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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