CN103447539A - 一种粉末冶金用铁粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备系统,包括链条式双腔原料铁粉烘干装置，其采用双层的上干燥腔和下干燥腔结构，利用从隧道窑排出的余热气体加热干燥。原料铁粉装料装置采用了纸板圆套筒单元，使得到的一次还原铁的表面光滑，非常容易清理。一种还原铁粉用的隧道窑，第三温区的窑墙的顶部安装有覆盖整个窑顶的窑顶水箱，窑顶水箱内的热水通过热水出水管接到供暖系统和供热水系统，大大地节省了能源。一次还原铁清刷装置，解决了业内长期手工清刷及消除了粉尘对清刷工人的健康危害。本发明得到的粉末冶金用铁粉具有高纯度，中松比，高压缩性，高强度，高成形性，可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品。

Description

一种粉末冶金用铁粉的制备方法

  

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金用铁粉的制备方法。 

背景技术

粉末冶金是制取金属或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的技术。粉末冶金与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。机加工刀具，五金装料磨具，很多就是粉末冶金技术制造的。 

粉末冶金用铁粉的制备方法涉及众多设备，往往组成生产线，使用的设备包括：原料铁粉烘干装置、原料铁粉装料装置、直接还原铁粉隧道窑、一次还原铁破碎机、一次还原铁粉磁选机、制备粉末冶金用铁粉的钢带机、粉末冶金用铁粉的粉碎机、粉末冶金用铁粉的筛粉机。 

目前，粉末冶金用铁粉的制备方法使用的制备存在的问题较多，主要是：（1）目前使用的原料铁粉烘干装置均是窑炉式的单加热腔的结构，使用煤气加热。缺点是加热时间长加热不均匀，加热所需的能源多，成本高。使用煤气加热，非常不安全。 

（2）现有的原料铁粉装料装置，如图4-5所示，吊梁20固定在漏斗21上部；固定圈22是一个圆环，固定圈22焊接在漏斗21的下端，固定圈22紧贴装料圆筒26的内壁置于装料圆筒26中，使漏斗21与装料圆筒26圆固定；多个第一固定筋片23、多个第三固定筋片25分别焊接于圆外筒27、圆内筒28顶端和下部，把圆外筒27、圆圆内筒28相对固定，然后置于氮化硅制成的装料圆筒26中；均布的第二固定筋片24把圆外筒27与固定圈22焊接起来；多个限位片29焊接在圆外筒27的下部，对圆外筒27起限位作用；圆外筒27、圆内筒28之间的空腔内装入原料铁粉；圆内筒28内均装入煤；圆外筒27与氮化硅制成的装料圆筒26间的空腔内装入煤；装完料后，通过吊梁20将漏斗21及圆外筒27、圆内筒28调出来；然后，用耐火材料制成的盖板把氮化硅制成的装料圆筒26封盖，送入隧道窑中还原。 

问题是：由于要将圆外筒27、圆内筒28吊出来，第三固定筋片25要穿过圆外筒27、圆圆内筒28之间的空腔内装入的原料铁粉，会使原料铁粉的表面滑出深沟，接触的煤粉会散入到原料铁粉表面深沟中，使得到的直接还原铁粉表面深沟中的煤，要用大量的人力用手工清理，增加清理成本，还严重影响产品质量。 

（3）直接还原铁粉隧道窑结构陈旧，耗能大，生产成本高。 

（4）没有一次还原铁清刷装置，对一次还原铁均是采用手工清刷，用人多，清刷非常困难，劳动强度大，清刷不干净，效率低。清刷产生的粉尘对工人的健康危害也大，同时还严重污染环境，业内长期没有解决一次还原铁采用手工清刷的状况，生产出的一次还原铁的质量差。 

（5）一次还原铁粉磁选机结构落后，主要采用磁选机进行精选。采用的磁选机精选后的一次还原铁铁粉存在的杂质多，影响一次还原铁铁粉的纯度和质量。得到的一次还原铁粉杂质含量高，达不到粉末冶金用铁粉的技术要求。 

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一种粉末冶金用铁粉的制备方法。 

A.本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法使用的制备包括:（1）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置；（2）原料铁粉原料铁粉装料装置；（3）直接还原铁粉隧道窑；(4)一次还原铁清刷装置；（5）一次还原铁破碎机，优选郑州红星机械有限公司生产，型号C1200-35；（6）一次还原铁粉风力磁选机；（7）制备粉末冶金用铁粉的钢带机，优选宁波赛菱加热设备有限公司生产，型号GD-1OOO-7500;（8）粉末冶金用铁粉的粉碎机，优选郑州红星机械有限公司生产，型号WN-1200；（9）粉末冶金用铁粉的筛粉机，优选河南新乡三禾振动设备有限公司生产，型号SX2-1200； 

下面介绍本发明研制的设备：

（1）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置

为了解决目前使用的原料铁粉烘干装置均是窑炉式的单加热腔的结构，使用煤气加热, 加热时间长, 加热不均匀，加热所需的能源多，成本高；使用煤气加热，非常不安全的问题，本发明提供了一种原料铁粉链条式双腔烘干装置。

本发明提供的一种原料铁粉链条式双腔烘干装置包括热风机、第一电机、热风筒、调正螺栓、尾轮、装料漏斗、第一排气筒、第二排气筒、上热风干燥腔、下热风干燥腔、链条托举轮、刮料板、机壳、头轮、头座、十字接手、减速机、三角皮带轮、第二电机、链条、隔板、排料口、热风连通管、下支撑座、上支撑座； 

机壳呈上高下低固定在建于地面的下支撑座和上支撑座上；

机壳是一个长方形的箱体，有一个横隔板把该箱体分隔成上热风干燥腔、下热风干燥腔；上热风干燥腔、下热风干燥腔之间有热风连通管，通过该热风连通管把下热风腔的热风送给上热风干燥腔，这样，下热风干燥腔的热风把隔板加热，进而把隔板上面的原料铁粉加热，通过热风连通管进入的热风沿着上热风干燥腔由下至上流动，通过第一排气筒、第二排气筒排出并带走水分，把原料铁粉加热干燥；

装料漏斗焊在上热风干燥腔的下部，原料铁粉通过装料漏斗装到上热风干燥腔下面的隔板上；

链条套在尾轮和头轮上，尾轮和头轮均有齿与链条配合并拖动链条绕着尾轮和头轮运动，链条形成上链条和下链条；刮料板等距离垂直焊接在链条上；多个固定在机壳侧面上的链条托举轮托着上链条，下链条带着刮料板沿着隔板上面运动，刮料板翻动隔板上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉通过排料口排出后通过传送带送给原料铁粉装料装置进行装料；刮料板翻动原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动的过程，进一步加快了原料铁粉的干燥；

调正螺栓是用来调整链条松紧度的；

头轮置于固定轴上，该固定轴两端均通过轴承分别固定在金属制成的两个头座上；头座、减速机、第二电机均固定在地面上的支撑平台上；

尾轮的轴的两端通过轴承与机壳连接；

第二电机通过三角皮带轮与减速机连接，减速机通过十字接手与头轮的固定轴一端连接；第二电机、减速机带动头轮转动，进而带动链条转动；第二电机安装了变频装置，能够根据原料铁粉干燥程度，第二电机随时调整转速，进而调整链条的运行速度；

