CN100528424C - 一种喷砂铁粉的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于家用电器表面的喷砂用还原铁粉的生产方法。其解决的问题:采用钢铁块作原料,价格较高,冷却需要大量冷却水,能耗大等不足。技术措施:将组分及重量百分比为:Fe≥97%、C≤0.65%、S≤0.025%、其余为不可避免的杂质,松装密度为≥2.6g/cm3的还原铁粉进行初步粒度筛选,粒度要求用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%;进行密实加工;再次粒度筛选;进行脱碳处理;进行解碎、进行退火处理、清除杂质及包装待用。本发明能耗低、成本低、工序简单,容易实施,还拓展了还原铁粉的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造用作工件电镀、喷漆、喷涂等所有被覆盖加工前的喷砂处理的物料,尤其属于家用电器表面的喷砂用还原铁粉的生产方法。
背景技术
目前,家用电器表面喷砂处理的喷砂铁粉,大多采用将钢铁块先熔化,然后通过高压水或气体喷吹雾化成小颗粒,再经冷却水冷却到常温,进行干燥、还原等工序制作而成。其不足:1、采用钢铁块作原料,价格较高,导致生产成本加大;2、要将雾化后的钢粒从1600℃高温冷却到常温,需要大量的冷却水,需消耗大量水资源;3、将钢铁块熔化又要消耗电能。总之,采用这种方式生产喷砂铁粉能耗高、成本大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种能耗低、成本低、工序简单,容易实施的一种喷砂铁粉的生产方法。
实现目的的技术措施:
一种喷砂铁粉的生产方法,其步骤:
1)将组分及重量百分比为:Fe≥97%、C≤0.65%、S≤0.025%、其余为不可避免的杂质,松装密度为≥2.6g/cm3的还原铁粉进行初步粒度筛选,粒度要求用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%;
2)进行密实加工:经密实加工后的还原铁粉松装密度为≥3.8g/cm3;
3)再次粒度筛选:经再次粒度筛选后还原铁粉的粒度要求用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%;
4)进行脱碳处理:先将重量百分比为4~7%的三氧化二铁加入还原铁粉中并混合搅匀;后在温度为900~985℃条件下进行60~90分钟的脱碳处理,脱碳气氛:纯度≥99%的氢气,其体积流量为75~85立方米/小时;还原铁粉的下料速度800~1200公斤/小时;脱碳处理后要求重量百分比为:C≤0.05%;
5)进行解碎:对经脱碳处理后的粘结还原铁粉块进行解碎处理,直至还原铁粉没有结块和团聚现象;
6)进行退火处理:在760~810℃条件下进行50~70分钟的退火;退火气氛:氢气纯度为99%、流量为70m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度为2000公斤/小时;
7)清除杂质:将上述铁粉通过孔径为250μm筛网清除其中的杂物;
8)利用磁选对其中的细小杂质进行清除;
9)包装待用。
其在于:脱碳处理温度为920~970℃。
其在于:脱碳处理温度为930~950℃。
其在于:加入三氧化二铁的粒度≤2μm,纯度为99%及以上。
本发明的机理及作用
采用还原铁粉作原料,是基于其容易获得,并且价格较低,而且不用熔化;
粒度如大于250μm,则在对家电表面进行喷砂处理时,使其粗糙度加大,影响外观,所以用粒径D表示的粒度要求,限制在:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%。
进行密实加工的目的是为了使其松装密度≥3.8g/cm3,并同时提高喷砂铁粉的显微硬度;
进行脱碳处理:是为了降低喷砂铁粉中的碳,将碳控制在≤0.05%范围内。温度控制在900~985℃范围内,是因为当低于900℃时,起不到脱碳目的,当高于985℃时,能耗高,出现铁粉烧结现象。
在760~810℃温度条件下进行退火处理的目的:是为了使喷砂铁粉表面显微硬度降低,有利于保证家电产品表面质量。当温度低于760℃时或当温度高于810℃时,会使退火效果差。所以将退火温度控制在760~810℃范围内。
本发明能耗低、成本低、工序简单,容易实施,还拓展了还原铁粉的应用范围。
具体实施方式
实施例1
1)将组分及重量百分比为:Fe:97%、C:0.65%、S:0.024%、其余为不可避免的杂质,松装密度为2.6g/cm3的还原铁粉,在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行二次筛分,第一次筛分下料量约为2000公斤/小时,再将筛出粒径(D)为220μm~140μm的铁粉进行第二次筛分,第二次筛分下料量约为1000公斤/小时,进行粒度筛选。粒度用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm:24.1%,D:180~150μm:61.8%,D≤150μm:14.1%;
