CN104511594B - 一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，包括步骤：(1)中频炉熔炼：熔炼过程中加入铜块重量0.5‑0.7％的非金属矿产元素和0.3‑0.5％的盐类；(2)水雾化制粉：喷射顶角40‑45度，喷嘴材质45号钢，漏包孔径5‑8mm，雾化压力18‑25Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位0.3‑0.5m；(3)真空吸滤：吸滤时，添加铜块重量0.05‑0.15％的复合抗氧化剂；(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装。本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，生产的球形铜合金粉，具有球形度好，成分均匀，成型性好，烧结性优，表面氧化小的特点，生产成本低，生产效率高，产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及金属粉体的生产技术领域，尤其涉及一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺。
背景技术
铜及铜合金粉是粉末冶金中基本的原料之一，广泛应用在汽车、摩托车、含油轴承、电工合金、电子信息、电碳制品、石油钻探、化工合成、金刚石制品等诸多领域中。随时粉末冶金工业的发展，粉末冶金应用范围日益扩大，对粉末的种类和质量的要求也越来越高。目前生产铜粉多采用电解法，但是电解法环境污染严重，能耗大、成本高，产品单一，只能生产纯铜粉，不能生产铜合金粉，而且电解铜粉流动性差，不能满足高性能粉末冶金产品的需求。雾化法生产铜合金粉成本低、效率高、对环境污染小。但是目前水雾化生产的铜合金粉松装密度在2.4-4g/cm3，无法取代电解铜粉，且含氧量高，成粉率低，不能适应需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，通过对金属熔炼步骤改进，以及喷射顶角、漏包孔直径、雾化压力、冷却水位、水压等参数综合调节，球形度可控制在1.07，含氧量控制在0.08％以下，-30um的细粉率70％以上，具有投资小，无污染，细粉率高等优点。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，包括以下步骤：
(1)中频炉熔炼：将铜块放入中频炉中进行熔炼，熔炼过程中加入铜块重量0.5-0.7％的非金属矿产元素和0.3-0.5％的盐类；
(2)水雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为40-45度，喷嘴材质为45号钢，漏包孔径为5-8mm，雾化压力为18-25Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位为0.3-0.5m；
(3)真空吸滤：雾化后进行真空吸滤，得到雾化水和铜合金粉末，真空吸滤时，在真空吸滤桶中添加铜块重量0.05-0.15％的复合抗氧化剂，所述复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP和甘油；
(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装即可。
优选地，步骤(1)中所述的非金属矿产元素为磷元素。
优选地，步骤(2)中所述的雾化过程中喷射顶角为43度。
优选地，步骤(2)中所述的雾化压力为22Mpa。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，通过改进中频炉熔炼步骤，在熔炼过程中加入非金属矿产元素，从而改变熔融金属表面张力，同时调整雾化时合金液的过热度，使得金属液体在被雾化成细小颗粒的时候，由于表面张力的增大而易形成全球形；同时加入盐类，利用盐类高温分解出大量气体在熔体内部，对合金熔体产生微观搅拌作用，从而达到改善合金相不均匀的缺点，提高喷射时球形度。
(2)本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，通过对喷射顶角、漏包孔直径、雾化压力、冷却水位、水压等参数综合调节，使雾化介质获得尽可能大的出口速度和所需能量，保证雾化介质与金属液流之间形成合力的喷射角度，使金属液流产生最小的絮流，有效地喷射出全球形粉末且细粉率高，工作稳定性好，喷嘴不易堵塞，喷嘴寿命长，可达10周以上，同时成本较低。
(3)本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，在真空吸滤过程中，通过在真空吸滤桶中添加复合抗氧化剂，补集自由基的同时在铜粉表面成膜起到双重保护的作用，起到很好的抗氧化效果，解决了原水雾化铜粉含氧量高的问题，经抗氧化处理的铜合金粉保质期长；复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP、甘油，其中苯骈三氮唑是铜合金缓蚀剂，与金属表面层的金属离子结合形成沉积保护膜，苯磺酸钠与苯骈三氮唑发挥协同作用，以极性基团吸附于金属表面，赶除表面水分，抑制有关物质迁移，发挥遮蔽效应；OP主要作为表面活性剂，强化其它缓蚀剂与溶剂的乳化，提高铜合金粉的湿润性；甘油置换表面水分，并在表面形成另外一层低分子极薄膜层。
(4)本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，可以节省水资源，降低成本。
(5)本发明的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，通过对金属熔炼步骤改进，以及喷射顶角、漏包孔直径、雾化压力、冷却水位、水压等参数综合调节，球形度可控制在1.07，含氧量控制在0.08％以下，-30um的细粉率70％以上，生产的球形铜合金粉，具有球形度好，成分均匀，成型性好，烧结性优，表面氧化小的特点，生产成本低，生产效率高，产品质量稳定。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，包括以下步骤：
(1)中频炉熔炼：将铜块放入中频炉中进行熔炼，熔炼过程中加入铜块重量0.5％的磷元素和0.3％的盐类；
(2)水雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为40度，喷嘴材质为45号钢，漏包孔径为5mm，雾化压力为18Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位为0.3m；