第一电机带动热风机通过热风筒把从隧道窑排出的余热气体吹入下热风干燥腔中。

本发明提供的一种原料铁粉链条式双腔烘干装置温度为烘干温度为350-400℃；经过检测，得到干燥的原料铁粉的含水率为0.05％。 

(2)原料铁粉装料装置 

为了解决现有的原料铁粉装料装置存在的问题，本发明提供了一种原料铁粉装料装置。

本发明的原料铁粉装料装置包括漏斗、固定圈、筋片、外圆筒、外纸板圆筒、内纸板圆筒、内圆筒、圆环形纸板底、氮化硅装料圆筒； 

固定圈是一个圆环，固定圈焊接在漏斗的下端；固定筋片与固定圈焊接并与外圆筒的外壁的上部也焊接在一起；外圆筒置于氮化硅装料圆筒内并且两者的底部接触，固定圈紧贴氮化硅装料圆筒的内壁，把漏斗和外圆筒限位固定；外圆筒与氮化硅装料圆筒的内壁之间形成一个圆环腔；漏斗上端焊接提梁；

内纸板圆筒置于外纸板圆筒内且底部平齐，并通过圆环形纸板底把两者粘接成一体，内纸板圆筒和外纸板圆筒之间形成一个有底的圆环状的空腔，上述结构称为纸板圆套筒单元；

把外圆筒内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒内，外圆筒的底部与煤层接触；

有上提梁的内圆筒紧贴内纸板圆筒的内壁置于其中，外圆筒和内圆筒对纸板圆套筒单元起固定支撑作用；

在纸板圆套筒单元的有底的圆环状的空腔内装入干燥的原料铁粉，在圆环腔内、内圆筒中分别装入煤；用吊装装置通过提梁、上提梁把漏斗及外圆筒、内圆筒提出来；然后，用耐火材料制的盖板把氮化硅装料圆筒封盖，送入隧道窑中还原。

（3）直接还原铁粉隧道窑 

为了解决业内长期没有解决的还原铁粉用的隧道窑耗能高，成本高的问题，本发明提供了一种还原铁粉用的隧道窑。     

一种还原铁粉用的隧道窑包括窑顶、窑墙、多个窑车、窑内钢轨、液压推进系统、加热系统，温控单元，其特征在于，第一温区、第二温区的窑顶为保温材料制成；第三温区的窑顶安装有窑顶水箱；

还原铁粉用的隧道窑从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

一种还原铁粉用的隧道窑优选窑墙内宽为2.4m, 窑墙高为2.4m,长150m; 第一温区长为30m, 第二温区长为90m, 第三温区长为30m;

加热系统采用燃烧煤气，煤气管沿着隧道窑的窑墙排列；

窑内钢轨固定置于还原铁粉用的隧道窑的基础的中央；窑车置于钢轨上，由液压推进系统把每个窑车从窑头推至窑尾，窑车上放置的氮化硅装料圆筒内的原料铁粉被还原；

窑顶水箱上有进水管、蒸汽排放管、热水出水管；通过进水管进入窑顶水箱内的水被第三温区的余温加热，窑顶水箱内的热水通过热水出水管接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管排出。

还原铁粉用的隧道窑内的余热气体通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干。 

（4）一种一次还原铁清刷装置 

为了解决业内长期没有解决的一次还原铁采用手工清刷的状况，本发明提供了一种一次还原铁清刷装置。

本发明提供的一次还原铁清刷装置包括箱体、顶端带钩的吊料杆、铁吊爪、圆形钢丝刷、吸尘管、提升装置；顶端带钩的吊料杆与铁吊爪连接； 

箱体包括长方形的上箱体和长方形的下箱体，长方形的上箱体和长方形的下箱体的长和宽相等，上箱体的高比下箱体矮；

长方形的上箱体的上面板上均布多个圆孔，上口大下口小的上接废料漏斗分别置于上面板上的孔中，并且其上口与上面板平齐并焊接；每个上接废料漏斗的下口分别置于长方形的上箱体的下面板的孔中并与下面板平齐并焊接；

长方形的下箱体的上盖面板和下底面板均有多个孔，其圆心分别与上箱体的上面板和下面板上的孔共线；相同的中接废料漏斗和下接废料漏斗的大口相对焊接成一体，然后分别置于上盖面板和下底面板的孔中并与上盖面板和下底面板平齐焊接；中接废料漏斗的上口的直径比上箱体上的接废料漏斗的下口的直径短，从而使长方形的下箱体的上盖面板能托住圆形钢丝刷；

钢丝刷固定板是一块有多个孔的长方形板，该多个孔的圆心与长方形的上箱体和长方形的下箱体上的孔的圆心共线，圆形钢丝刷分别置于该多个孔中；然后，钢丝刷固定板置于长方形的下箱体的上盖面板上上，再把长方形的上箱体置于钢丝刷固定板上面，把圆形钢丝刷限位固定，然后用固定钩把把长方形的上箱体、长方形的下箱体固定。

使用方法如下：先把一次还原铁摆在平板车上，把一次还原铁清刷装置放在一次还原铁上方，平板车上一次还原铁数量和位置与一次还原铁清刷装置的圆形钢丝刷相对准；操作人员站在操作平台上操作，操作平台置于地面上；提升装置通过连接杆与吊料钩连接，铁吊爪放在还原铁的空腔中固定，通过提升装置把一次还原铁从钢丝刷中间吊出来，一次还原铁被吊出来的过程中，圆形钢丝刷就把一次还原铁表面清刷干净了，清刷出来的废料通过上接废料漏斗、中接废料漏斗、下接废料漏斗漏入废料筒中，再通过吸尘管吸入废料罐中。圆形钢丝刷在使用过程中磨损更换时，只需把长方形的上箱体取下，可以方便地更换圆形钢丝刷。 

（5）一次还原铁粉风力磁选机 

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一次还原铁粉风力磁选机。

本发明提供的一次还原铁粉风力磁选机包括进料口、出风口、进风口、机壳、废料口、一次还原铁粉出口、圆形外筒、永久磁铁调整杆、永久磁铁、圆形内筒、中心轴、轴承座、对轮接手、减速机、电动机； 

中心轴由左轴承座支撑，中心轴通过轴承与圆筒形机壳固定连接，圆筒形机壳可以绕中心轴转动；圆形内筒固定在中心轴上，永久磁铁调整杆固定在中心轴一端, 用永久磁铁调整杆转动中心轴来调整固定在圆形内筒上的永久磁铁的位置, 以便使非铁杂物和吸附在圆筒形机壳内壁上的铁粉分别于废料口、一次还原铁粉出口顺畅排出；

为了保护永久磁铁不吸附一次还原铁粉，用圆形外筒罩在永久磁铁外面，圆形外筒固定在中心轴上；

永久磁铁的横截面形成扇形，优选扇形的圆心角为120-140°；

半轴由右轴承座支撑，半轴一端是带法兰的，用螺栓固定在圆筒形机壳端面, 半轴另一端与通过对轮接手与减速机连接，减速机与电动机连接；

进料口固定在圆筒形机壳的上方，出风口与进料口相对，两者大体上成v型倾斜，进风口在进料口的下方，两者也大体上成v型倾斜，从进风口吹入圆筒形机壳内的风会把从进料口装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，圆筒形机壳内的风从出风口排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口排出；

