[发明专利]一种低松装密度水雾化铁粉的制备方法

说明书

本发明提供一种低松装密度水雾化铁粉的制备方法，具体该制备方法包括冶炼、精炼、雾化烘干和高温还原步骤，本发明以普碳钢废钢、生铁为原料，进过冶炼、精炼过程，结合高温还原工艺，对粉末的成分进行不断调整，经水雾化得到的铁粉，其组分为：Fe≥98.50%，C≤0.30%，S≤0.030%，Si≤0.12%，Mn≤0.35%，P≤0.020%，HL≤0.25%，从性能上来看，松装密度:2.60‑2.80 g/cm³，压缩性（500MPa）≥6.70 g/cm³，+100目≤5.0%，‑200目：50.0‑60.0%，松装密度低，铁粉纯度较高，成型性好，适用于粉末冶金零件的生产。

技术领域

本发明属于冶金粉末技术领域，具体涉及一种低松装密度水雾化铁粉的制备方法。

背景技术

雾化铁粉是利用高压气流或水流、离心力或真空减压等工艺，将熔融金属液流粉碎成液滴，冷凝后形成的金属粉末。水雾化铁粉则是采用了高压水流的工艺形成的金属粉末。雾化粉末成球率高、松装密度大，压缩性能好，但是成形性差，通常100目铁粉松装密度基本在2.90-3.15g/cm³。

目前国内低松装密度铁粉主要为还原铁粉，松装密度在1.90-2.80 g/cm³不等，还原铁粉主要采用氧化铁鳞为原材料，通过隧道窑一次还原和还原炉二次还原获得，但是氧化铁鳞主要是轧钢线轧钢剥落的氧化铁皮，根据轧钢产品的不同，还原铁粉中化学成分差异较大，铁粉纯度不高；另外，轧钢类型也直接影响到还原铁粉的松装密度，还原铁粉可使用的原材料十分受限，使得还原铁粉化学杂质成分及松装密度超标成为棘手问题。

通过有效调节雾化参数，降低原材料松装密度，结合精还原破碎参数调整，使制备低松装密度雾化铁粉成为可能。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，对现有生产工艺进行进一步优化，本发明提供一种低松装密度水雾化铁粉的制备方法，以普碳钢废钢、生铁为原料，以实现降低松装密度、提高铁粉纯度、适用于粉末冶金零件生产的发明目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低松装密度水雾化铁粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括冶炼、精炼、雾化烘干和高温还原步骤；

所述冶炼，普碳钢的废钢和生铁的混合重量比为3-4:1-2；

所述废钢，成分为：Si≤0.20%，Mn≤1.50%，P≤0.04%，S≤0.04%，Cr+Ni+Cu+Mo≤0.20%；

所述生铁，成分为：C≥3.50%，Si：0.45-0.85%，Mn：0.40-1.00%，P：0.10-0.15%，S≤0.07%，Cr+Ni+Cu+Mo≤0.20%；

所述冶炼，以0.10%≤C≤0.50%作为出钢终点；冶炼后钢水中的化学成分，Si≤0.12%，Mn≤0.35%，P≤0.020%；

所述精炼，包括添加脱氧剂和增碳剂，所述脱氧剂，是碳化硅或者焦碳粉，粒度1.0-2.0mm，水份＜0.5%；

所述增碳剂，是焦碳粉，其中：C≥90%，S≤0.3%，粒度0-3mm，水份≤1.0%；

所述精炼，从精炼开始到变白渣时间≤15min，保持白渣时间≥10min；出钢温度为1620-1670℃；

所述精炼，精炼完成要求钢样成分：C：0.10-0.50%，S≤0.040%，Si≤0.12%，Mn≤0.35%，P≤0.020%；

所述雾化烘干，水压力：10-13MPa，水流量：350-500Nm³/h，雾化桶水温：50-70℃；