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铁粉的生产历史与研发

2019-10-07

自20世纪30年代初铁粉开始用于粉末冶金工业以来,曾涌现许多铁粉生产方法。由于技术和经济上的各种理由,预合金化铁粉其中不少方法从未超出实验或中试阶段,例如用热氢还原氯化亚铁的化学冶金法;另一些方法,诸如涡旋机械粉碎法(Hametag Process)、水溶液电解法、流化床氢还原法、旋转盘雾化液态钢法(D.P.G.Process)、空气雾化液态生铁法(R.Z.Process)及转化天然气和固体碳的联合还原法等,经历了相对短时间的工业应用,而后因出现其他更有竞争性的方法而不再用于铁粉的工业生产。至于用羰基法生产的铁粉(见羰基制粉法),因其颗粒微细,加以价格昂贵,不适用于烧结机械零件和电焊条;但其纯度高、颗粒结构特殊,显示出优异性能。

江苏预合金化铁粉

现今主宰铁粉市场的铁粉生产工艺是:属于铁氧化物还原工艺的赫格纳斯法和派隆法、低碳钢液的水雾化法、属于高纯生铁喷丸的球磨和脱碳工艺的QMP法和r)omfel%26bull;法。其中赫格纳斯法和水雾化法的铁粉生产量具有压倒优势。

赫格纳斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司开发的固体碳一氢二步还原工艺。先将铁精矿粉(总铁%26ge;71.5%,SiO2%26lt;0.5%)与低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脱硫)混合还原剂间层式装填在SiC质还原容器内,通过隧道窑加热至约1200℃,使矿粉还原成海绵铁。海绵铁经破碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后,铺加于钢带式还原炉内,在800~900℃下以分解氨进行还原退火。退火后的烧结粉块加以锤破,即可得到优质海绵铁粉。

派隆法(Pyron Process) 将低碳沸腾钢的轧钢铁鳞破碎至小于0.147mm后,置于多炉床焙烧炉内在980℃下氧化成Fe2O3。然后将Fe2O3粉喂送至带式炉内,在温度不超过1050℃下通以氢气使之还原成铁粉。

低碳钢液水雾化法 低碳废钢通过熔化造渣除去或减少磷、硅和其他杂质元素后,通过漏嘴流入雾化器中,同时喷入高压(约8.3MPa)水流击碎金属流而成液滴,液滴落入底下的水槽冷却而凝固成粉。粉末经磁选、脱水和干燥后,送入带式炉,在800~1000℃下以分解氨气予以还原退火处理,即得纯度高的水雾化铁粉。

QMP法 为加拿大Quebec Metal Powder公司所开发。将高纯的熔融生铁水(含碳量约为3.3%~3.8%)注入漏包,从漏嘴流下的铁水被水平喷射的高压水流击碎成粒(约3.2mm)后,落入一吸入空气的水冷容器中,使之部分氧化。经干燥的铁粒用球磨法加以粉碎,然后将过筛至小于0.147mm的粉末送入有分解氨气保护的带式炉内,在800~1040℃下利用自身所含的氧进行脱碳退火,再用分解氨气体另行还原退火,即可得粉末冶金用铁粉。 


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