通过电机与减速器带动半轴转动，再带动圆筒形机壳转动，一次还原铁粉被吸附在与永久磁铁相对的圆筒形机壳的内壁上，当圆筒形机壳旋转而脱离磁场时，一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口落入到接料箱中。

B.下面介绍使用本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法的步骤和条件: 

1.0原料铁粉烘干

1.1把原料铁粉通过装料漏斗，装入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置的上热风干燥腔下面的隔板上；

1.2尾轮和头轮拖动着焊接刮料板的链条运动，下链条带着刮料板翻动隔板上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉由排料口排出后通过传送带送给原料铁粉装料装置进行装料；

1.3；烘干温度为350-400℃；

2.0原料铁粉装料

2.1把漏斗和通过固定筋片焊接的固定圈和外圆筒置于氮化硅的圆筒中并且两者的底部接触，固定圈紧贴氮化硅装料圆筒的内壁，把漏斗和外圆筒限位固定；

2.2在外圆筒内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒内，外圆筒和纸板圆套筒单元的底部与煤层接触；

2.3在纸板圆套筒单元的圆环状的空腔内装入干燥的原料铁粉，在圆环腔内、内圆筒中分别转入煤；

 2.4用吊装装置通过提梁、上提梁把漏斗及外圆筒、内圆筒提出来；

 2.5然后，用耐火材料制的盖板把装料的氮化硅装料圆筒封盖，送入隧道窑中还原；

3.0制备一次还原铁

3.1将装入原料铁粉的氮化硅装料圆筒置于直接还原铁粉隧道窑的窑车上，窑车置于钢轨上；

 3.2由液压推进系统依次把每个窑车从窑头推至窑尾，推进的速度为2m/h, 窑车装载2t原料铁粉;从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；连续经过三个温区后，窑车上放置的氮化硅装料圆筒内的原料铁粉被还原成一次还原铁粉；

3.3由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

3.4窑顶水箱内的热水通过热水出水管接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管排出；

3.5直接还原铁粉隧道窑内的热风通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干；

3.6把得到的一次还原铁从氮化硅装料圆筒中取出，运到一次还原铁清刷装置的材料场；

4.0一次还原铁清刷

4.1把一次还原铁2摆在平板车上，把一次还原铁清刷装置放在一次还原铁上方，平板车上一次还原铁数量和位置与一次还原铁清刷装置的圆形钢丝刷相对准；

4.2提升装置通过连接杆与吊料钩连接，铁吊爪放在还原铁的空腔中固定，通过提升装置把一次还原铁从钢丝刷中间吊出来，一次还原铁被吊出来的过程中，圆形钢丝刷就把一次还原铁表面清刷干净了；

4.3清刷出来的废料通过上接废料漏斗、中接废料漏斗、下接废料漏斗漏入废料筒中，再通过吸尘管吸入废料罐中；

4.4清刷干净的一次还原铁装车送到一次还原铁破碎机进行破碎；

5.0一次还原铁破碎

5.1用一次还原铁破碎机对一次还原铁破碎；

5.2得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉，将该粒度的一次还原铁粉送到一次还原铁粉风力磁选机进行精选；

6.0一次还原铁粉精选

6.1将得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉通过进料口装入一次还原铁粉风力磁选机中；

6.2通过永久磁铁调整杆转动中心轴来调整固定在内滚筒上的永久磁铁位置；

6.3从进风口吹入圆筒形机壳内的风会把从进料口装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，圆筒形机壳内的风从出风口排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口排出；

6.4通过电机带动圆筒形机壳转动，当圆筒形机壳旋转而脱离磁场时，被吸附在与永久磁铁相对的圆筒形机壳的内壁上的一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口落入到接料箱中；

7.0制备粉末冶金用铁粉

 7.1把一次还原铁粉送到制备粉末冶金用铁粉的钢带机的钢带上；

7.2制备粉末冶金用铁粉的钢带机宽为1.2m,高为2.2m,长度为76m,其中加热区长40m、冷却区长36m；40m长的加热区平均分为10个温区：第一温区温度为780℃，第二温区温度为850℃，第三温区温度为880℃，第四至第八温区温度为900-910℃，第九温区温度为890℃，第十温区温度为850℃；36m长的冷却区将第十温区的温度850℃逐渐降低为60-70℃后出料；钢带宽1m,运行速度为180-240mm，产出量18-24t/h；

7.3通过氨分解及净化装置由制备粉末冶金用铁粉的钢带机的尾部充填还原气体；还原气体由该氨分解及净化装置把液氨直接转换为25%的氮气+75%氢气的混合气体；充填还原气体的充填量为60-75m3/h;

7.4得到制备粉末冶金用铁粉；

8.0粉末冶金用铁粉的粉碎

8.1用粉末冶金用铁粉粉碎机粉碎步骤7.4得到制备粉末冶金用铁粉，得到粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末；

9.0粉末冶金用铁粉的筛选

9.1把步骤8.1得到的粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末，用筛粉机筛选，得到粒度为28-150μm的粉末冶金用铁粉；

10.0检测

10.1对得到的一次还原铁粉的检测，检测数据如表1；

10.2对得到的粉末冶金用铁粉的检测，检测数据如表2。

有益效果：本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法具有如下突出的特点和效果： 

（1）本发明提供的原料铁粉链条式双腔烘干装置利用从隧道窑排出的余热气体加热干燥，节省能源。采用双层的上干燥腔和下干燥腔结构，充分均匀加热干燥。采用焊接刮料板的链条结构，链条沿着隔板上面运动过程中翻动并拖着原料铁粉向上运动，加快了原料铁粉的干燥，进一步缩短了干燥时间，提高了效率。由于不用煤气加热，使用更加安全。

（2）原有的原料铁粉装料装置由于要将圆外筒、圆内筒吊出来，固定筋片要穿过圆外筒、圆圆内筒之间的空腔内装入的原料铁粉，会使得到的一次原料铁的表面滑出深沟，要用大量的人力用手工清理，增加清理成本，还严重影响产品质量。本发明的原料铁粉装料装置由于采用了内纸板圆筒、外纸板圆筒和圆环形纸板底组成纸板圆套筒单元，使得到的一次还原铁的表面光滑，非常容易清理，没有杂质残留，提高了还原铁的纯度和质量，保证了制备粉末冶金用的铁粉高质量。解决了本技术领域长期没有解决的问题。 

（3）本发明提供的一种还原铁粉用的隧道窑，结构独特而巧妙，其特征在于，第三温区的窑墙的顶部安装有覆盖整个窑顶的窑顶水箱；窑顶水箱上有进水管、蒸汽排放管、热水出水管；通过进水管进入窑顶水箱内的水被还原铁粉用的隧道窑余温加热，窑顶水箱内的热水通过热水出水管接到供暖系统和供热水系统。本发明提供的一种还原铁粉用的隧道窑大大节省能源，节省成本，有巨大的经济效益，属于资源节约型的新设备。 

（4）本发明提供的一种一次还原铁清刷装置，结构简单奇妙，科学合理。把一次还原铁摆在平板车上运输，并直接把一次还原铁放在一次还原铁清刷装置的下方，操作人员站在操作平台上操作提升装置把一次还原铁从一次还原铁清刷装置中吊出来，一次还原铁被吊出来的过程中，圆形钢丝刷就把一次还原铁表面清刷干净了。清刷出来的废料通过上接废料漏斗、中接废料漏、下接废料漏斗漏入废料筒中，再通过吸尘管吸入废料罐中。 

