CN105219949A - 一种含钛还原铁精粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含钛还原铁精粉的制备方法,包括如下步骤:(1)一次球磨、(2)清洗、(3)磁选、(4)配料、(5)烘干、(6)焙烧、(7)二次球磨。本发明采用独特的加工方法,优化了生产工艺,制出的产品粉末粒度均匀、性能稳定、可靠性高、匹配性好、综合技术指标行业领先,由于本还原铁精粉中添加了钛元素,使得有本产品制得的粉末冶金零件有较高的强度和硬度,适用于汽车、船舶等零件机构的生产,有较强的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域,尤其涉及一种含钛还原铁精粉的制备方法。
背景技术
还原铁粉作为工业的主要原材料,广泛应用于机械、冶金、化工、航空航天材料领域。其世界每年总用量已超过100万吨,制成的粉末冶金零件近90万吨,销售额超过75亿美元。铁基粉末是粉末冶金工业的基础原材料,它的产量、品质决定着粉末冶金工业的发展。汽车工业的发展刺激并拉动了粉末冶金工业的发展,美国71%、日本89%的粉末冶金烧制零件用于汽车工业。我国目前还原铁粉用于汽车、电器设备等工业只有41%左右,但我国汽车工业以每年20~30%的速度增长,对粉末冶金制品需求量相当大,促使了还原铁粉生产的快速发展,未来需求量会越来越大,且对其质量、性能和新型产品要求越来越高。
发明内容
本发明旨在提供一种含钛还原铁精粉的制备方法,制出的产品性能稳定、可靠性高、匹配性好、综合技术指标行业领先等特点,且制备方法简单,适用于大批量的生产操作。
本发明通过如下技术方案来实现:
一种含钛还原铁精粉的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次球磨:将铁矿石经过球磨机进行球磨处理,得粒径小于4mm的矿石颗粒,并筛分祛除较大颗粒的杂质;
(2)清洗:对上述矿石颗粒进行清洗操作,去除漂浮的杂质;
(3)磁选:对清洗后的矿石颗粒进行磁选操作,得粗铁粉备用;
(4)配料:将粗铁粉、金红石、还原剂、粘结剂混合均匀后配水制成球状物料备用;
(5)烘干:将球状物料置于100~200℃的条件下烘干,使其含水量小于7%;
(6)焙烧:将烘干后的球状物料放入转底炉中焙烧60~90min后得反应物备用;
(7)二次球磨:对反应物进行球磨处理,得粒径小于0.125mm的颗粒即为含钛还原铁精粉。
进一步的,步骤(1)所述矿石颗粒粒径小于3mm的数量比重在80%以上。
进一步的,步骤(2)所述清洗的溶液为蒸馏水。
进一步的,步骤(3)所述磁选时磁场强度为0.6~1.2T。
进一步的,步骤(4)所述金红石粒径小于0.2mm,还原剂为焦炭粉末和石灰粉以质量比3:1混合而成,粘结剂为羧甲基纤维素,其中粗铁粉、金红石、还原剂和粘结剂的重量比为12:8:3:2,球状物料的含水量为4~10%。
进一步的,步骤(6)所述焙烧温度控制在1300~1400℃。
进一步的,步骤(7)所述含硅还原铁精粉可100%过120目,50%以上可过200目。
本发明具有如下有益效果:本发明采用独特的加工方法,优化了生产工艺,制出的产品粉末粒度均匀、性能稳定、可靠性高、匹配性好、综合技术指标行业领先,由于本还原铁精粉中添加了钛元素,使得有本产品制得的粉末冶金零件有较高的强度和硬度,适用于汽车、船舶等零件机构的生产,有较强的市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种含钛还原铁精粉的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次球磨:将铁矿石经过球磨机进行球磨处理,得粒径小于4mm的矿石颗粒,并筛分祛除较大颗粒的杂质;
(2)清洗:对上述矿石颗粒进行清洗操作,去除漂浮的杂质;
(3)磁选:对清洗后的矿石颗粒进行磁选操作,得粗铁粉备用;
(4)配料:将粗铁粉、金红石、还原剂、粘结剂混合均匀后配水制成球状物料备用;
(5)烘干:将球状物料置于100~200℃的条件下烘干,使其含水量小于7%;
(6)焙烧:将烘干后的球状物料放入转底炉中焙烧75min后得反应物备用;
(7)二次球磨:对反应物进行球磨处理,得粒径小于0.125mm的颗粒即为含钛还原铁精粉。
进一步的,步骤(1)所述矿石颗粒粒径小于3mm的数量比重在82%以上。
进一步的,步骤(2)所述清洗的溶液为蒸馏水。
进一步的,步骤(3)所述磁选时磁场强度为0.6~1.0T。
进一步的,步骤(4)所述金红石粒径小于0.2mm,还原剂为焦炭粉末和石灰粉以质量比3:1混合而成,粘结剂为羧甲基纤维素,其中粗铁粉、金红石、还原剂和粘结剂的重量比为12:8:3:2,球状物料的含水量为6~10%。
