CN102407339A - 一种低碳低硫还原铁粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，本发明涉及还原铁粉的制备方法。本发明是要解决现有的还原铁粉的制备方法得到的还原铁粉中硫、碳元素的含量高的技术问题。本方法：先将碳钢线材铁鳞加入水中解析预处理，然后过滤出来用电磁精选机脱杂，再脱水干燥后，加入还原设备中，通入氢气在温度为700℃～860℃的条件下还原1h～5h，再粉碎后，得到还原铁粉；本发明的还原铁粉中碳≤0.0025％，硫≤0.0070％，松装密度为2.0～2.38g/cm3、压缩性≥6.6g/cm3。可用作加工低密度含油轴承和异形件以及医用热敷材料的原料。
Description
技术领域
本发明涉及还原铁粉的制备方法。
背景技术
还原铁粉已有近百年的生产历史，我国铁粉生产始于1956年，1958年开始发展还原铁粉生产。主要应用于粉末冶金工业、焊条制造、药厂、食品添加剂等方面。还原铁粉通俗是利用焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等固体或气体还原剂还原铁精矿、轧钢铁鳞等铁的氧化物制取海绵状的铁。还原过程分为一次还原和二次还原，一次还原就是固体碳还原制取海绵铁，一次还原主要流程是：(铁精矿、轧钢铁鳞等)→烘干→磁选→粉碎→筛分→装罐→进入一次还原炉→海绵铁。二次精还原流程：海绵铁→清刷→破碎→磁选→二次还原炉→粉块→解碎→磁选→筛分→分级→混料→包装→成品。用还原法所生产的铁粉的国家标准为：Fe≥98％，锰≤0.4％、硅≤0.15％、碳≤0.05％，硫≤0.02％、氧含量≤0.5％、磷≤0.02％。还原铁粉中碳元素及硫元素的含量高。
发明内容
本发明是要解决现有的还原铁粉的制备方法得到的还原铁粉中硫、碳元素的含量高的技术问题，而提供一种低碳低硫还原铁粉的制备方法。
本发明一种低碳低硫还原铁粉的制备方法按照以下步骤进行：
一、按质量百分比称取20％～90％的普通碳钢线材铁鳞和10％～80％的水，并将普通碳钢线材铁鳞加入水中，搅拌5～60分钟，然后过滤，得到预处理后的物料；
二、将步骤一得到的预处理后的物料用电磁精选机脱杂，脱杂时控制电磁精选机的电流为0.5A～2A，电磁精选机的上水速度5cm/s～30cm/s，物料的酸不溶物的质量含量小于0.50％时脱杂结束；
三、将经步骤二脱杂后的物料脱水，然后在温度为100℃～300℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为5％～10％；
四、将经步骤三处理后的物料加入还原设备中，通入氢气进行还原反应，反应温度控制为700℃～860℃，还原时间为1h～5h，得到铁粉；
五、将步骤四得到的铁粉粉碎至于100目～200目，得到还原铁粉。
本发明将普通碳钢线材铁鳞解析预处理后，再经磁选脱杂、干燥后，用氢气还原，在本发明的还原条件下，可使原料中的碳含量和硫含量大大降低，制备的还原铁粉中碳≤0.0025％，硫≤0.0070％，本发明制备的还原铁粉的松装密度为2.0-2.38g/cm3、压缩性≥6.6g/cm3。可用作加工低密度含油轴承和异形件以及医用热敷材料的原料。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法按照以下步骤进行：
一、按质量百分比称取20％～90％的普通碳钢线材铁鳞和10％～80％的水，并将普通碳钢线材铁鳞加入水中，搅拌5min～60min，然后过滤，得到预处理后的物料；
二、将步骤一得到的预处理后的物料用电磁精选机脱杂，脱杂时控制电磁精选机的电流为0.5A～2A，电磁精选机的上水速度5cm/s～30cm/s，物料的酸不溶物的质量含量小于0.50％时脱杂结束；
三、将经步骤二脱杂后的物料脱水，然后在温度为100℃～300℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为5％～10％；
四、将经步骤三处理后的物料加入还原设备中，通入氢气进行还原反应，反应温度控制为700℃～860℃，还原时间为1h～5h，得到铁粉；
五、将步骤四得到的铁粉粉碎至于100目～200目，得到还原铁粉。
本实施方式中普通碳钢线材铁鳞为市售商品。
本实施方式将普通碳钢线材铁鳞解析预处理后，再经磁选脱杂、干燥后，用氢气还原，在本发明的还原条件下，可使还原铁粉的碳含量和硫含量大大降低，制备的还原铁粉中碳≤0.0025％，硫≤0.0070％，本发明制备的还原铁粉的松装密度为2.0-2.38g/cm3、压缩性≥6.6g/cm3。可用作加工低密度含油轴承和异形件以及医用热敷材料的原料。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一碳钢线材铁鳞的中质量百分比为40％～80％，水的质量百分比为20％～60％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中的搅拌时间为15min～40min。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二中脱杂时控制电磁精选机的电流为0.8A～1.7A，电磁精选机的上水速度为15cm/s～25cm/s。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三中的干燥是在温度为130℃～280℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为6％～8％。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤三中的干燥是在温度为130℃～280℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为6％～8％。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤四中通入氢气进行还原反应时反应温度控制为750℃～810℃，还原时间为2h～4h。其它与具体实施方式一至六之一相同。