本发明提供的一次还原铁清刷装置尤其是解决了业内长期没有解决一次还原铁采用手工清刷的状况，消除了清刷产生的粉尘对清刷工人的健康危害，同时还减轻了环境污染，对一次还原铁清刷的干净，生产出的一次还原铁的质量好。使用和维护方便，圆形钢丝刷在使用过程中磨损更换时，只需把长方形的上箱体取下，可以方便地更换圆形钢丝刷。生产效率高、成本低。 

（5）本发明提供的一次还原铁粉风力磁选机，结构巧妙，简单实用，从进风口吹入圆筒形机壳内的风会把从进料口装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，便于一次还原铁粉与杂质的分离，圆筒形机壳内的风从出风口排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口排出；一次还原铁粉能在脱离磁场的吸附后从出口落入到接料箱中。本发明提供的一次还原铁粉风力磁选机进行一次还原铁粉精选后，一次还原铁粉纯度高，可用于制备粉末冶金用的高质量的铁粉。 

本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法得到粒度为200、300、400、500目的粉末冶金用铁粉，具有高纯度，中松比，高压缩性，高强度，高成形性。本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法得到的中间产品一次还原铁粉具有高纯度，低松比，成形性好，烧结行好。 

本发明得到的粉末冶金用铁粉可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品的含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等；广泛用于汽车、摩托车、电气装备不见、办公装备零部件。 

附图说明

图1是本发明的原料铁粉链条式双腔烘干装置的示意图的主视图的剖面图。 

图2是本发明的原料铁粉链条式双腔烘干装置的俯视图。 

图3是图2的A-A的剖面视图。 

图4是现有的原料铁粉装料装置结构示意图的主视图的半剖面视图。 

图5为是现有的原料铁粉装料装置结构示意图的俯视图。 

图6为本发明的原料铁粉装料装置结构示意图的主视图的半剖面视图。 

图7为本发明的原料铁粉装料装置的结构示意图的俯视图。 

图8本发明的一种一次还原铁清刷装置的结构示意图的主视图的剖面。 

图9是本发明的一种一次还原铁清刷装置的结构示意图的俯视图。 

图10是图9的B-B 局部放大视图。 

图11是本发明的一次还原铁粉风力磁选机结构示意图的的主视图。 

图12是本发明的一次还原铁粉风力磁选机结构示意图的的左视图。 

图13是本发明提供的一种还原铁粉用的隧道窑结构示意图的横截面视图。 

具体实施方式

实施例1   A.本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法使用的设备包括:（1）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置；（2）原料铁粉原料铁粉装料装置；（3）直接还原铁粉隧道窑；(4)一次还原铁清刷装置；（5）一次还原铁破碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号C1200-35；（6）一次还原铁粉风力磁选机；（7）制备粉末冶金用铁粉的钢带机，选宁波赛菱加热设备有限公司生产，型号GD-1OOO-7500;（8）粉末冶金用铁粉的粉碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号WN-1200；（9）粉末冶金用铁粉的筛粉机，选河南新乡三禾振动设备有限公司生产，型号SX2-1200； 

下面介绍本发明研制的设备：

（1）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置

为了解决目前使用的原料铁粉烘干装置均是窑炉式的单加热腔的结构，使用煤气加热, 加热时间长, 加热不均匀，加热所需的能源多，成本高；使用煤气加热，非常不安全的问题，本发明提供了一种原料铁粉链条式双腔烘干装置。

本发明提供的一种原料铁粉链条式双腔烘干装置包括热风机101、第一电机102、热风筒103、调正螺栓104、尾轮105、装料漏斗106、第一排气筒107、第二排气筒108、上热风干燥腔109、下热风干燥腔110、链条托举轮111、刮料板112、机壳113、头轮114、头座115、十字接手116、减速机117、三角皮带轮118、第二电机119、链条120、隔板121、排料口122、热风连通管124、下支撑座125、上支撑座126； 

机壳113呈上高下低固定在建于地面的下支撑座125和上支撑座126上；

机壳113是一个长方形的箱体，有一个横隔板121把该箱体分隔成上热风干燥腔109、下热风干燥腔110；上热风干燥腔109、下热风干燥腔110之间有热风连通管124，通过该热风连通管124把下热风腔110的热风送给上热风干燥腔109，这样，下热风干燥腔110的热风把隔板121加热，进而把隔板121上面的原料铁粉加热，通过热风连通管124进入的热风沿着上热风干燥腔109由下至上流动，通过第一排气筒107、第二排气筒108排出并带走水分，把原料铁粉加热干燥；

装料漏斗106焊在上热风干燥腔109的下部，原料铁粉通过装料漏斗106装到上热风干燥腔109下面的隔板121上；

链条120套在尾轮105和头轮114上，尾轮105和头轮114均有齿与链条120配合并拖动链条120绕着尾轮105和头轮114运动，链条120形成上链条和下链条；刮料板112等距离垂直焊接在链条120上；多个固定在机壳113侧面上的链条托举轮111托着上链条，下链条带着刮料板112沿着隔板121上面运动，刮料板112翻动隔板121上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉通过排料口122排出后通过传送带123送给原料铁粉装料装置进行装料；刮料板112翻动原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动的过程，进一步加快了原料铁粉的干燥；

调正螺栓104是用来调整链条120松紧度的；

头轮114置于固定轴上，该固定轴两端均通过轴承分别固定在金属制成的两个头座115上；头座115、减速机117、第二电机119均固定在地面上的支撑平台上；

尾轮105的轴的两端通过轴承与机壳113连接；

第二电机119通过三角皮带轮118与减速机117连接，减速机117通过十字接手116与头轮114的固定轴一端连接；第二电机119、减速机117带动头轮114转动，进而带动链条120转动；第二电机119安装了变频装置，能够根据原料铁粉干燥程度，第二电机119随时调整转速，进而调整链条的运行速度；

第一电机102带动热风机101通过热风筒103把从隧道窑排出的余热气体吹入下热风干燥腔110中。

本发明提供的一种原料铁粉链条式双腔烘干装置温度为烘干温度为350-400℃；经过检测，得到干燥的原料铁粉的含水率为0.05％。 

(2)原料铁粉装料装置 

为了解决现有的原料铁粉装料装置存在的问题，本发明提供了一种原料铁粉装料装置。

  如图6-7所示，本发明的原料铁粉装料装置包括漏斗1、固定圈2、筋片3、外圆筒4、外纸板圆筒5、内纸板圆筒6、内圆筒7、圆环形纸板底8、氮化硅装料圆筒13； 

固定圈2是一个圆环，固定圈2焊接在漏斗1的下端；固定筋片3与固定圈2焊接并与外圆筒4的外壁的上部也焊接在一起；外圆筒4置于氮化硅装料圆筒13内并且两者的底部接触，固定圈2紧贴氮化硅装料圆筒13的内壁，把漏斗1和外圆筒4限位固定；外圆筒4与氮化硅装料圆筒13的内壁之间形成一个圆环腔10；漏斗1上端焊接提梁14；

内纸板圆筒6置于外纸板圆筒5内且底部平齐，并通过圆环形纸板底8把两者粘接成一体，内纸板圆筒6和外纸板圆筒5之间形成一个有底的圆环状的空腔11，上述结构称为纸板圆套筒单元；

