申请日1999.03.08
公开(公告)日2002.07.24
IPC分类号B22F9/20
摘要
一种从转炉污泥制备粉末冶金用铁粉的方法，将转炉污泥铁粉与氯盐的水溶液混合，进行原电池反应，待铁粉颗粒发生粘结(活化)后，用水冲洗残留盐份，将所得铁粉在氢气还原电炉中还原，出炉后球磨。与现有方法相比，本发明具有投资少，不产生温室气体和低能耗等优点。采用本发明制备的铁粉，其生产成本较普通还原铁粉低50%以上，-80目铁粉的成形性能优于-120目还原铁粉，压坯强度提高40%，同时铁粉的产量也将成倍增加。
権利要求書
1.一种从转炉污泥制备粉末冶金用铁粉的方法，其特征在于：将转炉 污泥铁粉与重量百份比浓度为1～5%的氯盐的水溶液混合，进行原电池反 应，待铁粉颗粒发生粘结后，用水冲洗残留盐份，将所得铁粉在氢气还原 电炉中于900℃还原1～2小时，出炉后在球料比为2∶1的条件下球磨1.5 小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：氯盐的加入量以刚淹没转 炉污泥铁粉为加入量，处理槽中铁粉料层厚度为38～42mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：铁粉烘干后装入铁舟中还 原。料层厚度为60～80mm。
说明书
从转炉污泥制备粉末冶金用铁粉的方法
[技术领域]本发明涉及一种制备粉末冶金用铁粉的方法。
[背影技术]粉末冶金用铁粉主要分为还原铁粉和雾化铁粉两大类。还 原铁粉一般利用轧钢铁鳞或铁矿砂和焦碳为原料，在隧道窑中进行高温还 原，制得海绵铁饼，破碎后得到粗还原铁粉，然后在H2还原电炉中进行精 还原，形成精还原铁粉，即还原铁粉，该工艺的生产流程长，设备投资、 生产场地大，能耗高，而且还产生大量的温室气体。雾化铁粉的生产则采 用废铁、钢水在以水或空气作雾化介质的雾化装置上被雾化成粉，球磨后 进行高温氢还原退火处理，得到粉末冶金用雾化铁粉，用该方法生产的雾 化铁粉成本高，设备投资大，而且也存在一定的环境保护问题。在转炉吹 炼过程中，由于氧喷枪的氧压以及氧与硅等杂质元素间发生剧烈的化学反 应，导致转炉中钢液飞溅，形成铁粒，细铁粒随烟尘一道进入除尘系统并 在水池中沉降，形成转炉污泥(其中铁粒含量为20%左右)，污泥经分离后， 形成转炉污泥铁粉，由于转炉污泥铁粉的成形性能极差，不能直接用作制 造铁基粉末冶金零件的原料，而只能将其回炉熔炼成钢锭或同烟尘一道弃 置野，致使它的巨大潜在价值不能充分利用。日本公开特许公报(A)平 1-290701公开了一种《改质铁粉的制造方法》，该专利利用转炉烟尘铁粒 为原料，利用盐酸溶液的蒸汽作介质在650℃进行处理。由于盐酸蒸汽对还 原设备的巨大腐蚀带来严重的环保问题而无工业应用价值，另外，该发明 还大幅度提高铁粉产品的成本，进一步降低了转炉烟尘铁粒用作粉末冶金 铁粉的价值。
[发明内容]为了解决现有粉末冶金用铁粉制造的高成本问题和有效利 用转炉污泥铁粉的潜在价值，本发明提供了一种以转炉污泥为原料制造粉 末冶金用铁粉的方法。
本发明的工艺流程为：转炉污泥铁粉与氯盐的水溶液混合后，进行原电 池反应，待铁粉颗粒发生粘结(活化)后，用水冲洗残留盐份，将所得铁 粉在氢气还原电炉中于900℃还原1～2小时，出炉后球磨(球料比为2∶1) 1.5小时，即得粉末冶金用铁粉。
在转炉污泥铁粉的活化处理过程中，氯盐的水溶液重量百份比浓度为 1～5%，其加入量以刚淹没转炉污泥铁粉为最佳，以便于空气中的氧在最短 的扩散距离达到铁颗粒与水溶液间的界面，产生原电池反应。处理槽中铁 粉料层厚度一般在38～42mm。用水冲洗残留盐份，以消除盐份对环境和氢 还原电炉可能造成的损害。
导致转炉污泥铁粉极低成形性能的根本原因在于粉末颗粒表面光滑和 高的球形度，本发明采用原电池反应使铁颗粒表面形成疏松的活化层，降 低了铁颗粒的球形度和实现表面粗糙化，提高了铁粉的成形性能。与现有 粉末冶金用铁粉的制造方法相比，本发明具有投资少，省去了还原铁粉的 高温隧道窑还原及雾化铁粉的高温熔炼、雾化操作设备，不产生温室气体 和低能耗等优点。采用本发明制备的铁粉生产粉末冶金产品，其生产成本 较使用还原铁粉低50%以上，-80目铁粉的成形性能优于-120目还原铁粉， 压坯强度提高40%，同时铁粉的产量也将成倍增加。