(3)真空吸滤：雾化后进行真空吸滤，得到雾化水和铜合金粉末，真空吸滤时，在真空吸滤桶中添加铜块重量0.05％的复合抗氧化剂，所述复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP和甘油；
(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装即可。
实施例2：
一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，包括以下步骤：
(1)中频炉熔炼：将铜块放入中频炉中进行熔炼，熔炼过程中加入铜块重量0.6％的磷元素和0.4％的盐类；
(2)水雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为43度，喷嘴材质为45号钢，漏包孔径为7mm，雾化压力为22Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位为0.4m；
(3)真空吸滤：雾化后进行真空吸滤，得到雾化水和铜合金粉末，真空吸滤时，在真空吸滤桶中添加铜块重量0.10％的复合抗氧化剂，所述复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP和甘油；
(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装即可。
实施例3：
一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，包括以下步骤：
(1)中频炉熔炼：将铜块放入中频炉中进行熔炼，熔炼过程中加入铜块重量0.7％的非金属矿产元素和0.5％的盐类；
(2)水雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为45度，喷嘴材质为45号钢，漏包孔径为8mm，雾化压力为25Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位为0.5m；
(3)真空吸滤：雾化后进行真空吸滤，得到雾化水和铜合金粉末，真空吸滤时，在真空吸滤桶中添加铜块重量0.15％的复合抗氧化剂，所述复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP和甘油；
(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装即可。
Claims (4)
1.一种改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)中频炉熔炼：将铜块放入中频炉中进行熔炼，熔炼过程中加入铜块重量0.5-0.7％的非金属矿产元素和0.3-0.5％的盐类；
(2)水雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为40-45度，喷嘴材质为45号钢，漏包孔径为5-8mm，雾化压力为18-25Mpa，雾化桶的高度为3m，冷却水位为0.3-0.5m；
(3)真空吸滤：雾化后进行真空吸滤，得到雾化水和铜合金粉末，真空吸滤时，在真空吸滤桶中添加铜块重量0.05-0.15％的复合抗氧化剂，所述复合抗氧化剂包括苯骈三氮唑、苯磺酸钠、OP和甘油；
(4)真空吸滤得到的雾化水经过处理后循环利用，得到的铜合金粉末，进行干燥，筛分和包装即可。
2.根据权利要求1所述的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的非金属矿产元素为磷元素。
3.根据权利要求1所述的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的雾化过程中喷射顶角为43度。
4.根据权利要求1所述的改进型水雾法生产铜合金粉的工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的雾化压力为22Mpa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Improved process for producing copper alloy powder by water atomization method Effective date of registration: 20200109 Granted publication date: 20160824 Pledgee: Huishang bank Tongling Shun'an sub branch Pledgor: ANHUI XUJING POWDER NEW-MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020340000001 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 244,000 Jinsheng Road, Yi'an Economic Development Zone, Yi'an District, Tongling City, Anhui Province Patentee after: Anhui Xujing Powder New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 244199 Shun'an Jinshan Industrial Park, Tongling County, Tongling City, Anhui Province Patentee before: ANHUI XUJING POWDER NEW-MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |
Change date: 20240717 Registration number: Y2020340000001 Pledgor after: Anhui Xujing Powder New Material Technology Co.,Ltd. Pledgor before: ANHUI XUJING POWDER NEW-MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20160824 Pledgee: Huishang bank Tongling Shun'an sub branch Pledgor: Anhui Xujing Powder New Material Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020340000001 |