把外圆筒4内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒4内，外圆筒4的底部与煤层接触；

有上提梁15的内圆筒7紧贴内纸板圆筒6的内壁置于其中，外圆筒4和内圆筒7对纸板圆套筒单元起固定支撑作用；

在纸板圆套筒单元的有底的圆环状的空腔11内装入干燥的原料铁粉，在圆环腔10内、内圆筒7中分别装入煤；用吊装装置通过提梁14、上提梁15把漏斗1及外圆筒4、内圆筒7提出来；然后，用耐火材料制的盖板把氮化硅装料圆筒13封盖，送入隧道窑中还原。

（3）直接还原铁粉隧道窑 

为了解决业内长期没有解决的还原铁粉用的隧道窑耗能高，成本高的问题，本发明提供了一种还原铁粉用的隧道窑。     

如图13所示，一种还原铁粉用的隧道窑包括窑顶、窑墙408、多个窑车406、窑内钢轨407、液压推进系统、加热系统，温控单元，其特征在于，第一温区、第二温区的窑顶为保温材料制成；第三温区的窑顶安装有窑顶水箱401；

还原铁粉用的隧道窑从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

一种还原铁粉用的隧道窑优选窑墙内宽为2.4m, 窑墙高为2.4m,长150m; 第一温区长为30m, 第二温区长为90m, 第三温区长为30m;

加热系统采用燃烧煤气，煤气管沿着隧道窑的窑墙408排列；

窑内钢轨407固定置于还原铁粉用的隧道窑的基础的中央；窑车406置于钢轨407上，由液压推进系统把每个窑车406从窑头推至窑尾，窑车406上放置的氮化硅装料圆筒405的原料铁粉被还原；

窑顶水箱401上有进水管402、蒸汽排放管403、热水出水管404；通过进水管402进入窑顶水箱401内的水被第三温区的余温加热，窑顶水箱401内的热水通过热水出水管404接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管403排出。

还原铁粉用的隧道窑内的余热气体通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干。 

（4）一种一次还原铁清刷装置 

为了解决业内长期没有解决的一次还原铁采用手工清刷的状况，本发明提供了一种一次还原铁清刷装置。

如图8-10所示，本发明提供的一次还原铁清刷装置包括箱体、顶端带钩201的吊料杆、铁吊爪202、圆形钢丝刷205、吸尘管209、提升装置；顶端带钩201的吊料杆与铁吊爪202连接； 

箱体包括长方形的上箱体和长方形的下箱体，长方形的上箱体和长方形的下箱体的长和宽相等，上箱体的高比下箱体矮；

长方形的上箱体的上面板208上均布多个圆孔，上口大下口小的上接废料漏斗204分别置于上面板208上的孔中，并且其上口与上面板208平

齐并焊接；每个上接废料漏斗204的下口分别置于长方形的上箱体的下面板216的孔中并与下面板216平齐并焊接；

长方形的下箱体的上盖面板211和下底面板212均有多个孔，其圆心分别与上箱体的上面板208和下面板210上的孔共线；相同的中接废料漏斗206和下接废料漏斗207的大口相对焊接成一体，然后分别置于上盖面板211和下底面板212的孔中并与上盖面板211和下底面板212平齐焊接；中接废料漏斗206的上口的直径比上箱体上的接废料漏斗204的下口的直径短，从而使长方形的下箱体的上盖面板211能托住圆形钢丝刷205；

钢丝刷固定板215是一块有多个孔的长方形板，该多个孔的圆心与长方形的上箱体和长方形的下箱体上的孔的圆心共线，圆形钢丝刷205分别置于该多个孔中；然后，钢丝刷固定板215置于长方形的下箱体的上盖面板上211上，再把长方形的上箱体置于钢丝刷固定板215上面，把圆形钢丝刷205限位固定，然后用固定钩把把长方形的上箱体、长方形的下箱体固定。

使用方法如下：先把一次还原铁203摆在平板车上，把一次还原铁清刷装置放在一次还原铁203上方，平板车上一次还原铁203数量和位置与一次还原铁清刷装置的圆形钢丝刷205相对准；操作人员站在操作平台213上操作，操作平台213置于地面214上；提升装置通过连接杆与吊料钩201连接，铁吊爪202放在还原铁203的空腔中固定，通过提升装置把一次还原铁203从钢丝刷205中间吊出来，一次还原铁103被吊出来的过程中，圆形钢丝刷205就把一次还原铁203表面清刷干净了，清刷出来的废料通过上接废料漏斗204、中接废料漏斗206、下接废料漏斗207漏入废料筒中，再通过吸尘管209吸入废料罐中。圆形钢丝刷205在使用过程中磨损更换时，只需把长方形的上箱体取下，可以方便地更换圆形钢丝刷205。 

（5）一次还原铁粉风力磁选机 

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一次还原铁粉风力磁选机。

如图11-12所示，本发明提供的一次还原铁粉风力磁选机包括进料口301、出风口302、进风口303、机壳304、废料口305、一次还原铁粉出口306、圆形外筒307、永久磁铁调整杆308、永久磁铁309、圆形内筒310、中心轴311、轴承座312、对轮接手313、减速机314、电动机315； 

中心轴311由左轴承座支撑，中心轴311通过轴承与圆筒形机壳304固定连接，圆筒形机壳304可以绕中心轴311转动；圆形内筒301固定在中心轴311上，永久磁铁调整杆308固定在中心轴311一端, 用永久磁铁调整杆308转动中心轴311来调整固定在圆形内筒310上的永久磁铁309的位置, 以便使非铁杂物和吸附在圆筒形机壳304内壁上的铁粉分别于废料口305、一次还原铁粉出口306顺畅排出；

为了保护永久磁铁309不吸附一次还原铁粉，用圆形外筒307罩在永久磁铁309外面，圆形外筒307固定在中心轴311上；

永久磁铁309的横截面形成扇形，优选扇形的圆心角为120-140°；

半轴316由右轴承座312支撑，半轴316一端是带法兰的，用螺栓固定在圆筒形机壳304端面, 半轴316另一端与通过对轮接手313与减速机314连接，减速机314与电动机315连接；

进料口301固定在圆筒形机壳304的上方，出风口302与进料口301相对，两者大体上成v型倾斜，进风口303在进料口301的下方，两者也大体上成v型倾斜，从进风口303吹入圆筒形机壳304内的风会把从进料口301装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，便于一次还原铁粉与杂质的分离，圆筒形机壳304内的风从出风口302排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口305排出；

通过电机315与减速器314带动半轴316转动，再带动圆筒形机壳304转动，一次还原铁粉被吸附在与永久磁铁309相对的圆筒形机壳304的内壁上，当圆筒形机壳304旋转而脱离磁场时，一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口306落入到接料箱中。

B.下面介绍本发明提供的一种粉末冶金用铁粉的制备方法的步骤和条件: 

1.0原料铁粉烘干

1.1把原料铁粉通过装料漏斗，装入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置的上热风干燥腔下面的隔板上；

1.2尾轮和头轮拖动着焊接刮料板的链条运动，下链条带着刮料板翻动隔板上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉由排料口排出后通过传送带送给原料铁粉装料装置进行装料；