进一步的,步骤(6)所述焙烧温度控制在1320~1400℃。
进一步的,步骤(7)所述含硅还原铁精粉可100%过120目,50%以上可过200目。
测得本产品化学成分如下:
化学成分 | 质量分数(%) |
钛铁 | 97.8 |
钛 | 40.3 |
盐酸不容物 | 0.35 |
Mn | 0.40 |
C | 0.05 |
Si | 0.15 |
P | 0.03 |
物理性能如下:松装密度:2.66g/cm3,流动性:36s/50g,压缩性6.82g/cm3,小于45微米的粒度分布:23%。
实施例2
一种含钛还原铁精粉的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次球磨:将铁矿石经过球磨机进行球磨处理,得粒径小于4mm的矿石颗粒,并筛分祛除较大颗粒的杂质;
(2)清洗:对上述矿石颗粒进行清洗操作,去除漂浮的杂质;
(3)磁选:对清洗后的矿石颗粒进行磁选操作,得粗铁粉备用;
(4)配料:将粗铁粉、金红石、还原剂、粘结剂混合均匀后配水制成球状物料备用;
(5)烘干:将球状物料置于150~200℃的条件下烘干,使其含水量小于5%;
(6)焙烧:将烘干后的球状物料放入转底炉中焙烧90min后得反应物备用;
(7)二次球磨:对反应物进行球磨处理,得粒径小于0.125mm的颗粒即为含钛还原铁精粉。
进一步的,步骤(1)所述矿石颗粒粒径小于3mm的数量比重在85%以上。
进一步的,步骤(2)所述清洗的溶液为蒸馏水。
进一步的,步骤(3)所述磁选时磁场强度为0.6~1.0T。
进一步的,步骤(4)所述金红石粒径小于0.2mm,还原剂为焦炭粉末和石灰粉以质量比3:1混合而成,粘结剂为羧甲基纤维素,其中粗铁粉、金红石、还原剂和粘结剂的重量比为12:8:3:2,球状物料的含水量为4~8%。
进一步的,步骤(6)所述焙烧温度控制在1350~1400℃。
进一步的,步骤(7)所述含硅还原铁精粉可100%过120目,55%以上可过200目。
测得本产品化学成分如下:
化学成分 | 质量分数(%) |
钛铁 | 98.2 |
钛 | 39.7 |
盐酸不容物 | 0.38 |
Mn | 0.36 |
C | 0.06 |
Si | 0.18 |
P | 0.03 |
物理性能如下:松装密度:2.71g/cm3,流动性:37s/50g,压缩性6.88g/cm3,小于45微米的粒度分布:22%。
Claims (7)
1.一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)一次球磨:将铁矿石经过球磨机进行球磨处理,得粒径小于4mm的矿石颗粒,并筛分祛除较大颗粒的杂质;
(2)清洗:对上述矿石颗粒进行清洗操作,去除漂浮的杂质;
(3)磁选:对清洗后的矿石颗粒进行磁选操作,得粗铁粉备用;
(4)配料:将粗铁粉、金红石、还原剂、粘结剂混合均匀后配水制成球状物料备用;
(5)烘干:将球状物料置于100~200℃的条件下烘干,使其含水量小于7%;
(6)焙烧:将烘干后的球状物料放入转底炉中焙烧60~90min后得反应物备用;
(7)二次球磨:对反应物进行球磨处理,得粒径小于0.125mm的颗粒即为含钛还原铁精粉。
2.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述矿石颗粒粒径小于3mm的数量比重在80%以上。
3.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述清洗的溶液为蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述磁选时磁场强度为0.6~1.2T。
5.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述金红石粒径小于0.2mm,还原剂为焦炭粉末和石灰粉以质量比3:1混合而成,粘结剂为羧甲基纤维素,其中粗铁粉、金红石、还原剂和粘结剂的重量比为12:8:3:2,球状物料的含水量为4~10%。
6.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述焙烧温度控制在1300~1400℃。
7.根据权利要求1所述的一种含钛还原铁精粉的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述含硅还原铁精粉可100%过120目,50%以上可过200目。
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