本发明用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：本试验的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法按照以下步骤进行：
一、按质量百分比称取50％的普通碳钢线材铁鳞和50％的水，并普通碳钢线材铁鳞加入水中，搅拌30分钟，然后过滤，得到预处理后的物料；
二、将步骤一得到的预处理后的物料用电磁精选机脱杂，脱杂时控制电磁精选机的电流为1A，电磁精选机的上水速度20cm/s，当物料的酸不溶物的含量为0.40％时脱杂结束；
三、将经步骤二脱杂后的物料脱水，然后在温度为200℃的条件下干燥至物料水分为8％；
四、将经步骤三处理后的物料加入还原炉中，通入氢气进行还原反应，反应温度控制为800℃，时间为4小时，得到铁粉；
五、将步骤四得到的铁粉粉碎至于200目，得到还原铁粉。
本试验中的普通碳钢线材铁鳞为购买得到的。
本试验制备的还原铁粉的技术指标如表1所示，
表1本试验制备的还原铁粉的技术指标
本试验制备的还原铁粉松装密度为2.38g/cm3、压缩性为6.8g/cm3。
本试验制备的还原铁粉的碳含量和硫含量大大低于国家标准中的最高值。
Claims (7)
1.一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于低碳低硫还原铁粉的制备方法按照以下步骤进行：
一、按质量百分比称取20％～90％的普通碳钢线材铁鳞和10％～80％的水，并将普通碳钢线材铁鳞加入水中，搅拌5～60分钟，然后过滤，得到预处理后的物料；
二、将步骤一得到的预处理后的物料用电磁精选机脱杂，脱杂时控制电磁精选机的电流为0.5A～2A，电磁精选机的上水速度5cm/s～30cm/s，物料的酸不溶物的质量含量小于0.50％时脱杂结束；
三、将经步骤二脱杂后的物料脱水，然后在温度为100℃～300℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为5％～10％；
四、将经步骤三处理后的物料加入还原设备中，通入氢气进行还原反应，反应温度控制为700℃～860℃，还原时间为1h～5h，得到铁粉；
五、将步骤四得到的铁粉粉碎至于100目～200目，得到还原铁粉。
2.根据权利要求1所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤一碳钢线材铁鳞的中质量百分比为40％～80％，水的质量百分比为20％～60％。
3.根据权利要求1或2所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤一中的搅拌时间为15min～40min。
4.根据权利要求1或2所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤二中脱杂时控制电磁精选机的电流为0.8A～1.7A，电磁精选机的上水速度为15cm/s～25cm/s。
5.根据权利要求1或2所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤三中的干燥是在温度为130℃～280℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为6％～8％。
6.根据权利要求1或2所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤三中的干燥是在温度为130℃～280℃的条件下干燥至物料水分的质量含量为6％～8％。
7.根据权利要求1或2所述的一种低碳低硫还原铁粉的制备方法，其特征在于步骤四中通入氢气进行还原反应时反应温度控制为750℃～810℃，还原时间为2h～4h。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107745132A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-02 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种铁红制备高纯铁粉的方法 |
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| CN1207139A (zh) * | 1996-11-11 | 1999-02-03 | 住友金属工业株式会社 | 还原铁的制造方法及装置 |
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