2)进行密实加工:用FL500高速粉碎机进行密实加工,并将下料量控制在700公斤/小时左右,经密实加工后的还原铁松装密度为3.9g/cm3;
3)再次粒度筛选:仍在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行筛分。粒度用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm:23.9%,D:180~150μm:62%,D≤150μm:14.1%;
4)进行脱碳处理:先将纯度≥99%、粒径<2um的重量百分比为4.5%的三氧化二铁加入还原铁粉中并混合搅匀;后在温度为910℃条件下进行90分钟的脱碳处理:脱碳采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,脱碳气氛:氢气纯度为99%、流量约为80m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度约为1000公斤/小时。脱碳处理后C:0.045%;
5)进行解碎:高温脱碳还原后的海绵铁块用PC型锤式破碎机进行解碎,使粉末颗粒松散开,直至没有结块;
6)进行退火处理:由于铁粉在密实加工和锤式破碎机进行解碎时有加工硬化的作用,使铁粉硬度值过高,故进行退火处理,即采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,退火温度为760℃,退火时间为70分钟,退火气氛:氢气纯度为99%、流量为70m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度为2000公斤/小时;经退火后的铁粉为松散开的单个颗粒,没有团聚和粘结现象;
7)清除杂质:将上述铁粉通过孔径为250μm筛网清除其中的杂物;
8)利用磁选机除去细小非金属杂质;
9)包装待用。
经包装得到成品喷砂铁粉,其化学指标为:TFe 98.26%、C 0.04%、S 0.018%、粒度分布(用粒径D表示)为:D≥250μm为零,D:250~180μm:23.7%,D:180~150μm:62.4%,D≤150μm:13.9%、显微硬度HV0.2为106。
实施例2
1)将组分及重量百分比为:Fe:97.5%、C:0.6%、S:0.024%、其余为不可避免的杂质,松装密度为2.7g/cm3的还原铁粉,在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行二次筛分,第一次筛分下料量约为2000公斤/小时,再将筛出粒径D为220μm~140μ.m的铁粉进行第二次筛分,第二次筛分下料量约为1000公斤/小时,进行粒度筛选。粒度用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm:23.4%,D:180~150μm:62.9%,D≤150μm:13.7%;
2)进行密实加工:用FL500高速粉碎机进行密实加工,并将下料量控制在700公斤/小时左右,经密实加工后的还原铁松装密度为3.95g/cm3;
3)再次粒度筛选:仍在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行筛分。粒度用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm:23.0%,D:180~150μm:63.7%,D≤150μm:13.3%;
4)进行脱碳处理:先将纯度≥99%、粒径<2um的重量百分比为5%的三氧化二铁加入还原铁粉中并混合搅匀;后在温度为935℃条件下进行80分钟的脱碳处理:脱碳采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,脱碳气氛:氢气纯度为99%、流量约为80m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度约为1100公斤/小时。脱碳处理后C:0.040%;
5)进行解碎:高温脱碳还原后的海绵铁块用PC型锤式破碎机进行解碎,使粉末颗粒松散开,直至没有结块;
6)进行退火处理:由于铁粉在密实加工和锤式破碎机进行解碎时有加工硬化的作用,使铁粉硬度值过高,故进行低温退火处理,即采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,退火温度为780℃,退火时间为60分钟:退火气氛:氢气纯度为99%、流量为70m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度为2000公斤/小时;经退火后的铁粉为松散开的单个颗粒,没有团聚和粘结现象;
7)清除杂质:将上述铁粉通过孔径为250μm筛网清除其中的杂物;
8)利用磁选机除去细小非金属杂质:
9)包装待用。