1.3；烘干温度为350-400℃；

2.0原料铁粉装料

2.1把漏斗1和通过固定筋片3焊接的固定圈2和外圆筒4置于氮化硅的圆筒13中并且两者的底部接触，固定圈2紧贴氮化硅装料圆筒13的内壁，把漏斗1和外圆筒4限位固定；

2.2在外圆筒4内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒4内，外圆筒4和纸板圆套筒单元的底部与煤层接触；

2.3在纸板圆套筒单元的圆环状的空腔内装入干燥的原料铁粉，在圆环腔10内、内圆筒7中分别转入煤；

 2.4用吊装装置通过提梁14、上提梁15把漏斗1及外圆筒4、内圆筒7提出来；

 2.5然后，用耐火材料制的盖板把装料的氮化硅装料圆筒13封盖，送入隧道窑中还原；

3.0制备一次还原铁

3.1将装入原料铁粉的氮化硅装料圆筒置于直接还原铁粉隧道窑的窑车406上，窑车406置于钢轨上；

 3.2由液压推进系统依次把每个窑车406从窑头推至窑尾，推进的速度为2m/h, 窑车406装载2t原料铁粉;从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；连续经过三个温区后，窑车上放置的氮化硅装料圆筒内的原料铁粉被还原成一次还原铁粉；

3.3由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

3.4窑顶水箱401内的热水通过热水出水管接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管排出；

3.5直接还原铁粉隧道窑内的热风通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干；

3.6把得到的一次还原铁从氮化硅装料圆筒中取出，运到一次还原铁清刷装置的材料场；

4.0一次还原铁清刷

4.1把一次还原铁203摆在平板车上，把一次还原铁清刷装置放在一次还原铁203上方，平板车上一次还原铁203数量和位置与一次还原铁清刷装置的圆形钢丝刷205相对准；

4.2提升装置通过连接杆与吊料钩201连接，铁吊爪202放在还原铁203的空腔中固定，通过提升装置把一次还原铁203从钢丝刷205中间吊出来，一次还原铁103被吊出来的过程中，圆形钢丝刷205就把一次还原铁203表面清刷干净了；

4.3清刷出来的废料通过上接废料漏斗204、中接废料漏斗206、下接废料漏斗207漏入废料筒中，再通过吸尘管209吸入废料罐中；

4.4清刷干净的一次还原铁装车送到一次还原铁破碎机进行破碎；

5.0一次还原铁破碎

5.1用一次还原铁破碎机对一次还原铁破碎；一次还原铁破碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号C1200-35；

5.2得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉，将该粒度的一次还原铁粉送到一次还原铁粉风力磁选机进行精选；

6.0一次还原铁粉精选

6.1将得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉通过进料口301装入一次还原铁粉风力磁选机中；

6.2通过永久磁铁调整杆308转动中心轴311来调整固定在内滚筒310上的永久磁铁309位置；

6.3从进风口303吹入圆筒形机壳304内的风会把从进料口301装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，圆筒形机壳304内的风从出风口302排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口305排出；

6.4通过电机带动圆筒形机壳304转动，当圆筒形机壳304旋转而脱离磁场时，被吸附在与永久磁铁309相对的圆筒形机壳304的内壁上的一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口306落入到接料箱中；

7.0制备粉末冶金用铁粉

 7.1把一次还原铁粉送到制备粉末冶金用铁粉的钢带机的钢带上；制备粉末冶金用铁粉的钢带机，选宁波赛菱加热设备有限公司生产，型号GD-1OOO-7500;

7.2制备粉末冶金用铁粉的钢带机宽为1.2m,高为2.2m,长度为76m,其中加热区长40m、冷却区长36m；40m长的加热区平均分为10个温区：第一温区温度为780℃，第二温区温度为850℃，第三温区温度为880℃，第四至第八温区温度为900-910℃，第九温区温度为890℃，第十温区温度为850℃；36m长的冷却区将第十温区的温度850℃逐渐降低为60-70℃后出料；钢带宽1m,运行速度为180-240mm，产出量18-24t/h；

7.3通过氨分解及净化装置由制备粉末冶金用铁粉的钢带机的尾部充填还原气体；还原气体由该氨分解及净化装置把液氨直接转换为25%的氮气+75%氢气的混合气体；氨分解及净化装置为江苏苏净集团保护气氛公司产，型号为AO-100/FC-100；

7.4得到制备粉末冶金用铁粉；

8.0粉末冶金用铁粉的粉碎

8.1用粉末冶金用铁粉粉碎机粉碎步骤7.4得到制备粉末冶金用铁粉，得到粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末；粉末冶金用铁粉的粉碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号WN-1200；

9.0粉末冶金用铁粉的筛选

9.1把步骤8.1得到的粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末，用筛粉机筛选，得到粒度为28-150μm的粉末冶金用铁粉；粉末冶金用铁粉的筛粉机，选河南新乡三禾振动设备有限公司生产，型号SX2-1200；

10.0检测

10.1对得到的一次还原铁粉的检测，检测数据如表1；

10.2对得到的粉末冶金用铁粉的检测，检测数据如表2。粉末冶金用铁粉的最大的粒度为200、300、400、500目。

  

 

Claims (3)

1.一种粉末冶金用铁粉的制备方法，A.使用的制备设备包括:市场采购的一次还原铁破碎机；市场采购的制备粉末冶金用铁粉的钢带机;市场采购的粉末冶金用铁粉的粉碎机；市场采购的粉末冶金用铁粉的筛粉机；其特征在于，还包括：（a）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置；（b）原料铁粉原料铁粉装料装置；（c）直接还原铁粉隧道窑；(d)一次还原铁清刷装置；（e）一次还原铁粉风力磁选机；

（a）一种原料铁粉链条式双腔烘干装置，其包括热风机（101）、第一电机（102）、热风筒（103）、调正螺栓（104）、尾轮（105）、装料漏斗（106）、第一排气筒（107）、第二排气筒（108）、上热风干燥腔（109）、下热风干燥腔（110）、链条托举轮（111）、刮料板（112）、机壳（113）、头轮（114）、头座（115）、十字接手（116）、减速机（117）、三角皮带轮（118）、第二电机（119）、链条（120）、隔板（121）、排料口（122）、热风连通管（124）、下支撑座（125）、上支撑座（126）；

机壳（113）呈上高下低固定在建于地面的下支撑座（125）和上支撑座（126）上；

机壳（113）是一个长方形的箱体，有一个横隔板（121）把该箱体分隔成上热风干燥腔（109）、下热风干燥腔（110）；上热风干燥腔（109）、下热风干燥腔（110）之间有热风连通管（124），通过该热风连通管（124）把下热风腔（110）的热风送给上热风干燥腔（109），这样，下热风干燥腔（110）的热风把隔板（121）加热，进而把隔板（121）上面的原料铁粉加热，通过热风连通管（124）进入的热风沿着上热风干燥腔（109）由下至上流动，通过第一排气筒（107）、第二排气筒（108）排出并带走水分；

装料漏斗（106）焊在上热风干燥腔（109）的下部，原料铁粉通过装料漏斗（106）装到上热风干燥腔（109）下面的隔板（121）上；

链条（120）套在尾轮（105）和头轮（114）上，尾轮（105）和头轮（114）均有齿与链条（120）配合并拖动链条（120）绕着尾轮（105）和头轮（114）运动，链条（120）形成上链条和下链条；刮料板（112）等距离垂直焊接在链条（120）上；多个固定在机壳（113）侧面上的链条托举轮（111）托着上链条，下链条带着刮料板（112）沿着隔板（121）上面运动，刮料板（112）翻动隔板（121）上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉通过排料口（122）排出后通过传送带（123）送给原料铁粉装料装置进行装料；

