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霧化鐵粉動(dòng)態(tài)
霧化鐵粉的生產(chǎn)工藝
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 瀏覽 119次

霧化法生產(chǎn)工藝是什么?
霧化法屬于機(jī)械制粉法,是直接擊碎液體金屬或合金而制得粉末的方法,應(yīng)用較廣泛,生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法;霧化法又稱噴霧法,可以制取鐵,銅,鋅等金屬粉末,也可以制取黃銅,表銅,不銹鋼等預(yù)合金粉末。制造過濾器用的青銅,不銹鋼的球形粉末目前幾乎全是采用霧化法生產(chǎn)。

液體金屬的擊碎包括制粒法和霧化法兩類
制粒法是一種類似制造鉛彈的簡(jiǎn)單方法,即讓熔化的金屬通過小孔或篩網(wǎng)自動(dòng)地注主空氣或水中,冷卻凝固后得到鑫屬粉末,粒度較粗,一般為0.5~1毫米。為了得到更細(xì)的粉末,有時(shí)將熔化金屬?gòu)氖⒁和爸辛魅胄辈郏儆尚辈哿鞯竭\(yùn)動(dòng)著的運(yùn)輸帶上,液流被 運(yùn)輸帶擊碎成液滴而落入水中。制粒法適于制取低熔點(diǎn)金屬如鉛,錫,鋁,鋅等粉末。

霧化法包括:
1 二流霧化法,分氣化霧化和水霧化;
2 離心霧化法,分旋轉(zhuǎn)圓盤霧化,旋轉(zhuǎn)電極霧化,旋轉(zhuǎn)坩堝霧化法;
3 其他霧化法如超聲波霧化,轉(zhuǎn)輥霧化等。

霧化過程原理
二流霧化法是用高速或高壓水擊碎金屬液流的。機(jī)械粉碎法是借機(jī)械作用破壞固體鑫屬原子間的結(jié)合,霧化法只要克服液體金屬原子間的鍵合力就能使之分散成粉末,因而霧化過程所需消耗的外力比機(jī)械粉碎法小的多,從能量消耗這一點(diǎn)來說,霧化法是一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的粉末生產(chǎn)方法。

根據(jù)霧化介質(zhì)(氣體,水)對(duì)金屬液流作用的方式不同,霧化具有多種形式:
1 平行噴射 氣流與金屬液平行
2 垂直噴射 氣流或水流與金屬液流互成垂直方向,這樣噴制的粉末較粗。
3 互成角度噴射 氣流或水流與金屬液流成一定角度,這種成角度噴射多用于制取不銹鋼粉末等。

氣體和水霧化的生產(chǎn)工藝
將金屬液過熱100~150℃,并注入預(yù)先烘烤到600℃左右的漏包中,金屬液流直徑4~6毫米,空氣壓力5~7大氣壓,噴嘴可用環(huán)孔或環(huán)縫噴嘴,在相同工藝條件下,過100目的粉末產(chǎn)出率一般比環(huán)孔噴嘴高30%。霧化粉末噴入干式集粉器,下部有水冷套,粗粉末直接從集粉器下方出品落到振動(dòng)篩上過篩選;中,細(xì)粉末從器內(nèi)抽出,經(jīng)集細(xì)粉器沉降。更細(xì)的粉末進(jìn)入風(fēng)選器,抽風(fēng)機(jī)的出口處裝有布袋收塵器。

氣體霧化法制取鐵粉工藝
氣體霧化法制取鐵粉,通常不使用純鐵進(jìn)行熔化,因?yàn)楣I(yè)純鐵熔點(diǎn)高,加上過熱鐵水溫度將高達(dá)1650~1700度,設(shè)備的操作都有困難;同時(shí)純鐵易氧化,若采用氮?dú)忪F化便很不經(jīng)濟(jì)。用高碳生鐵水進(jìn)行空氣霧化,將所得的一定程度氧化的高碳鐵粉進(jìn)行脫碳還原而得所要求的鐵粉,這就是所謂的R-Z法。

熔制低硅生鐵有幾種方法:
1. 高爐鐵水用轉(zhuǎn)爐吹煉并通過碳塔增碳;
2. 電爐熔化并同時(shí)增碳;
3.化鐵爐熔化廢鋼并增碳;

最后一種方法,適用性廣,鐵水溫度維持在1300~1350℃,含碳控制在3.2~3.6%,鑫屬液流直徑6~毫米,空氣壓力6~7大氣壓,一般用環(huán)縫噴嘴。

脫碳還原方程式:
脫碳還原是霧化法是制取鐵粉工藝中很得要的一個(gè)階段。霧化鐵粉半成品是靠自身所含碳,氧的相互作用脫碳還原??赡艿姆磻?yīng)為:

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

在950度時(shí):

10Fe3C +3Fe3O4=39Fe+8CO+2CO2

上述反應(yīng)在1000℃時(shí),20分鐘可以完成,在900℃時(shí),80分鐘可以完成。如果氧含量或碳含量不夠時(shí),則采取本氧化鐵或碳的辦法便其達(dá)到所要求的氧化碳比。一般選擇脫碳還原時(shí)溫度為950~1100度,如果還原時(shí)還通入氫或氨分解氣體,則效果更好。

水霧化法制取鐵粉工藝:
由于水比氣體的粘度大且冷卻能力強(qiáng),水霧化法特別適于熔點(diǎn)較高的金屬與合金以及制造壓縮性好的不規(guī)則形狀粉末。目前,水霧化法適用于噴制鐵制取鐵粉,熔化電爐是感應(yīng)電爐,使用的水壓通常為35~100大氣壓,噴嘴以前用環(huán)形噴嘴,到現(xiàn)在發(fā)展使用板狀流V型噴嘴。
水霧化時(shí),控制好以下條件可以得細(xì)粉末: 水的壓力高,水的流速,流量大,金屬液流直徑小,過熱溫度高,金屬的表面張力和粘度小,金屬液流長(zhǎng)度短,噴身長(zhǎng)度短,噴射頂角適當(dāng)?shù)???刂坪靡韵聴l件可以得球形粉末;金屬表面張力要大,過熱溫度高,水的流速低,噴射頂角大,液滴飛行路程長(zhǎng)等。
水霧化時(shí),金屬液流過熱溫度低,水壓高,水的流速大,以及液滴飛行路程短可以得到顯微組織羅細(xì)并具有致密顆粒結(jié)構(gòu)的粉末。

 
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