一种粉末冶金铁粉的制备方法
专利类型：发明授权
申请(专利)号：CN202110603546.6
申请日：2021-05-31
授权公告号：CN113333770B
授权公告日：2023-07-11
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; 石玥
专辑：工程科技Ⅰ辑
专题：冶金工业
主分类号：B22F9/22
分类号：B22F9/22;C21B13/08;C22B1/244;C22B1/02
国省代码：43
页数：10
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：
1.一种粉末冶金铁粉的制备方法,包括以下步骤：步骤(1)：造球将高纯磁铁精矿进行高压辊磨处理,接着将辊磨后的矿粉与有机粘结剂进行混匀,然后造球,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；预热后球团抗压强度大于600N/个,所述焙烧球团强度超过2600N/个；步骤(3)：预还原将步骤(2)制得的焙烧球团分多次配入还原剂,然后在梯度温度下进行还原反应,得到预还原球团；还原剂为烟煤,所述的还原剂的粒度为5～25mm；还原剂总量与球团质量之比为5:1～7:1；还原总时间为20～24h,梯度温度介于900～1100℃；还原剂分3～4次加入,梯度温度有3个梯度；第一次配入还原剂的质量为球团质量的2～3倍,对应的还原温度为900℃,还原时间为1～1.5h；第二次配入还原剂的质量为球团质量的1～2倍,对应的还原温度为1000℃,还原时间为1～2h；第三次配入还原剂的质量为球团质量的1～2倍,对应的还原温度为1100℃；接着保持1100℃,如果还原剂没加完,将剩余的全部加完,然后还原16～21h,如果已经加完,保持该温度继续,还原16～21h；步骤(4)：破碎和磨矿将步骤(3)制得的预还原球团进行破碎,然后磨细,得到一次还原铁粉；磨矿过程采用真空球磨,将其破碎至-0.15mm；在真空球磨过程中,添加相对物料质量0.1～0.3%的复合有机添加剂强化球磨；所述复合有机添加剂由聚硅氧烷和葵基磺酸钠组合而成,其比例为2～6:6～8；步骤(5)：氢还原将步骤(4)得到的一次还原铁粉进行氢还原,获得粉末冶金铁粉。
摘要：
本发明公开了一种粉末冶金铁粉的制备方法,包括以下步骤：步骤(1)造球；步骤(2)：预热和焙烧；步骤(3)：预还原；步骤(4)：破碎和磨矿；步骤(5)：氢还原。本发明针对直接还原铁粉生产中传统隧道窑法存在产量低、能耗高、污染严重、自动化程度低的缺点,提出了回转窑直接还原法,使用铁精矿球团代替传统隧道窑法中的铁精粉则因一次还原产品分离容易,可获得质地纯净的金属化球团,防止带入煤灰及残碳,影响后续产品质量,同时回转窑产量大,操作温定,可控性好,产品质量纯。本发明针对高纯磁铁精矿球还原过程中易粉化的难题,提出了分段还原分段加煤的新思路,调控还原速度,降低赤铁矿还原转变成磁铁矿晶格转变而产生的结构应力,促进应力的缓慢释放,提高预还原球团强度,抑制还原粉化。