调正螺栓（104）是用来调整链条（120）松紧度的；

头轮（114）置于固定轴上，该固定轴两端均通过轴承分别固定在金属制成的两个头座（115）上；头座（115）、减速机（117）、第二电机（119）均固定在地面上的支撑平台上；

尾轮（105）的轴的两端通过轴承与机壳（113）连接；

第二电机（119）通过三角皮带轮（118）与减速机（117）连接，减速机（117）通过十字接手（116）与头轮（114）的固定轴一端连接；第二电机（119）、减速机（117）带动头轮（114）转动，进而带动链条（120）转动；第二电机（119）安装了变频装置，能够调整转速；

第一电机（102）带动热风机（101）通过热风筒（103）把从隧道窑排出的余热气体吹入下热风干燥腔（110）中；烘干温度为350-400℃；

 (b)原料铁粉装料装置，其包括漏斗（1）、固定圈（2）、筋片（3）、外圆筒（4）、外纸板圆筒（5）、内纸板圆筒（6）、内圆筒（7）、圆环形纸板底（8）、氮化硅装料圆筒（13）；

固定圈（2）是一个圆环，固定圈（2）焊接在漏斗（1）的下端；固定筋片（3）与固定圈（2）焊接并与外圆筒（4）的外壁的上部也焊接在一起；外圆筒（4）置于氮化硅装料圆筒（13）内并且两者的底部接触，固定圈（2）紧贴氮化硅装料圆筒（13）的内壁，把漏斗（1）和外圆筒（4）限位固定；外圆筒（4）与氮化硅装料圆筒（13）的内壁之间形成一个圆环腔（10）；漏斗（1）上端焊接提梁（14）；

内纸板圆筒（6）置于外纸板圆筒（5）内且底部平齐，并通过圆环形纸板底（8）把两者粘接成一体，内纸板圆筒（6）外纸板圆筒（5）之间形成一个有底的圆环状的空腔（11），上述结构称为纸板圆套筒单元；

把外圆筒（4）内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒（4）内，外圆筒（4）的底部与煤层接触；

有上提梁（15）的内圆筒7紧贴内纸板圆筒（6）的内壁置于其中，外圆筒（4）和内圆筒（7）对纸板圆套筒单元起固定支撑作用；

（c）直接还原铁粉隧道窑，其包括窑顶、窑墙(408)、多个窑车（406）、窑内钢轨（407）、液压推进系统、加热系统，温控单元，其特征在于，第一温区、第二温区的窑顶为保温材料制成；第三温区的窑顶安装有窑顶水箱（401）；

还原铁粉用的隧道窑从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

加热系统采用燃烧煤气，煤气管沿着隧道窑的窑墙（408）排列；

窑内钢轨（407）固定置于还原铁粉用的隧道窑的基础的中央；窑车（406）置于钢轨（407）上，由液压推进系统把每个窑车（406）从窑头推至窑尾，窑车（406）上放置的氮化硅装料圆筒（405内的原料铁粉被还原；

窑顶水箱（401）上有进水管（402）、蒸汽排放管（403）、热水出水管（404）；通过进水管（402）进入窑顶水箱（401）内的水被第三温区的余温加热，窑顶水箱（401）内的热水通过热水出水管（404）接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管（403）排出；

还原铁粉用的隧道窑内的余热气体通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干；

（d）一种一次还原铁清刷装置，其包括箱体、顶端带钩（201）的吊料杆、铁吊爪（202）、圆形钢丝刷（205）、吸尘管（209）、提升装置；顶端带钩（201）的吊料杆与铁吊爪（202）连接；

箱体包括长方形的上箱体和长方形的下箱体，长方形的上箱体和长方形的下箱体的长和宽相等，上箱体的高比下箱体矮；

长方形的上箱体的上面板（208）上均布多个圆孔，上口大下口小的上接废料漏斗（204）分别置于上面板（208）上的孔中，并且其上口与上面板（208）平齐并焊接；每个上接废料漏斗（204）的下口分别置于长方形的上箱体的下面板（216）的孔中并与下面板（216）平齐并焊接；

长方形的下箱体的上盖面板（211）和下底面板（212）均有多个孔，其圆心分别与上箱体的上面板（208）和下面板（210）上的孔共线；相同的中接废料漏斗（206）和下接废料漏斗（207）的大口相对焊接成一体，然后分别置于上盖面板（211）和下底面板（212）的孔中并与上盖面板（211）和下底面板（212）平齐焊接；中接废料漏斗（206）的上口的直径比上箱体上的接废料漏斗（204）的下口的直径短，从而使长方形的下箱体的上盖面板（211）能托住圆形钢丝刷（205）；

钢丝刷固定板（215）是一块有多个孔的长方形板，该多个孔的圆心与长方形的上箱体和长方形的下箱体上的孔的圆心共线，圆形钢丝刷（205）分别置于该多个孔中；然后，钢丝刷固定板（215）置于长方形的下箱体的上盖面板上（211）上，再把长方形的上箱体置于钢丝刷固定板（215）上面，把圆形钢丝刷（205）限位固定，然后用固定钩把把长方形的上箱体、长方形的下箱体固定；

（e）一次还原铁粉风力磁选机，其包括进料口(301)、出风口(302)、进风口(303)、机壳(304)、废料口(305)、一次还原铁粉出口(306)、圆形外筒(307)、永久磁铁调整杆(308)、永久磁铁(309)、圆形内筒(310)、中心轴(311)、轴承座(312)、对轮接手(313)、减速机(314)、电动机(315)；

中心轴(311)由左轴承座支撑，中心轴(311)通过轴承与圆筒形机壳(304)固定连接，圆筒形机壳(304)可以绕中心轴(311)转动；圆形内筒(301)固定在中心轴(311)上，永久磁铁调整杆(308)固定在中心轴(311)一端, 用永久磁铁调整杆(308)转动中心轴(311)来调整固定在圆形内筒(310)上的永久磁铁(309)的位置, 以便使非铁杂物和吸附在圆筒形机壳(304)内壁上的铁粉分别于废料口(305)、一次还原铁粉出口(306)顺畅排出；

用圆形外筒(307)罩在永久磁铁(309)外面，圆形外筒(307)固定在中心轴(311)上；

永久磁铁(309)的横截面形成扇形；

半轴(316)由右轴承座(312)支撑，半轴(316)一端是带法兰的，用螺栓固定在圆筒形机壳(304)端面, 半轴(316)另一端与通过对轮接手(313)与减速机(314)连接，减速机(314)与电动机(315)连接；

进料口(301)固定在圆筒形机壳（304）的上方，出风口（302）与进料口（301）相对，两者大体上成v型倾斜，进风口（303）在进料口（301）的下方，两者也大体上成v型倾斜，从进风口（303）吹入圆筒形机壳（304）内的风会把从进料口（301）装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，圆筒形机壳（304）内的风从出风口（302）排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口（305）排出；

