CN104249157B - 一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，将钢水连续注入中间保温加热装置中，不断调整成分和温度，雾化的同时，测温装置将温度信号连续提供给控制系统，将中间包温度控制在1550-1580℃；位于中间保温加热装置大罐罐托底座上的称量系统连续显示大罐内剩余的钢水重量，保证大罐内剩余的钢水重量不低于5吨。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)采用2条双磁选干燥生产线，并配备“两工一备”3台高压泵，使钢铁粉末水雾化实现连续不间断作业；2)通过实时测温反馈控制雾化温度，使基粉的物理化学性能更加均匀一致的目的；3)采用合理的喷嘴尺寸和漏眼直径及雾化压力，降低出钢温度，提高雾化效率，提高基粉的质量。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域的水雾化工艺，尤其涉及一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法。
背景技术
水雾化工艺技术是粉末冶金领域实现工业化生产方式的常用技术，其方法是将高温钢水用高压雾化水通过特制的喷嘴将钢流击打成极细的粉末，然后通过磁选、脱水、干燥、还原、破碎、筛分、合批、包装，生产钢铁粉末的工业生产方式。
性能均匀一致的、高质量的水雾化铁粉基粉，是生产优质粉末冶金零件的前提。原料粉末的特性决定了成品铁粉压制与烧结的性状，最终决定了粉末冶金零件成品的性能。
目前国内水雾化工序存在的普遍问题是：为了顺利完成水雾化工艺流程，钢水要有较高的过热度，雾化过程中雾化温度由高到低不断变化，造成松装密度和粒度分布波动(开始时和结束时的差异)比较大。要减小水雾化铁粉性能的波动，保证铁粉最终的工艺性能，必须采取有效的工艺措施保证在雾化过程中关键工艺参数处于受控状态。另外由于高压泵性能和漏眼直径的限制，单眼雾化的生产方式对生产效率形成制约，采用连续雾化方式可以提高生产效率，降低雾化温度，达到减小松装密度和粒度分布的离散度的目的。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提供了一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，能够实现钢铁粉末的高效连续生产，降低出钢温度，提高雾化效率，提高基粉的质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，包括如下步骤：
1)电弧炉冶炼好的钢水，其化学成分为：C0.10-0.30％；Si≤0.035％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.020％；
2)将钢水连续注入中间保温加热装置中，不断调整成分和温度，其成分控制范围为：C0.15-0.25％；Si≤0.030％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.015％；出钢温度1600～1620℃；
3)雾化开始温度1550～1580℃，雾化终止温度1515～1520℃；雾化时，钢水从中间包漏眼中流下的同时采用水流喷射，中间包漏眼直径为￠20～24mm，钢液雾化速度300～350kg/min，高压水压力12～13MPa，流量200～210m3/h，喷嘴喷射角度21～23°，环缝尺寸为65～75丝；
4)雾化的同时，测温装置将温度信号连续提供给控制系统，将中间包温度控制在1550-1580℃；
5)位于中间保温加热装置大罐下的称量系统连续显示大罐内剩余的钢水重量，系统将后续冶炼好的钢水不断注入大罐，保证大罐内剩余的钢水重量不低于5吨；
6)采用2条双磁选干燥生产线，并配备“两工一备”3台高压泵，使钢铁粉末水雾化实现连续不间断作业。
所述测温装置为远红外测温仪，安装在雾化器的侧壁上，测量点打在钢水流上。
所述称量系统为安装在中间保温加热装置大罐罐托底座上的重量传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)采用2条双磁选干燥生产线，并配备“两工一备”3台高压泵，使钢铁粉末水雾化实现连续不间断作业；
2)通过实时测温反馈控制雾化温度，使基粉的物理化学性能更加均匀一致的目的；
3)采用合理的喷嘴尺寸和漏眼直径及雾化压力，降低出钢温度，提高雾化效率，提高基粉的质量。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。
图中：1.5t电弧炉2.10t电弧炉3.20t中间加热装置4.中间包5.漏眼6.雾化喷嘴7.雾化器8.称量系统
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本发明的工艺流程简图，本发明一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，采用连续生产流程，并通过实时测温反馈控制雾化温度，使基粉的物理化学性能更加均匀一致；包括如下步骤：
1)电弧炉1、2冶炼好的钢水，其化学成分为：C0.10-0.30％；Si≤0.035％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.020％；
