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雾化铁粉的生产工艺

来源:本站原创 2017-06-21 15:13:21 铁粉技术 232 ℃ 0 评论

还原铁粉

雾化法生产工艺是什么?

      雾化法属于机械制粉法,是直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法,应用较广泛,生产规模仅次于还原法;雾化法又称喷雾法,可以制取铁,铜,锌等金属粉末,也可以制取黄铜,表铜,不锈钢等预合金粉末。制造过滤器用的青铜,不锈钢的球形粉末目前几乎全是采用雾化法生产。

液体金属的击碎包括制粒法和雾化法两类

      制粒法是一种类似制造铅弹的简单方法,即让熔化的金属通过小孔或筛网自动地注主空气或水中,冷却凝固后得到鑫属粉末,粒度较粗,一般为0.5~1毫米。为了得到更细的粉末,有时将熔化金属从盛液桶中流入斜槽,再由斜槽流到运动着的运输带上,液流被 运输带击碎成液滴而落入水中。制粒法适于制取低熔点金属如铅,锡,铝,锌等粉末。

雾化法包括:

1 二流雾化法,分气化雾化和水雾化;
2 离心雾化法,分旋转圆盘雾化,旋转电极雾化,旋转坩埚雾化法;
3 其他雾化法如超声波雾化,转辊雾化等。

雾化过程原理

       二流雾化法是用高速或高压水击碎金属液流的。机械粉碎法是借机械作用破坏固体鑫属原子间的结合,雾化法只要克服液体金属原子间的键合力就能使之分散成粉末,因而雾化过程所需消耗的外力比机械粉碎法小的多,从能量消耗这一点来说,雾化法是一种简便经济的粉末生产方法。

根据雾化介质(气体,水)对金属液流作用的方式不同,雾化具有多种形式:

1 平行喷射 气流与金属液平行
2 垂直喷射 气流或水流与金属液流互成垂直方向,这样喷制的粉末较粗。
3 互成角度喷射 气流或水流与金属液流成一定角度,这种成角度喷射多用于制取不锈钢粉末等。

气体和水雾化的生产工艺

      将金属液过热100~150,并注入预先烘烤到600左右的漏包中,金属液流直径4~6毫米,空气压力5~7大气压,喷嘴可用环孔或环缝喷嘴,在相同工艺条件下,过100目的粉末产出率一般比环孔喷嘴高30%。雾化粉末喷入干式集粉器,下部有水冷套,粗粉末直接从集粉器下方出品落到振动筛上过筛选;中,细粉末从器内抽出,经集细粉器沉降。更细的粉末进入风选器,抽风机的出口处装有布袋收尘器。

气体雾化法制取铁粉工艺

      气体雾化法制取铁粉,通常不使用纯铁进行熔化,因为工业纯铁熔点高,加上过热铁水温度将高达1650~1700度,设备的操作都有困难;同时纯铁易氧化,若采用氮气雾化便很不经济。用高碳生铁水进行空气雾化,将所得的一定程度氧化的高碳铁粉进行脱碳还原而得所要求的铁粉,这就是所谓的R-Z法。

熔制低硅生铁有几种方法:

 1. 高炉铁水用转炉吹炼并通过碳塔增碳;
 2. 电炉熔化并同时增碳;
 3.化铁炉熔化废钢并增碳;

最后一种方法,适用性广,铁水温度维持在1300~1350,含碳控制在3.2~3.6%,鑫属液流直径6~毫米,空气压力6~7大气压,一般用环缝喷嘴。

脱碳还原方程式:

脱碳还原是雾化法是制取铁粉工艺中很得要的一个阶段。雾化铁粉半成品是靠自身所含碳,氧的相互作用脱碳还原。可能的反应为:


  4Fe3C+Fe3O4=15Fe+4CO
  2Fe3C+Fe3O4=9Fe+2CO2


在950度时:


  10Fe3C +3Fe3O4=39Fe+8CO+2CO2


       上述反应在1000时,20分钟可以完成,在900时,80分钟可以完成。如果氧含量或碳含量不够时,则采取本氧化铁或碳的办法便其达到所要求的氧化碳比。一般选择脱碳还原时温度为950~1100度,如果还原时还通入氢或氨分解气体,则效果更好。

水雾化法制取铁粉工艺:

     由于水比气体的粘度大且冷却能力强,水雾化法特别适于熔点较高的金属与合金以及制造压缩性好的不规则形状粉末。目前,水雾化法适用于喷制铁制取铁粉,熔化电炉是感应电炉,使用的水压通常为35~100大气压,喷嘴以前用环形喷嘴,到现在发展使用板状流V型喷嘴。
     水雾化时,控制好以下条件可以得细粉末: 水的压力高,水的流速,流量大,金属液流直径小,过热温度高,金属的表面张力和粘度小,金属液流长度短,喷身长度短,喷射顶角适当等。控制好以下条件可以得球形粉末;金属表面张力要大,过热温度高,水的流速低,喷射顶角大,液滴飞行路程长等。
     水雾化时,金属液流过热温度低,水压高,水的流速大,以及液滴飞行路程短可以得到显微组织罗细并具有致密颗粒结构的粉末。
    




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