通过电机（315）与减速器（314）带动半轴（316）转动，再带动圆筒形机壳（304）转动，一次还原铁粉被吸附在与永久磁铁（309）相对的圆筒形机壳（304）的内壁上，当圆筒形机壳（304）旋转而脱离磁场时，一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口（306）落入到接料箱中；

制备方法的步骤和条件如下:

1.0原料铁粉烘干

1.1把原料铁粉通过装料漏斗，装入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置的上热风干燥腔下面的隔板上；

1.2尾轮和头轮拖动着焊接刮料板的链条运动，下链条带着刮料板翻动隔板上面的原料铁粉并拖着原料铁粉向上运动，并把干燥的原料铁粉由排料口排出后通过传送带送给原料铁粉装料装置进行装料；

1.3；烘干温度为350-400℃；

2.0原料铁粉装料

2.1把漏斗(1)和通过固定筋片（3）焊接的固定圈（2）和外圆筒（4）置于氮化硅的圆筒（13）中并且两者的底部接触，固定圈（2）紧贴氮化硅装料圆筒（13）的内壁，把漏斗（1）和外圆筒（4）限位固定；

2.2在外圆筒（4）内装入一层煤，再把纸板圆套筒单元置于外圆筒（4）内，外圆筒（4）和纸板圆套筒单元的底部与煤层接触；

2.3在纸板圆套筒单元的圆环状的空腔内装入干燥的原料铁粉，在圆环腔（10）内、内圆筒（7）中分别转入煤；

 2.4用吊装装置通过提梁（14）、上提梁（15）把漏斗（1）及外圆筒（4）、内圆筒（7）提出来；

 2.5然后，用耐火材料制的盖板把装料的氮化硅装料圆筒封盖，送入隧道窑中还原；

3.0制备一次还原铁

3.1将装入原料铁粉的氮化硅装料圆筒置于直接还原铁粉隧道窑的窑车（406）上，窑车（406）置于钢轨上；

 3.2由液压推进系统依次把每个窑车（406）从窑头推至窑尾，推进的速度为2m/h, 窑车（406）装载2t原料铁粉;从窑头至窑尾依次为3个温区，第一温区为预热区，温度为750℃；第二温区为加热温区，温度为750℃-1160℃；第三温区为冷却温区，温度为980℃-100℃；连续经过三个温区后，窑车上放置的氮化硅装料圆筒内的原料铁粉被还原成一次还原铁粉；

3.3由温度传感器分别检测3个温区的温度信息，传给温控单元进行调控加热单元来调控3个温区的温度；

3.4窑顶水箱401内的热水通过热水出水管接到供热系统、供暖系统和供热水系统，产生的蒸汽通过蒸汽排放管排出；

3.5直接还原铁粉隧道窑内的热风通过管道引入一种原料铁粉链条式双腔烘干装置中对原料铁粉进行烘干；

3.6把得到的一次还原铁从氮化硅装料圆筒中取出，运到一次还原铁清刷装置的材料场；

4.0一次还原铁清刷

4.1把一次还原铁（203）摆在平板车上，把一次还原铁清刷装置放在一次还原铁(203)上方，平板车上一次还原铁（203）数量和位置与一次还原铁清刷装置的圆形钢丝刷(205)相对准；

4.2提升装置通过连接杆与吊料钩(201)连接，铁吊爪(202)放在还原铁(203)的空腔中固定，通过提升装置把一次还原铁(203)从钢丝刷(205)中间吊出来，一次还原铁(103)被吊出来的过程中，圆形钢丝刷(205)就把一次还原铁(203)表面清刷干净了；

4.3清刷出来的废料通过上接废料漏斗(204)、中接废料漏斗(206)、下接废料漏斗(207)漏入废料筒中，再通过吸尘管(209)吸入废料罐中；

4.4清刷干净的一次还原铁装车送到一次还原铁破碎机进行破碎；

5.0一次还原铁破碎

5.1用一次还原铁破碎机对一次还原铁破碎；一次还原铁破碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号C1200-35；

5.2得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉，将该粒度的一次还原铁粉送到一次还原铁粉风力磁选机进行精选；

6.0一次还原铁粉精选

6.1将得到粒度为1.5-30mm的一次还原铁粉通过进料口(301)装入一次还原铁粉风力磁选机中；

6.2通过永久磁铁调整杆(308)转动中心轴311来调整固定在内滚筒(310)上的永久磁铁(309)位置；

6.3从进风口(303)吹入圆筒形机壳(304)内的风会把从进料口(301)装入的一次还原铁粉吹成旋涡状而悬浮，圆筒形机壳(304)内的风从出风口(302)排出，同时带走粒度微小的非铁杂物；粒度微稍大的非铁杂物从废料口(305)排出；

6.4通过电机带动圆筒形机壳(304)转动，当圆筒形机壳(304)旋转而脱离磁场时，被吸附在与永久磁铁(309)相对的圆筒形机壳(304)的内壁上的一次还原铁粉脱离磁场的吸附后从出口(306)落入到接料箱中；

7.0制备粉末冶金用铁粉

 7.1把一次还原铁粉送到制备粉末冶金用铁粉的钢带机的钢带上；制备粉末冶金用铁粉的钢带机，选宁波赛菱加热设备有限公司生产，型号GD-1OOO-7500;

7.2制备粉末冶金用铁粉的钢带机宽为1.2m,高为2.2m,长度为76m,其中加热区长40m、冷却区长36m；40m长的加热区平均分为10个温区：第一温区温度为780℃，第二温区温度为850℃，第三温区温度为880℃，第四至第八温区温度为900-910℃，第九温区温度为890℃，第十温区温度为850℃；36m长的冷却区将第十温区的温度850℃逐渐降低为60-70℃后出料；钢带宽1m,运行速度为180-240mm，产出量18-24t/h；

7.3通过氨分解及净化装置由制备粉末冶金用铁粉的钢带机的尾部充填还原气体；还原气体由该氨分解及净化装置把液氨直接转换为25%的氮气+75%氢气的混合气体；氨分解及净化装置为江苏苏净集团保护气氛公司产，型号为AO-100/FC-100；

7.4得到制备粉末冶金用铁粉；

8.0粉末冶金用铁粉的粉碎

8.1用粉末冶金用铁粉粉碎机粉碎步骤7.4得到制备粉末冶金用铁粉，得到粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末；粉末冶金用铁粉的粉碎机，选郑州红星机械有限公司生产，型号WN-1200；

9.0粉末冶金用铁粉的筛选

9.1把步骤8.1得到的粉碎后的粉末冶金用铁粉粉末，用筛粉机筛选，得到粒度为28-150μm的粉末冶金用铁粉；粉末冶金用铁粉的筛粉机，选河南新乡三禾振动设备有限公司生产，型号SX2-1200；

10.0检测

10.1对得到的一次还原铁粉的检测；

10.2对得到的粉末冶金用铁粉的检测。

2.如权利要求1所述的一种粉末冶金用铁粉的制备系统，其特征在于，所述的一种还原铁粉用的隧道窑的窑墙内宽为2.4m, 窑墙高为2.4m,长150m; 第一温区长为30m, 第二温区长为90m, 第三温区长为30m。

3.如权利要求1所述的一种粉末冶金用铁粉的制备系统，其特征在于，所述的一次还原铁粉风力磁选机的永久磁铁（309）的横截面形成扇形的圆心角为120-140°。

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