经包装得到成品喷砂铁粉,其化学指标为:TFe 98.44%、C 0.03%、S 0.018%、粒度分布(用粒径D表示)为:D≥250μm为零,D:250~180μm:22.8%,D:180~150μm:64.0%,D≤150μm:13.2%、显微硬度HV0.2为104。
实施例3
1)将组分及重量百分比为:Fe:98%、C:0.6%、S:0.023%、其余为不可避免的杂质,松装密度为2.8g/cm3的还原铁粉,在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行二次筛分,第一次筛分下料量约为2000公斤/小时,再将筛出粒径(D)为220μm~140μm的铁粉进行第二次筛分,第二次筛分下料量约为1000公斤/小时,进行粒度筛选。粒度用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm:23.1%,D:180~150μm:63.5%,D≤150μm:13.4%;
2)进行密实加工:用FL500高速粉碎机进行密实加工,并将下料量控制在700公斤/小时左右,经密实加工后的还原铁松装密度为4.10g/cm3;
3)再次粒度筛选:仍在直径为1.5米的双层(上装孔径220μm筛网、下装孔径140μm筛网)旋振筛进行筛分。粒度要求(用粒径D表示):D≥250μm为零,D:250~180μm:22.9%,D:180~150μm:63.9%,D≤150μm:13.2%;
4)进行脱碳处理:先将纯度≥99%、粒径<2um的重量百分比为5.5%的三氧化二铁加入还原铁中并混合搅匀;后在温度为980℃条件下进行70分钟的脱碳处理:脱碳采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,脱碳气氛:氢气纯度为99%、流量约为80m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度约为1150公斤/小时。脱碳处理后C:0.030%;
5)进行解碎:高温脱碳还原后的海绵铁块用PC型锤式破碎机进行解碎,使粉末颗粒松散开,直至没有结块;
6)进行退火处理:由于铁粉在密实加工和锤式破碎机进行解碎时有加工硬化的作用,使铁粉硬度值过高,故进行低温退火处理,即采用长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉,退火温度为810℃,退火时间为50分钟:退火气氛:氢气纯度为99%、流量为70m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度为2000公斤/小时;经退火后的铁粉为松散开的单个颗粒,没有团聚和粘结现象;
7)清除杂质:将上述铁粉通过孔径为250μm筛网清除其中的杂物;
8)利用磁选机除去细小非金属杂质:
9)包装待用。
经包装得到成品喷砂铁粉,其化学指标为:TFe 98.51%、C 0.03%、S 0.017%、粒度分布(用粒径D表示)为:D≥250μm为零,D:250~180μm:22.6%,D:180~150μm:64.6%,D≤150μm:12.8%、显微硬度HV0.2为101.4。
Claims (4)
1、一种喷砂铁粉的生产方法,其步骤:
1)将组分及重量百分比为:Fe≥97%、C≤0.65%、S≤0.025%、其余为不可避免的杂质,松装密度为≥2.6g/cm3的还原铁粉进行初步粒度筛选,粒度要求用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%;
2)进行密实加工:经密实加工后的还原铁粉松装密度为≥3.8g/cm3;
3)再次粒度筛选:经再次粒度筛选后还原铁粉的粒度要求用粒径D表示:D≥250μm为零,D:250~180μm≤25%,D:180~150μm≥60%,D小于或等于150μm的≤15%;
4)进行脱碳处理:先将重量百分比为4~7%的三氧化二铁加入还原铁粉中并混合搅匀;后在温度为900~985℃条件下进行60~90分钟的脱碳处理,脱碳气氛:纯度≥99%的氢气,其体积流量为75~85立方米/小时;还原铁粉的下料速度800~1200公斤/小时;脱碳处理后要求质量百分比为:C≤0.05%;
5)进行解碎:对经脱碳处理后的粘结还原铁粉块进行解碎处理,直至还原铁粉没有结块和团聚现象;
6)进行退火处理:在760~810℃条件下进行50~70分钟的退火;退火气氛:氢气纯度为99%、流量为70m3/小时,铁粉进入钢带式还原炉的速度为2000公斤/小时;
7)清除杂质:将上述铁粉通过孔径为250μm筛网清除其中的杂物;
8)利用磁选对其中的细小杂质进行清除;
9)包装待用。
2、如权利要求1所述的一种喷砂铁粉的生产方法,其特征在于:脱碳处理温度为920~970℃。
3、如权利要求1或2所述的一种喷砂铁粉的生产方法,其特征在于:脱碳处理温度为930~950℃。
4、如权利要求1所述的一种喷砂铁粉的生产方法,其特征在于:加入三氧化二铁的粒度≤2μm,纯度为99%及以上。
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