[发明专利]一种包覆钴粉的制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金领域，尤其涉及一种用于硬质合金原料用包覆钴粉的制备方法及装置。

背景技术

硬质合金通常由难熔金属碳化物和粘结金属（如，钴和镍等）组成，其制备方法主要包括：将金属碳化物和粘结金属混合配料、球磨（搅拌混合）、成型（加入成型剂、制粒、压制成型、脱除成型剂）和烧结等步骤。

其中，成型是制备硬质合金工艺中的重要环节。因为硬质合金主要由高硬度、高弹性模量、高抗压强度的难熔金属碳化物组成，所以其粉末在压制过程中难以产生塑性变形，成型较为困难。并且其成型坯中存在细微缺陷（孔洞、夹杂、分层和裂纹），这些细微缺陷在烧结过程中不易消除，可能严重影响产品质量。成型剂的加入可帮助提高毛坯和烧结产品的性能。同时，成型剂必须能够被完全脱除，任何残留都会给烧结产品质量带来隐患。

目前，国内外常用的成型剂主要为石蜡（聚乙二醇PEG和聚乙烯PE等成型剂也有报道）。通常，将石蜡以石蜡汽油的形式与经湿法球磨和干燥后的硬质合金粉末混合，搅拌使得石蜡在硬质合金中分散均匀。也有报道称，直接将难熔金属碳化物、粘结金属和石蜡等混合配料球磨成型。但是这些方法中，粘结金属（如，钴和镍等）在未掺入石蜡之前易被空气中的氧或水蒸气氧化，对细颗粒及超细颗粒尤其如此，硬质合金粉末的质量控制难度大。此外，在未加入成型剂之前的混合配料和球磨工序中易产生大量呼吸性粉尘，污染硬质合金车间的生产环境，严重危害生产工人的身体健康。

发明内容

    本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种包覆钴粉的制备方法及装置，具有连续、快速的特点，不但产生的粉尘少，安全性能高，而且改善了硬质合金车间的生产环境；可以避免钴粉形貌的改变，并且可以实现真空度、温度、水温和料温的调整，可以防止钴粉在改性过程中被氧化；回收的有机蒸汽可以循环使用，经济环保，安全可靠。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种包覆钴粉的制备装置，用于硬质合金原料用加蜡钴粉的制备，包括用于对石蜡进行热熔融的融蜡装置和用于对所述热熔融的石蜡与钴粉进行搅拌混合的加蜡装置， 

所述融蜡装置包括换热器、与所述换热器相导通连接的多个水槽以及抽滤桶，通过经所述换热器换热的热水或冷水进入所述多个水槽调节所述多个水槽中的水温以连续加热石蜡；

所述加蜡装置与所述融蜡装置相连接，是可提供密闭真空容置空间的腔室结构，其具有的反应缸中设置多个搅拌器，一夹套套接设置在所述腔室的外周与所述融蜡装置的水槽相导通，置入所述加蜡装置的钴粉以及石蜡经抽真空后由所述多个搅拌器进行搅拌混合形成包覆钴粉。

所述包覆钴粉的制备装置还包括用于对所述加蜡装置所产生的有机蒸汽进行回收的有机回收装置；

所述有机回收装置包括与所述加蜡装置的所述反应缸相导通连接的换热器以及与所述有机回收装置的所述换热器相导通连接的多个储罐。

所述融蜡装置的所述换热器具有蒸汽进出管以及冷热水进出管；

所述多个水槽包括相导通连接的融蜡水槽和恒温水槽；

所述换热器的出热水管分别导通连接至所述融蜡水槽和所述恒温水槽，由所述蒸汽进管进入所述融蜡装置的所述换热器中的蒸汽可对由所述冷水进管进入所述融蜡装置的所述换热器中的冷水进行蒸汽加热，并由所述蒸汽出管排出。

所述蒸汽进出管和所述冷热水进出管上分别设置阀门。

所述融蜡水槽和所述恒温水槽是耐温材料制成的塑料板或不锈钢板；

所述融蜡水槽和所述恒温水槽中设置温度传感器；

所述抽滤桶通过第一热循环水管导通至所述恒温水槽中；

所述抽滤桶使用不锈钢或钛板材料制成。

所述腔室是具有的出料口的筒体结构，所述出料口位于所述腔室的底部用于获取搅拌成型的包覆钴粉；

所述夹套通过第二热循环水管与所述恒温水槽相导通。

所述多个搅拌器设置为两个，一个为高速分散搅拌桨，另一个为低速搅拌桨；

所述加蜡装置具有抽真空温控系统，其包括与所述腔室相关联设置的用于对所述腔室进行抽真空的抽真空单元以及与所述夹套相关联设置的用于对所述夹套中的液体质地温度进行控制的温控单元。

所述有机回收装置的所述换热器包括冷水进出管，蒸汽进管以及有机出管，所述蒸汽进管导通连接至所述加蜡装置的所述反应缸中，所述有机出管连接至所述多个储罐。

本发明还公开了一种包覆钴粉的制备方法。