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鐵粉的應用

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、高強度、高精度、形狀復雜方向發(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)量指標包括化學成分、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，同時對于形狀復雜件、細長件、大高度件等，流動性差將導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特，導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成分與純鐵相近，并且，純凈度更高，價格也比較低廉。

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。

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電爐或常規(guī)感應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)，熔化后不斷地補加余下的原料。

由于還原鐵粉的化學成分與純鐵相近，并且，純凈度相對更高，價格也比較低廉。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)。