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鐵粉的應(yīng)用

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，均屬于粉末燒結(jié)技術(shù)。由于粉末冶金技術(shù)的粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯，而不需要或 很少需要隨后的機(jī)械加工，故能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本，粉末冶金技術(shù)在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

隨著粉末冶金工業(yè)的飛速發(fā)展，粉末冶金制品正向高密度、高強(qiáng)度、高精度、形狀復(fù)雜方向發(fā)展。鐵粉是粉末冶金的重要原料。生產(chǎn)鐵粉的主要方法是還原法和霧化法。電解法和羰基法主要用于制造磁性材料所需要的高純度、細(xì)粒度鐵粉。還原法是利用固體或氣體還原劑(如木炭、氫等)還原鐵的氧化物制成海綿鐵，然后加以粉碎。

霧化法系用高壓水流或空氣流把熔融鐵水流沖擊成霧狀，制成鐵粉。鐵粉的質(zhì)量指標(biāo)包括化學(xué)成分、粒度組成、松裝密度、流動性、壓縮性等。還原鐵粉通俗是利用焦炭、木炭、無煙煤、水煤氣、轉(zhuǎn)化天然氣、分解氨、氫等固體或氣體還原劑還 原鐵精礦、軋鋼鐵鱗等鐵的氧化物制取海綿狀的鐵。

還原鐵粉作為粉末冶金制品的主要原料，它對粉末冶金制品的性能具有重 要影響。流動性是粉末冶金重要的工藝參數(shù)之一，其優(yōu)劣直接影響生產(chǎn)效率，同時對于形狀復(fù)雜件、細(xì)長件、大高度件等，流動性差將導(dǎo)致裝粉時模具充填不佳，甚至出現(xiàn)搭橋從而響制件的成形以及密度均勻性等。而還原鐵粉由于顆粒形貌獨(dú)特，導(dǎo)致其流動性能控制相對較難，因此，需要研究一種改善還原鐵粉流動性的工藝方法。

應(yīng)用

還原鐵粉已有近百年的生產(chǎn)歷史，我國鐵粉生產(chǎn)始于1956年，1958年開始發(fā)展還原 鐵粉生產(chǎn)。主要應(yīng)用于粉末冶金工業(yè)、焊條制造、藥廠、食品添加劑等方面。其應(yīng)用舉例如下：

1. 還原鐵粉用作為制備釹鐵硼合金的原料之前需要壓制成短棒壓塊，這種短棒壓塊在真空感應(yīng)爐中熔煉釹鐵硼合金時其冶煉工藝與采用純鐵為原料時完全相同。然而，高純還原鐵粉比重小(1.5g-2.0g/cm3)、質(zhì)量輕、體積大，不宜直接用作為冶 煉釹鐵硼合金的含鐵原料使用。

通過在高純還原鐵粉中加入少量的粘結(jié)劑并用模具將其壓 制成比重6.5g-7.2g/cm3高比重的短棒壓塊制品可使之轉(zhuǎn)變成為類似純鐵塊的優(yōu)質(zhì)含鐵原料。由于高純還原鐵粉短棒壓塊制品質(zhì)量優(yōu)、生產(chǎn)成本低，所以，是一種比較理想的替代純鐵作為生產(chǎn)釹鐵硼合金的新型含鐵原料。由于高純還原鐵粉的化學(xué)成分與純鐵相近，并且，純凈度更高，價(jià)格也比較低廉。

所以，采用高純還原鐵粉壓塊替代純鐵作為生產(chǎn)釹鐵硼合金的原料不但能夠確保釹鐵硼的質(zhì)量，而且，還可以有效地降低其生產(chǎn)成本。生產(chǎn)實(shí)踐表明：采用還原鐵粉壓塊替代純鐵生產(chǎn)的燒結(jié)釹鐵硼合金的磁能積達(dá)到5565MGoe,與采用相同工藝以純鐵為原料生產(chǎn)的釹鐵硼合金相當(dāng)。

2. 高純還原鐵粉替代工業(yè)純鐵冶煉不銹鋼，采用高純還原鐵粉用作為煉鋼原料，壓制成短棒壓塊制品。

這種短棒壓塊適用于在真空感應(yīng)電爐或常規(guī)感應(yīng)電爐中熔煉不銹鋼作為原料使用，其冶煉工藝與采用工業(yè)純鐵為原料時完全相同，即：在通電熔化前將短棒壓塊制品與其它金屬原料一起放入到坩鍋內(nèi)，熔化后不斷地補(bǔ)加余下的原料。

由于還原鐵粉的化學(xué)成分與純鐵相近，并且，純凈度相對更高，價(jià)格也比較低廉。所以，對于那些采用工業(yè)純鐵生產(chǎn)的不銹鋼完全可以用還原鐵粉壓塊進(jìn)行替代，不但能夠確保不銹鋼的質(zhì)量，而且，還可以有效地降低不銹鋼的生產(chǎn)成本。

制備

一種改善還原鐵粉性能的還原鐵粉生產(chǎn)工藝，將含鐵粉料、焦粉和熔劑混勻后加入窯中進(jìn)行初還原，其中初還原的溫度控制為1160℃±10℃，初還原完成后得到海綿鐵生粉；再將海綿鐵生粉加入精還原爐中，并采用含H2的還原性氣體進(jìn)行精還原得到還原鐵，其中海綿鐵生粉TFe≥97.2％，C≤0.30％，精還原的正常還原溫度為940～950℃；對還原鐵解碎、合批后得到還原鐵粉，并控制還原鐵粉?200目的質(zhì)量比為48～54％，所述的含鐵粉料、焦粉和熔劑的質(zhì)量配比為：(1.5～2.0)：1：(1/8～1/6)。