一种基于电磁场作用下的粉末冶金铁粉制备方法
专利类型：发明授权
申请(专利)号：CN202110603534.3
申请日：2021-05-31
授权公告号：CN113351872B
授权公告日：2023-08-22
申请人：中南大学
地址：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
发明人：郭正启; 朱德庆; 潘建; 杨聪聪; 董韬
专辑：工程科技Ⅰ辑
专题：冶金工业
主分类号：B22F9/04
分类号：B22F9/04;B22F9/22;C21B13/08;C22B1/02;C22B1/24
国省代码：43
页数：11
代理机构：长沙永星专利商标事务所(普通合伙)
代理人：周咏;林毓俊
主权项：
1.一种基于电磁场作用下的粉末冶金铁粉制备方法,包括以下步骤：步骤(1)：造球将高纯磁铁精矿进行高压辊磨,然后与有机粘结剂混匀后,进行造球,得到生球；步骤(2)：预热和焙烧将步骤(1)制得的生球在链篦机-回转窑中干燥、预热和焙烧,获得强度较高的焙烧球团；步骤(3)：还原将步骤(2)制得的焙烧球团分批配入还原剂,在回转窑中进行还原反应,得到金属化的球团；所述步骤(3)中：所述的还原剂为烟煤,所述的还原剂的粒度为5～25mm；配入的还原剂总量与球团质量之比为0.5:1～1:1；还原温度介于900～1150℃,回转窑还原总时间为2～3h；所述的还原剂是分段加入,并进行分段还原的,具体的工艺为：还原过程中,首先加入还原剂为球团矿质量的0.1～0.2:1,然后在900℃还原0.5～1h,还原结束后,温度迅速升温至1000℃,还原剂与球团的质量比为0.1～0.2:1,还原时间为0.5～1h；然后继续升温至1100～1150℃,同时加入剩余的还原剂,还原时间为1h～1.5h；步骤(4)：电磁协同调控将步骤(3)制得的金属化球团放在外加磁场的中频感应炉中,在氮气气氛下进行加热,得到热处理后的球团；所述步骤(4)中,磁场强度为5～10T,频感应炉的频率为1500Hz, 加热温度为1300～1400℃,加热时间为20～40min,加热过程通入N-2保护,其流量为2L/min；步骤(5)：筛分、破碎和磨矿将步骤(4)制得的热处理后的球团进行筛分、破碎,然后磨细,得到一次还原铁粉；步骤(6)：氢还原将步骤(5)得到的一次还原铁粉进行氢还原,获得粉末冶金铁粉。
摘要：
本发明公开了一种基于电磁场作用下的粉末冶金铁粉制备方法,包括以下步骤：步骤(1)：造球；步骤(2)：预热和焙烧；步骤(3)：还原；步骤(4)：电磁协同调控；步骤(5)：筛分、破碎和磨矿；步骤(6)：氢还原。本发明针对传统的隧道窑生产粉末冶金铁存在还原时间长、效率低的问题,提出了一种独特电磁感应加热方法,利用电场、磁场和热场的协同作用,在较短的时间内,可以显著的诱导金属球团中铁晶粒生长,促进铁晶粒迁移、互联、聚集和长大,消除晶格缺陷,降低铁颗粒的孔隙率,提高致密度,从而可以显著改善粉末冶金铁粉的松装密度和流动性,降低工艺所需时间。
