鐵粉的生產(chǎn)
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-04-01分類:催化劑及助劑瀏覽:439
鐵粉的生產(chǎn)
自20世紀(jì)30年代初鐵粉開始用于粉末冶金工業(yè)以來,曾涌現(xiàn)許多鐵粉生產(chǎn)方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的各種理由,其中不少方法從未超出實(shí)驗(yàn)或中試階段,例如用熱氫還原氯化亞鐵的化學(xué)冶金法;另一些方法,諸如渦旋機(jī)械粉碎法(Hametag Process)、水溶液電解法、流化床氫還原法、旋轉(zhuǎn)盤霧化液態(tài)鋼法(D.P.G.Process)、空氣霧化液態(tài)生鐵法(R.Z.Process)及轉(zhuǎn)化天然氣和固體碳的聯(lián)合還原法等,經(jīng)歷了相對(duì)短時(shí)間的工業(yè)應(yīng)用,而后因出現(xiàn)其他更有競爭性的方法而不再用于鐵粉的工業(yè)生產(chǎn)。至于用羰基法生產(chǎn)的鐵粉(見羰基制粉法),因其顆粒微細(xì),加以價(jià)格昂貴,不適用于燒結(jié)機(jī)械零件和電焊條;但其純度高、顆粒結(jié)構(gòu)特殊,顯示出優(yōu)異性能。
現(xiàn)今主宰鐵粉市場的鐵粉生產(chǎn)工藝是:屬于鐵氧化物還原工藝的赫格納斯法和派隆法、低碳鋼液的水霧化法、屬于高純生鐵噴丸的球磨和脫碳工藝的QMP法和r)omfel%26bull;法。其中赫格納斯法和水霧化法的鐵粉生產(chǎn)量具有壓倒優(yōu)勢(shì)。
赫格納斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司開發(fā)的固體碳一氫二步還原工藝。先將鐵精礦粉(總鐵%26ge;71.5%,SiO2%26lt;0.5%)與低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脫硫)混合還原劑間層式裝填在SiC質(zhì)還原容器內(nèi),通過隧道窯加熱至約1200℃,使礦粉還原成海綿鐵。海綿鐵經(jīng)破碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后,鋪加于鋼帶式還原爐內(nèi),在800~900℃下以分解氨進(jìn)行還原退火。退火后的燒結(jié)粉塊加以錘破,即可得到優(yōu)質(zhì)海綿鐵粉。
派隆法(Pyron Process) 將低碳沸騰鋼的軋鋼鐵鱗破碎至小于0.147mm后,置于多爐床焙燒爐內(nèi)在980℃下氧化成Fe2O3。然后將Fe2O3粉喂送至帶式爐內(nèi),在溫度不超過1050℃下通以氫氣使之還原成鐵粉。
低碳鋼液水霧化法 低碳廢鋼通過熔化造渣除去或減少磷、硅和其他雜質(zhì)元素后,通過漏嘴流入霧化器中,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 為加拿大Quebec Metal Powder公司所開發(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。
氧化鐵皮有什么用啊
鋼材鍛造和熱軋熱加工時(shí),由于鋼鐵和空氣中氧的反應(yīng),常會(huì)大量形成氧化鐵皮,造成堆積,浪費(fèi)資源。如果對(duì)這些資源合理利用,可以降低生產(chǎn)成本,同時(shí)可以起到環(huán)保節(jié)能作用。氧化鐵皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。其中,氧化鐵皮最外層為Fe2O3,約占氧化鐵皮厚度10%,阻止氧化作用;中間為Fe3O4,約50%,最里面與鐵相接觸為FeO,約40%。
當(dāng)前的氧化鐵皮的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面:
1、化工行業(yè)
氧化鐵皮提供給化工廠可用來生產(chǎn)氧化鐵紅、氧化鐵黃、三氯化鐵、硫酸亞鐵等。其中,采用氧化鐵皮為主要原料的液相沉淀法,可以生產(chǎn)從黃相紅到紫相紅各個(gè)色相的鐵紅。
2、制造硅鐵合金
冶煉硅鐵合金的主要原料是鋼屑,全國每年冶煉硅鐵合金消耗的鋼屑在200萬t左右,用氧化鐵皮替代鋼屑冶煉硅鐵合金的工藝已經(jīng)成熟并得以應(yīng)用。以硅石、冶金焦炭粒、氧化鐵皮為原料,在還原氣氛下生成硅鐵。全國每年的氧化鐵皮約1000萬t左右。可以提供充足的原料。
3、燒結(jié)原料
氧化鐵皮是燒結(jié)較好的輔料,一方面,氧化鐵皮相對(duì)粒度較為粗大,可改善燒結(jié)料層的透氣性,另一方面,氧化鐵皮中FeO在燃燒氧化成Fe2O3的過程中會(huì)大量放熱,可以降低固體燃料消耗,同時(shí)提高燒結(jié)生產(chǎn)率,經(jīng)驗(yàn)表明,8%的氧化鐵皮可增產(chǎn)約2%左右。
此外,氧化鐵皮還可以用來制造海綿鐵。生產(chǎn)的海綿鐵的w(Fe)高,含雜質(zhì)量低且成分穩(wěn)定,較礦石生產(chǎn)的海綿鐵,不含脈石雜質(zhì),可作優(yōu)質(zhì)的廢鋼原料。同時(shí)還可以粗還原法或者精還原法制造還原鐵粉。
目前在國內(nèi),氧化鐵皮做為燒結(jié)原料,已形成大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。用氧化鐵皮生產(chǎn)硅鐵合金,工藝簡單也有規(guī)模化生產(chǎn)的趨勢(shì)
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