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水霧化鋼鐵粉末的生產(chǎn)工藝
發(fā)布時(shí)間：2021-02-22 瀏覽：1034次
水霧化鋼鐵粉末的生產(chǎn)是用高壓水將熔融的鋼液在霧化器內(nèi)切斷、分散、裂化而成為微小液滴，再經(jīng)脫水、烘干、篩分、高溫還原、粉餅破碎、在篩分、合批等工序精制而成。用該種方法生產(chǎn)水霧化鐵粉始于二十世紀(jì)六十年代中期，美國(guó)史密斯公司用高壓水霧化技術(shù)霧化低碳鋼液生產(chǎn)低碳鋼粉。
由于用該種方法生產(chǎn)的粉末顆粒具有內(nèi)部密實(shí)、純度高、易于合金化等優(yōu)勢(shì)、引起粉末冶金界重視。但是，由于該種水霧化原生粉末的松裝密度大、粉末表面光滑導(dǎo)致粉末成形性差，粉末生坯強(qiáng)度低，應(yīng)用上存在困難，致使用高壓水霧化技術(shù)生產(chǎn)的水霧化鐵粉推廣應(yīng)用受到制約。到七十年代初期，德國(guó)曼內(nèi)斯曼采用高溫還原工藝，使水霧化鐵粉在高溫還原狀態(tài)下產(chǎn)生局部燒結(jié)，改善了粉末顆粒形狀。這一重大技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)出了雜質(zhì)含量低、壓縮性高、成形性好的水霧化鐵粉，用其制造的粉末冶金零件的密度、強(qiáng)度、形狀復(fù)雜性都上了新臺(tái)階，為汽車(chē)制造使用高密度、高強(qiáng)度、高精度、形狀復(fù)雜的粉末冶金件奠定了基礎(chǔ)，由此，也使水霧化制取鐵粉生產(chǎn)技術(shù)得到推廣應(yīng)用并迅猛發(fā)展。
水霧化法制取鐵粉的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)與還原鐵粉生產(chǎn)方法相比。
①工序流程短，生產(chǎn)效率高，適于規(guī)?；a(chǎn)。
②可以用廉價(jià)原料(廢鋼)生產(chǎn)高純度、組織均勻且工藝性能好的高附加值優(yōu)質(zhì)粉末；
③顆粒形狀大小和粒度分布等均可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。
④不僅壓縮性高、純凈度高，而且能用于生產(chǎn)高密度、高強(qiáng)度、高尺寸精度和耐磨、耐蝕性、形狀復(fù)雜的粉末冶金結(jié)構(gòu)件，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于用還原粉生產(chǎn)的同類(lèi)型產(chǎn)品。
水霧化鐵粉生產(chǎn)的不足：
①設(shè)備前期投資大。
②不利于生產(chǎn)低松裝密度鐵粉。
水霧化鐵粉生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)：是通過(guò)高壓水將鋼液在霧化器內(nèi)破碎成微小顆粒，而噴頭是霧化裝置中使霧化介質(zhì)獲得高速能量的重要部件，也是對(duì)霧化效率和霧化過(guò)程起重要作用的關(guān)鍵性部件。
好的噴頭設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足以下要求
①能使霧化介質(zhì)獲得盡可能大的初速度和能量。
②能保證霧化介質(zhì)與金屬液流之間形成合理的噴射角度。
③使金屬液產(chǎn)生較大的紊流。
④工作穩(wěn)定性好，噴咀不易堵塞，制造工藝簡(jiǎn)單。
目前在水霧化鋼鐵粉末生產(chǎn)中所用噴咀類(lèi)型主要為環(huán)縫型噴咀和“V”型噴咀。在水霧化過(guò)程中，鋼液的出鋼溫度、霧化開(kāi)始溫度、霧化終止溫度、鋼液液流直徑、鋼液霧化速度、高壓水壓、流量、噴射角度等，構(gòu)成了主要水霧化工藝參數(shù)。
高溫還原這項(xiàng)技術(shù)直接關(guān)系到成品粉末的主要化學(xué)成份(C、O含量)，并影響著粉末顆粒形狀，對(duì)成品粉末的綜合性能產(chǎn)生直接影響(粉末粒度組成、松裝密度、流動(dòng)性、壓縮性、成形性)。
水霧化鐵粉和鋼粉的生產(chǎn)，歷來(lái)在粉末冶金工業(yè)中占有重要地位,其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品種類(lèi)、質(zhì)量和產(chǎn)量 直接影響粉末冶金工業(yè)的發(fā)展。在粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域中,霧化法制取金屬粉末是一種現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝。自1965年美國(guó)史密斯公司率先以工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)水霧化鐵粉以來(lái),由于生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、靈活性高和工業(yè)化生產(chǎn)潛力大。世界各工業(yè)國(guó)家，紛紛采用和發(fā)展了水霧化鐵粉和鋼粉的生產(chǎn)工藝,并形成規(guī)模。瑞典、美國(guó)、德國(guó)、加拿大和日本等國(guó)均先后相應(yīng)建立了技術(shù)先進(jìn)的水霧化制取鐵粉和鋼粉的工業(yè)生產(chǎn)體系,各自擁有眾多優(yōu)質(zhì)品牌產(chǎn)品系列。近年來(lái)世界各地的發(fā)展情況,水霧化鐵粉和鋼粉的產(chǎn)量已高于鋼鐵粉末總產(chǎn)量的半數(shù)以上,且價(jià)格往往低于還原鐵粉。
