一种快速生产超细铁粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113458406A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110727300.X(22)申请日2021.06.29(71)申请人河北林松金属粉末科技有限公司地址067600河北省承德市宽城满族自治县龙须门镇小龙须门村(72)发明人刘瑞银袁兴赵志民方建锋(74)专利代理机构石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)13128代理人张培元(51)Int.Cl.B22F9/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种快速生产超细铁粉的方法(57)摘要本发明利用两段式钢带炉来生产超细铁粉，第一段通氧气来将磁铁矿氧化使其变成Fe2O3，有助于还原的进行，第二段是通氢气使Fe2O3还原成超细铁粉，核心点是两段炉之间接口处气体种类，压力及流向的处理，因为第一段通氧气，第二段通氢气所以接口的气体压力、流向处理尤为重要，否则有可能发生氢气和氧气在高温下接触从而产生着火甚至发生爆炸，另外还原的温度控制的较低，在570℃左右，以使Fe2O3直接还原成Fe不经过FeO的阶段，因为如果出现FeO则较难被还原成Fe，这样虽然温度低还原的速度相对较慢，但由于不经过FeO的阶段，相对于Fe3O4在较高温度下的还原，速度还是加快了，从而使得其生产成本更低。CN113458406ACN113458406A权利要求书1/1页1.一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：使用两段式钢带炉，在第一段采用氧气在一定温度下将磁铁矿原料Fe3O4氧化成Fe2O3，同时该氧化段也是预热段，之后经过过渡段进入还原段，在还原段中在较低的温度下用氢气将Fe2O3进行直接还原，即不经过FeO的阶段，而直接还原成Fe，之后冷却出料，粉碎，分级成为超细铁粉成品。2.根据权利要求1中所述的一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：为了加快还原速度，首先将磁铁矿Fe3O4进行氧化，生成Fe2O3，为了加快氧化过程的进行，在氧化是通入氧气；氧化的温度在350℃~450℃，并且在氧气进口处设置1#调节阀，在氧气进出口处设置1‑1#压力表和1‑2#压力表，1‑2#压力表与1#调节阀进行联锁，氧化段的长度与还原段的长度相匹配，比例为1：3。3.根据权利要求1中所述的一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：氧气的进口在炉头，出口在氧化段末端，氧气进口的压力保持在5~7KPa，1#调节阀压力设定为1.5~2kpa，氧气出口处的压力保持在1.5~2KPa左右。4.根据权利要求1中所述的一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：氧化段和还原段中间的过渡段为法兰连接，并且在过渡段两端装双层玻璃纤维丝，以防止氧气和氢气的混合，为了进一步防止氧气和氢气的混合，在过渡段上面通入氮气，氮气是从过渡段下面流出，在氮气进口处设置2#调节阀，在氮气进出口处设置2‑1#压力表和2‑2#压力表，保持氮气的入口压力为5~7KPa，2#调节阀压力设定为2~2.5kpa，2‑2#压力表与2#调节阀进行联锁，氮气出口压力保持在2~2.5KPa左右，这样可以使氮气将氧气和氢气隔开，进一步确保安全。5.根据权利要求1中所述的一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：在还原段中，将还原温度控制在570℃左右，以确保Fe2O3直接还原成Fe，而不经过FeO阶段，因为如果出现FeO则由于FeO较难还原而使得还原时间加长，从而缩短还原时间，在还原段，氢气从炉尾部冷却段通入，从还原段入口处流出，并进行点火，使还原段中未消耗的氢气燃烧以防氢气泄露至厂房内，在氢气进口处设置3#调节阀，在氢气进出口处设置3‑1#压力表和3‑2#压力表，3‑2#压力表设置在点火前，与3#调节阀进行联锁，在使在氢气入口处压力保持在5~7KPa，3#调节阀设定为1.5~2kpa，出口处的压力保持在1.5~2KPa左右。6.根据权利要求1中所述的一种快速生产超细铁粉的方法，其特征在于：还原后的超细铁粉进行破碎、筛分、检测成为超细铁粉成品，包装入库。2CN113458406A说明书1/4页一种快速生产超细铁粉的方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金领域中的粉末制备技术，尤其是涉及到超细铁粉的快速制备技术。背景技术[0002]超细铁粉是粉末冶金工业中重要的原材料，平均粒度为1～10微米，广泛应用于在汽车工业、家电工业、超硬材料、电磁、生物、医学、光学等诸多领域。与普通铁粉（200目（75µm））相比，超细铁粉具有更大的比表面积和活性，以及特殊的电、磁、光以及催化、吸附和化学反应性等。随着粉末冶金制品向着高致密度，高强度，形状复杂等方向的发展，超细铁粉的用量越来越大。比如，在粉末冶金制品中加入一定量的超细铁粉可以明显地提高产品致密度，从而提高其强度，还可以降低产品