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制作优质的还原铁粉要具备哪些要素

作者 金岭环保 浏览 发布时间 19-01-16

 

还原法制备铁粉,是工业中广泛采用的一种方法。它的制造工艺及设备都比较简易,适于遍地开花、土法生产。它的原料也非常广泛,如铁屑、铁鳞等废料均可,亦可直接从高品质铁矿砂中制取。还原剂可以使用我国极为普遍的木炭。

铁粉的纯度及颗粒 大小取决于原料的纯度及颗粒大小,因此要注意原料的颗粒大小,可由研磨及筛分的方法来控制,一般说来,小于0.4公厘就可以应用了。影响纯度最显著的为原料中的二氧化硅含量,含硅较高的原料就无法制得较好的铁粉。原料中的泥沙,经过洗选工艺可以除去大部分,若能在收集原料的地方保持清洁,尽量避免泥沙的渗入,则对于生产铁粉有很大的帮助。

含硅较低的沸腾钢铁磷是制取高品质铁粉的良好原料。木炭比较便宜,是良好的固体还原剂,当然,如果有炭黑那更好,但是成本较高。

还原剂有气体及固体两种,亦可二者配合使用。应用气体还原剂时,还原剂是由还原屑的表面渗入内部进行还原,而还原后的金属铁容易发生烧结作用,透气性不好,这会影响气体的继续渗透,因此还原屑的厚度受到了一定的限制,亦影响了生产速度。采用固体还原剂时,因为还原性气体由还原屑内部直接产生,即氧化铁与还原剂作用生成,这就改进了还原物的透气性,因而可以增加还原屑的厚度,改善还原情况,提高生产速度,同时还原后的铁粉比较疏松,容易研磨粉碎。所用固体还原剂的灰分含量越低越好,因为灰分必然混入铁粉中,因此降低了铁粉的纯度。

在使用固体还原剂时,往往不容易掌握混入的适当碳量,混入的碳量少了,则还原不完全,多了又发生剩碳,二者对铁粉纯度都不利。若以还原性气体及固体还原剂配合使用,也就是说,所混入的固体碳不足以完全还原全部氧化铁,而未还原的氧化铁则由还原性气体来完成还原作用,这样还原屑仍能保持良好的透气性,又可以避免还原不完全或剩碳 的问题,能够得到含金属铁较高的铁粉。

固体还原剂的颗粒是越小越好,因为细的粉末有较大的表面积,即与氧化铁的接触面大,容易发生作用,有利于还原的进行。但是粉碎的费用必然增多,与成本是相矛盾的,一般说,能研磨至小于0.075公厘就比较满意了。

原料准备好了,先进行混合,然后在1000-1100℃保温3-4小时,一般即可完成还原过程。还原温度若过高,铁粉粘结很紧,增加了粉碎的困难。如果温度较低,则还原时间变长,影响了生产的速度,甚至还不能完全还原。

在还原过程的最后的冷却阶段,必须设法避免铁粉的重新氧化,否则铁粉将失效,至少是不可能得到较好的铁粉。若采用气体还原或固体与气体配合还原法,则可避免重新被氧化的危险,但它需要密封的保护工具,加热的方式也只有管型电炉最为适宜,因此不适于普遍应用。