CN102784919A

CN102784919A - 高纯超细铬粉的一种制备方法

Info

Publication number: CN102784919A
Application number: CN2011101254764A
Authority: CN
Inventors: 王志坚; 黄恒升
Original assignee: HUNAN WELDTECH TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUNAN WELDTECH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-21

Abstract

高纯超细铬粉的一种制备方法，包括：高纯铬块、粗破碎、气流粉碎、振动过筛、目的铬粉；粗破碎是使用专用的带循环水冷装置的液压粗碎机进行粗碎，粗碎后的铬粒粒度为1～2mm，可有效的避免粗破碎过程中铬的发热与氧化；气流粉碎是在由自动加料器、气流式粉碎机、振动筛、集粉器、链篦提升机、真空泵、氩气进口和冷却器组成的封闭系统中进行，粉碎后的铬粉经振动筛筛分，筛下物落入集粉器中，筛上物落入另一集粉器，经链篦提升机返回自动加料器，进入粉碎机继续粉碎，直至得到合格的铬粉，同时氩气通过除湿、增压、补通管路损失等操作实现闭路循环；它具有铬粉质量稳定、铬粉粒度分布均匀、生产效率高、能耗低、得粉率高、氧、氮含量低等特点。

Description

高纯超细铬粉的一种制备方法

技术领域

本发明是发明专利，涉及的是高纯超细铬粉的一种制备方法，属于金属材料加工的技术领域。

背景技术

金属铬是最硬的金属，通常的铬都很脆，因为其中含有氢或微量的氧化物。高纯的铬却并不脆，而是富有展性。由于铬的硬度较大，在制备超细粒级的高纯铬粉过程中，遇到了显著的问题，即很难满足既保证纯度又要保证粒度的要求，要不就是加工时间较长与加工成本较高。铬粉铬粒的大小、形状以及其他成分含量是影响喷涂、高温合金、金刚石工具、铁合金、焊料、金属陶瓷、硬质合金、电阻发热合金、电触头等材料性能的主要因素。目前在喷涂、高温合金、金刚石工具、铁合金、焊料、金属陶瓷、硬质合金、电阻发热合金、电触头等材料生产中使用的铬粉是采用普通的机械粉碎法制造的，颗粒形状不规则，粒度分布偏析度大，其他成分，特别是氧、氮含量高，从而造成了目的材料中氧氮含量偏高和微观下合金各元素分布的不均匀。电解法制造的铬粉，又因含氧量偏高与加工成本太高，而没有在生产中普及使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种高效可行的、能满足喷涂、高温合金、金刚石工具、铁合金、焊料、金属陶瓷、硬质合金、电阻发热合金、电触头等材料生产用铬粉的制备方法，并能实现连续生产的产业化。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的高纯超细铬粉的制备流程包括：高纯铬块、粗破碎、气流粉碎、振动过筛、目的铬粉；所述的粗碎过程使用专用的带循环水冷装置的液压粗碎机进行粗碎，粗碎后的铬粒粒度为1～2mm；它可以有效的避免粗碎过程中铬的发热、氧化。

所述的气流粉碎是在由自动加料器、气流式粉碎机、振动筛、集粉器、链篦提升机、真空泵、氩气进口和冷却器组成的封闭系统中进行；气流式粉碎机中的分级轮及粉碎腔内衬用钢结硬质合金制造，以提高耐磨效果，避免在粉碎过程中铁等杂质对产品的污染；真空泵用来在粉碎前排除系统中的空气，氩气作为粉碎时的保护气体，冷却器用来带走粉碎时产生的热量。

