.

Рабочая платформа

  • Основная часть оборудования является двухуровневой конструкцией, расположенной над землей, вокруг платформы установлены защитные ограждения, на краю платформы имеется бордюр высотой 100 мм, для предотвращения травм вследствие падения предметов с платформы.
  • Колонны представляет собой квадратные трубы или швеллера, вся конструкция платформы стальная, имеет разумную планировку, надежную структуру, безопасность в использовании, соответствуют национальному стандарту.
  • Стальная платформа – это интегральная модульная конструкция, легкая в транспортировке и монтаже.

  • Спецификация на оборудование

    № п/п Наименование Количество штук или комплектов
    1Вакуумная плавильная печь на 300 кг1 шт.
    2Емкость для распыления металла1 шт.
    3Система получения вакуума (вакуумные насосы)1 компл.
    4Фильтр вакуумного насоса1 компл.
    5Стальная платформа1 компл.
    6Система распыления1 компл.
    7Система измерения и контроля температуры1 компл.
    8Система контроля электроники1 компл.
    9Циркуляционное охлаждение (двухконтурная градирня)1 компл.
    10Воздушные трубы1 компл.
    11Циклонный уловитель пыли2 компл.
    12Система удаления выхлопных газов1 компл.
    13Основная сборочная емкость для порошка2 компл.
    14Сборная емкость для металлической мелкой пыли4 компл.
    15Тележка для емкости сбора порошка1 компл.
    16Соединительные детали1 компл.
    17Включена стоимость монтажа и пусконаладочных работ с учетом приезда в Россию 4-5 инженеров от производителя.1 компл.

    Срок производства оборудования - 9 мес. Доставка 1,5 месяца.

    Для перевозки используются два 40-ка футовых морских контейнера.


    Гарантийное обслуживание - 1 год.


    Комплектное оборудование будет отправлено, разобранным по частям.

    Подобрана Модель-300, с производительностью 500 кг / в смену (250 кг - 1 печь), также можно понимать как 250 кг / печь х 2 печи в смену по 4 часа плавки = 500 кг / в смену.

    Бак атомизатора имеет размеры около: диаметр 2 м, длина 4 метра.

    Стальная платформа: длина 6,5 м * ширина 3,2 м * толщина 0,2 м.

    Если размеров помещения не хватает, вы можете дать нам фото и размеры помещения и коридора, мы сможем скорректировать проект.


    Размеры других основных компонентов:

    • спыляющая камера Ø 2000 * 3500 мм;
    • Нижний конус Ø 2000 * 1000 мм;
    • Воздухоразделитель Ø 300 * 1500 мм;
    • Теплообменник Ø 300 * 2000 мм.

    ВАЖНО!

    Убедитесь, что в цеху имеется крановое оборудование (кран-балка или мостовой кран) с грузоподъемностью 3-5 тонн. Монтаж оборудования на площадке мы организуем с помощью трех-пяти инженеров, в процессе монтажа и ввода в эксплуатацию, клиент должен предоставить 4-х разнорабочих. Также потребуется электрик и лицо, ответственное за техническое обслуживание и ремонт оборудования в будущем.