2)将钢水连续注入中间保温加热装置3中，不断调整成分和温度，其成分控制范围为：C0.15-0.25％；Si≤0.030％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.015％；出钢温度1600～1620℃；
3)雾化开始温度1550～1580℃，雾化终止温度1515～1520℃；雾化时，钢水从中间包4漏眼5中流下的同时采用水流喷射，中间包4漏眼5直径为￠20～24mm，钢液雾化速度300～350kg/min，高压水压力12～13MPa，流量200～210m3/h，喷嘴6喷射角度21～23°，环缝尺寸为65～75丝；
4)雾化的同时，测温装置将温度信号连续提供给控制系统，将中间包4温度控制在1550-1580℃；
5)位于中间保温加热装置3大罐下的称量系统8连续显示大罐内剩余的钢水重量，系统将后续冶炼好的钢水不断注入大罐，保证大罐内剩余的钢水重量不低于5吨；
6)采用2条双磁选干燥生产线，并配备“两工一备”3台高压泵，使钢铁粉末水雾化实现连续不间断作业。
所述测温装置为远红外测温仪，安装在雾化器7的侧壁上，测量点打在钢水流上。
所述称量系统8为安装在中间保温加热装置大罐罐托底座上的重量传感器。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
见图1，是本发明一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法的具体实施例，系统配备了2台电弧炉，一台5t电弧炉1，一台10t电弧炉2，中间加热装置3的容量为20t，经电弧炉1、2冶炼好的钢水连续不断注入中间加热装置3中；雾化开始后，钢水经中间包4的漏眼5流出，由高压泵打出的高压水将钢液在雾化器7内破碎成微小液滴，从雾化喷嘴中喷出。本实施例配备三台高压泵，分别为高压泵(1)、高压泵(2)和高压泵(3)，两工一备，也可以两备一工，另外配备两条磁选干燥线，分别为磁选干燥线(1)和磁选干燥线(2)，根据生产情况可以一工一备或同时使用，保证连续不间断生产。
5t电弧炉1冶炼好的钢水，其化学成分为：C0.15％；Si0.026％；Mn0.12％；P0.01％；S0.014％；
10t电弧炉2冶炼好的钢水，其化学成分为：C0.18％；Si0.029％；Mn0.1％；P0.015％S0.02％；
将5t电弧炉1和10t电弧炉2冶炼好的钢水连续注入中间保温加热装置3中，不断调整成分和温度，其成分控制范围为：C0.15-0.25％；Si≤0.030％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.015％；出钢温度1600℃；
雾化开始温度1580℃；雾化终止温度1515℃；中间包4漏眼5直径为￠20mm；钢液雾化速度300kg/min，高压水压力12MPa，流量200m3/h；雾化喷嘴6喷射角度23°，环缝尺寸为75丝；
雾化的同时，测温装置将温度信号连续提供给控制系统，将中间包4的温度控制在1580℃
位于中间保温加热装置3大罐罐托底座的称量系统8可以是重量传感器，其连续显示大罐内剩余的钢水重量，系统将后续冶炼好的钢水不断注入大罐，保证大罐内剩余的钢水重量不低于5吨；
雾化后的钢铁粉末经过磁选、脱水和干燥，最终生产出性能均匀一致的、高质量的水雾化铁粉毛粉。采用本发明工艺方法生产出的毛粉松装密度较低，粒度更加均匀一致，有利于提高粉末冶金零件的成品质量。
Claims (3)
1.一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)电弧炉冶炼好的钢水，其化学成分为：C0.10-0.30％；Si≤0.035％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.020％；
2)将钢水连续注入中间保温加热装置中，不断调整成分和温度，其成分控制范围为：C0.15-0.25％；Si≤0.030％；Mn≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.015％；出钢温度1600～1620℃；
3)雾化开始温度1550～1580℃，雾化终止温度1515～1520℃；雾化时，钢水从中间包漏眼中流下的同时采用水流喷射，中间包漏眼直径为￠20～24mm，钢液雾化速度300～350kg/min，高压水压力12～13MPa，流量200～210m3/h，喷嘴喷射角度21～23°，环缝尺寸为65～75丝；
4)雾化的同时，测温装置将温度信号连续提供给控制系统，将中间包温度控制在1550～1580℃；
5)位于中间保温加热装置大罐下的称量系统连续显示大罐内剩余的钢水重量，系统将后续冶炼好的钢水不断注入大罐，保证大罐内剩余的钢水重量不低于5吨；
6)采用双磁选干燥生产线，并配备“两工一备”3台高压泵，使钢铁粉末水雾化实现连续不间断作业。
2.根据权利要求1所述的一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，其特征在于，所述测温装置为远红外测温仪，安装在雾化器的侧壁上，测量点打在钢水流上。
3.根据权利要求1所述的一种生产钢铁粉末的高效连续水雾化工艺方法，其特征在于，所述称量系统为安装在中间保温加热装置大罐罐托底座上的重量传感器。
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