本发明将气流粉碎后的铬粉经过振动筛筛分，筛下物落入集粉器中，为粒度-44μm的目的铬粉，筛上物落入另一集粉器，经链篦提升机返回自动加料器，进入气流式粉碎机继续粉碎，保持连续循环的生产，直至得到合格的目的铬粉，同时氩气通过除湿、增压、补通管路损失等操作实现闭路循环；粉碎后铬粉粒度为-44μm(亦可根据需要，通过调整振动筛的筛孔大小，即更换筛板，加减细碎时间的方式，得到其他粒级的铬粉，最小铬粉粒度可达到3μm)；它具有铬粉质量稳定、目的铬粉粒度分布均匀、生产效率高、能耗低、得粉率高、氧、氮含量低等特点，可用于电工触头与靶材等行业。

本发明采用的金属铬块粉碎工艺，在粉碎过程中不会增加O、N、Al、Si、S、P等杂质；金属铬粉的颗粒成球型，粒度分布范围：-44μm的占80％以上；使用本发明的金属铬粉制备技术制备的金属铬粉，比用粉末冶金工艺，如烧结活熔渗工艺，生产出来的触头具有电导率高、组织均匀、抗熔焊和抗电弧烧蚀能力强等优点。

本发明与现有技术相比，具有如下的技术效果：一是金属铬粉质量稳定、目的金属铬粉粒度分布均匀、生产效率高、能耗低、得粉率高等；二是本发明的金属铬粉制备技术制造的金属铬粉粒度分布范围可控可调、粒度形状呈球型；三是用本发明的铬粉制备技术不会增加铬粉的氧、氮与其他杂质的含量；四是用本发明的铬粉制备技术制造的铬粉与铜粉、铝粉、钴粉等金属混合、压制、烧结及后续致密化处理后得到的合金材料具有密度高、组织均匀、抗熔焊性能好等优点；五是本发明工艺布置简单，能实现连续生产的产业化。

具体实施方式

本发明使用的铬块成分如下

主要成分％	Cr	Fe	Si	Al	S	C	P	O	N
										铬块	99.70	0.060	0.028	0.038	0.005	0.02	0.004	0.04	0.0025

本发明的金属铬粉制备工艺如下：高纯铬块、粗破碎、气流粉碎、振动过筛、目的铬粉。

为了避免在粗碎过程中铬发热、氧化，本发明的粗碎过程是使用专用的带循环水冷装置的液压粗碎机进行粗碎，粗碎后的铬粒粒度为1～2mm；

气流粉碎是在由自动加料器、气流式粉碎机、振动筛、集粉器、链篦提升机、真空泵、氩气进口和冷却器组成的封闭系统中进行，可以保证铬粉不被氧化；气流式粉碎机中的分级轮及粉碎腔内衬用钢结硬质合金制造，以提高耐磨效果，避免在粉碎过程中铁等杂质对产品的污染；真空泵用来在粉碎前排除系统中的空气，氩气作为粉碎时的保护气体，冷却器用来带走粉碎时产生的热量。

将气流粉碎后的铬粉经过振动筛筛分，筛下物落入集粉器中，为粒度-44μm的目的铬粉，筛上物落入另一集粉器，经链篦提升机返回自动加料器，进入气流式粉碎机继续细碎，保持连续循环的生产，直至得到合格的目的铬粉，同时氩气通过除湿、增压、补通管路损失等操作实现闭路循环；粉碎后铬粉粒度为-44μm(亦可根据需要，通过调整振动筛的筛孔大小，即更换筛板，加减细碎时间的方式，得到其他粒级的铬粉，最小铬粉粒度可达到3μm)；它具有铬粉质量稳定、目的铬粉粒度分布均匀、生产效率高、能耗低、得粉率高、氧、氮含量低等特点，可用于电工触头与靶材等行业。

实施例子

1、称取高纯金属铬块25kg；

2、将上述25kg的金属铬块放入水冷液压粗碎机中进行粗碎，粗碎后的金属铬粒粒度为1～2mm，实得重量24.50kg；

3、开启真空泵，将气流粉碎系统中的空气抽出，冲入氩气作为保护气体，开启冷却器；

4、开启振动筛、链篦提升机、气流粉碎机与自动加料器；

5、将上述24.50kg粒度为1～2mm的细金属铬粒放入自动加料器，进入气流式粉碎系统中进行粉碎与筛分；

6、在气流粉碎系统循环细碎2小时后，按正常操作程序，停止气流粉碎系统，取出筛下物与筛上物，即落入筛下与筛上集粉器的-44μm与+44μm的金属铬粉，分别称重得18.82kg与4.7kg；铬粉收得率96％，目的铬粉即-44μm的铬粉收得率为80％；

