还原性铁粉是用氢气高温下还原三氧化二铁得到。还原性*强,性质非常生动。它就是常说的“打火石”。通常铁粉就是单质铁的粉末。
自20世纪30年代初铁粉开端用于粉末冶金工业以来,曾呈现许多铁粉出产办法。因为技能和经济上的各种理由,其间不少办法从未超出试验或中试期间,例如用热氢还 复原铁粉
[1]原氯化亚铁的化学冶金法;另一些办法,供应生铁粉,比如涡旋机械*法(Hametag Process)、水溶液电解法、流化床氢复原法、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*和固体碳的联合复原法等,阅历了相对短时间的工业使用,然后因呈现其他更有竞争性的办法而不再用于铁粉的工业出产。至于用羰基法出产的铁粉(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、颗粒布局特别,显示出优良功能。 如今操纵铁粉商场的铁粉出产工艺是:归于铁氧化物复原工艺的赫格纳斯法和派隆法、低碳钢液的水雾化法、归于高纯生铁喷丸的球磨和脱碳工艺的QMP法和r)omfel%26bull;法。其间赫格纳斯法和水雾化法的铁粉出产量具有压倒优势。 赫格纳斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司开发的固体碳一氢二步复原工艺。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)混合复原剂间层式装填在SiC质复原容器内,****铁粉,经过隧道窑加热至约1200℃,使矿粉复原成海绵铁。海绵铁经*碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后,铺加于钢带式复原炉内,在800~900℃下以分化氨进行复原退火。退火后的烧结粉块加以锤*,即可得到****海绵铁粉。 派隆法(Pyron Process) 将低碳沸腾钢的轧钢铁鳞*碎至小于0.147mm后,置于多炉床焙烧炉内涵980℃下氧化成Fe2O3。然后将Fe2O3粉喂送至带式炉内,在温度不超越1050℃下通以氢气使之复原成铁粉。 低碳钢液水雾化法 低碳废钢经过熔化造渣除掉或削减磷、硅和其他杂质元素后,经过漏嘴流入中,一起喷入高压(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结成粉。粉末经磁选、脱水和枯燥后,送入带式炉,在800~1000℃下以分化氨气予以复原退火处置,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%)写入漏包,从漏嘴流下的铁水被水平喷发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,使之有些氧化。经枯燥的铁粒用球磨法加以*,然后将过筛至小于0.147mm的粉末送入有分化氨气维护的带式炉内,在800~1040℃下使用本身所含的氧进行脱碳退火,再用分化氨气体另行复原退火,即可得粉末冶金用铁粉。
2 国内铁粉生产简况
2.1 国内28家铁粉厂统计 铁粉年产量11.6万t,其中水雾化铁粉2.6万t(包括上海赫格那斯1万t),还原铁粉9万t。铁粉总产量占世界铁粉总产量的1/8左右。 国内铁粉产能已达15万t,其中水雾化铁粉产能6万t:莱芜粉末冶金公司4万t,鞍钢粉材1万t,潞城铁粉,建德易通6 000 t,上海赫格那斯(3 600 t还原粉能力 进口毛粉1万t)还原铁粉产能达12万t,除去蒙古包倒焰窑还原铁粉产能有9万t,超万吨的有4家(莱钢、武钢、马钢、林里)。
2.2 国内铁粉品种规格与国外结构不同 11.6万t铁粉,水雾化粉只占2.5万t(其中1万t为上海赫格那斯引进毛粉,上海就地还原混料),与我国国情及粉末行业发展具体情况有关。9万t还原铁粉中精矿粉还原的铁粉1.7万t。铁鳞还原的铁粉7万t多。
3 国内外铁粉生产发展趋势
3.1 产量 世界铁粉产量近十年随着经济技术的发展,汽车产业发展的波动,总体趋势稳中稍升,被动幅度8%~10%,高峰可达到85万t,低谷78万t,但是,汽车单车粉末冶金零件用量在增加。尽管汽车产量在波动,但是铁粉总产量不会低于85万t,在没有新的工艺出现之前,产能有富余。 我国铁粉产量,在近5~7年内预计达到15万t,基于以下几个方面的考虑:首先随着汽车工业的发展,每辆汽车单车国产粉末冶金零件重量应该从3.6 kg左右升至5 左右。其次粉末冶金零件在汽车工业中的应用应从42%左右升至55%左右,再有磁性材料方面的应用****终应在2万t,出口量应在1.5~2万t。