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鐵粉的生產(chǎn)工藝及分類(lèi)

2021-03-17

鐵粉的分類(lèi):  預(yù)合金化鐵粉


       鐵粉按含碳量的不同和生產(chǎn)工藝的不同,可以分為5大類(lèi):生鐵粉,還原鐵粉,電解鐵粉,羥基鐵粉,霧化鐵粉。以下為各種鐵粉的生產(chǎn)方法:


一.生鐵粉


       以鑄鐵或金屬加工行業(yè)剩下邊料粉碎而成,其碳含量約為2-4%,是鐵的一種合金粉末,通常應(yīng)用在污水處理行業(yè);利用原電池反應(yīng),對(duì)污水進(jìn)行脫色。


二.還原鐵粉


       還原鐵粉又分為一次還原鐵粉和二次還原鐵粉,其生產(chǎn)工藝和特點(diǎn)如下:


一次還原鐵粉


       還原鐵粉生產(chǎn)方法是通過(guò)化學(xué)還原方法,即用一氧化碳還原軋鋼時(shí)產(chǎn)生的氧化鐵磷。用這種方法生產(chǎn)出的單質(zhì)鐵粉稱(chēng)作“還原鐵粉”,由于具有很好的間隙度和海綿狀微觀結(jié)構(gòu),因此也稱(chēng)作“海綿鐵鐵粉”,鐵的含量一般超過(guò)96.0%??梢詰?yīng)用于化工還原,粉末冶金等行業(yè),但由于氧化鐵含量比較高,壓出的產(chǎn)品密度通常只有5.8g/cm3,硬度比較大,難以二次加工。


二次還原鐵粉


       把一次還原鐵粉再次通過(guò)氫氣精還原,還原后的單質(zhì)鐵粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的微孔,比用一氧化碳還原的單質(zhì)鐵粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的微孔還要細(xì)小。由于還原鐵粉顆粒小而且疏松多孔,所以比一般的鐵屑化學(xué)活性要高,更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也更易被空氣中的氧氣氧化,如果純度、有害元素達(dá)標(biāo)還可以作為食品添加劑使用。主要應(yīng)用于粉末冶金行業(yè),壓實(shí)密度可達(dá)6.5g/cm3,易于二次加工。


三.電解鐵粉


       將廢鋼在硫酸鐵的水溶液中進(jìn)行電解所制造出來(lái)的高純鐵稱(chēng)作“電解鐵粉”,這種單質(zhì)鐵粉純度非常高,其顆粒非常細(xì)小,不規(guī)則形狀,表面積較大。研究表明,這種單質(zhì)鐵粉的化學(xué)活性、人體吸收率在各種不同鐵粉中是大的。但是,由于生產(chǎn)成本昂貴,這種單質(zhì)鐵粉很難普及。

預(yù)合金化鐵粉

應(yīng)用行業(yè):


1.應(yīng)用于超耐熱鋼,飛機(jī)零件或核能相關(guān)機(jī)械對(duì)高抗張力鋼等


2.稀土磁致伸縮合金;


3.航空,宇宙和原子能工業(yè)用的超耐熱合金,新開(kāi)發(fā)合金的熔料,電子零件和元件,含稀土元素的磁體,分析用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等.


4.電解鐵粉應(yīng)用于觸媒,鐵粉樹(shù)脂,還原劑,高純度試劑等。軟磁零件,電子元件,高性能及高密度的零件。


5.高純度的電解鐵還可應(yīng)用于貴金屬中制作彩色合金首飾,如黃金中加不同含量的鐵可獲得藍(lán)色、灰色或黑色的彩色合金首飾。


6.應(yīng)用于試劑級(jí)的化學(xué)品,照相復(fù)制,磁心和其它電子零件的生產(chǎn);


四.羥基鐵粉


       羥基鐵粉是主要成分是鐵和羥基形成的一種化合物Fe-OH,物理性狀為圓形顆粒,在各種單質(zhì)鐵粉中是最為細(xì)小的,但其間隙度很低。在工業(yè)中可用于脫硫工序,脫除效果較好,可以在一定情況替代ZnO,其成本較ZnO更低廉,且脫硫效果更好。但由于生產(chǎn)成本昂貴,這種單質(zhì)鐵粉尚未普及使用。




五.霧化鐵粉


水霧化鐵粉


       水霧化鐵粉又分為低碳鋼液水霧化法,QMP法兩種生產(chǎn)工藝:


低碳鋼液水霧化法


       1.低碳鋼液水霧化法是由低碳廢鋼通過(guò)熔化造渣除去或減少磷、硅和其他雜質(zhì)元素后,通過(guò)漏嘴流入霧化器中,同時(shí)噴入高壓(約8.3MPa)水流擊碎金屬流而成液滴,液滴落入底下的水槽冷卻而凝固成粉。粉末經(jīng)磁選、脫水和干燥后送入帶式爐。在800~1000℃下以分解氨氣予以還原退火處理,即得純度高的水霧化鐵粉。


QMP法


       2.QMP法 為加拿大Quebec Metal Powder公司所開(kāi)發(fā)。將高純的熔融生鐵水(含碳量約為3.3%~3.8%)注入漏包,從漏嘴流下的鐵水被水平噴射的高壓水流擊碎成粒(約3.2mm)后,落入一吸入空氣的水冷容器中,使之部分氧化。經(jīng)干燥的鐵粒用球磨法加以粉碎,然后將過(guò)篩至小于0.147mm的粉末送入有分解氨氣保護(hù)的帶式爐內(nèi),在800~1040℃下利用自身所含的氧進(jìn)行脫碳退火,再用分解氨氣體另行還原退火,即可得粉末冶金用鐵粉。


氣霧化鐵粉


       用高壓氣體沖擊液態(tài)鐵水流,但是氣霧化鐵粉進(jìn)一步氧化了鐵粉。經(jīng)過(guò)霧化冷卻后都要經(jīng)過(guò)再次還原,方可脫氧,成品。相對(duì)于氣霧化鐵粉多了一首還原工序,現(xiàn)在絕大部分都是水霧化鐵粉。


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