7、对上述所得的18.82kg的铬粉进行粒度分布测定，在-44μm粒度范围内的粉末占85％以上；

8、将述所得的18.82kg-44μm的球形金属铬粉与18.82kg还原好的-200目电解铜粉混合、压制、烧结、复压、复烧与后续的处理，制得触头材料，该触头材料具有密度高、组织均匀、电导率高、抗熔焊性能好等优点。

9、对制得的目的金属铬粉进行化学成分分析，结果如下：

主要成分％	Cr	Fe	Si	Al	S	C	P	O	N
										铬块	99.70	0.064	0.028	0.038	0.005	0.02	0.004	0.04	0.0025

技术保护范围

本发明加工制粉的是高纯的金属铬工艺，同样适合低品位的金属铬的加工制粉；本发明的主体产品是-44μm的金属铬粉，因本发明工艺根据需要，通过调整振动筛的筛孔大小，即更换筛板，加减细碎时间的方式，得到其他粒级的铬粉，因此本发明的保护范围并不限于高纯的-44μm的金属铬粉加工，凡通过本发明的了解，运用本发明的工艺，能够得到的任何技术上的替换，生产其他品位与粒级的金属铬粉，均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.高纯超细铬粉的一种制备方法，其特征在于，该方法包括如下工序：原料铬块、粗破碎、气流粉碎、振动过筛、目的铬粉；所述的粗碎过程是使用专用的带水冷装置的液压粗碎机进行粗碎，粗碎后的铬粒粒度为1～2mm；它可以有效的避免粗碎过程中铬的发热、氧化。

2.根据权利要求1所述的高纯超细铬粉的一种制备方法，其特征在于所述的气流粉碎是在由自动加料器、气流式粉碎机、集粉器、、链篦提升机、真空泵、氩气进口和冷却器组成的封闭系统中进行；气流式粉碎机中的分级轮及粉碎腔内衬用钢结硬质合金制造，以提高耐磨效果，避免在粉碎过程中铁等杂质对产品的污染；真空泵用来在粉碎前排除系统中的空气，氩气作为粉碎时的保护气体，冷却器用来带走粉碎时产生的热量。

3.根据权利要求2所述的高纯超细铬粉的一种制备方法，其特征在于将气流粉碎后的铬粉经过振动筛筛分，筛下物落入集粉器中，为粒度-44μm的目的铬粉，筛上物落入另一集粉器，经链篦提升机返回自动加料器，进入气流式粉碎机继续粉碎，保持连续循环的生产，直至得到合格的目的铬粉，同时氩气通过除湿、增压、补通管路损失等操作实现闭路循环；粉碎后铬粉粒度为-44μm(亦可根据需要，通过调整振动筛的筛孔大小，即更换筛板，加减细碎时间的方式，得到其他粒级的铬粉，最小铬粉粒度可达到3μm)即本发明的成品。

4.根据权利要求3所述的高纯超细铬粉的一种制备方法，其特征在于，本发明加工制粉的是高纯的金属铬工艺，同样适合低品位的金属铬的加工制粉；本发明的产品是-44μm的金属铬粉，因本发明工艺根据需要，通过调整振动筛的筛孔大小，即更换筛板，加减细碎时间的方式，得到其他粒级的铬粉，因此本发明的保护范围并不限于高纯的-44μm的金属铬粉加工，凡通过本发明的了解，运用本发明的工艺，能够得到的任何技术上的替换，生产其他品位与粒级的金属铬粉，均属于本发明的保护范围之内。