增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种粉末冶金用铁粉的生产设备，特别是一种增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置。
【背景技术】
[0002]铁基粉末原料的工业化大批量生产制备工艺，主要为隧道窑和雾化还原工艺。其制备的初级铁粉一般在20— 60目范围内，然而用于粉末冶金制品的粉末，要求在600目以上，而且在铁粉中除金属状态外还含有氧化物和其他杂质，金属态粉末和其他杂质的结合为不紧密结合，这样，就要求必须将初级铁粉再加工细化。
[0003]目前，对初级铁粉细化所采用的工艺主要是采用常温下球磨工艺，采用球磨破碎一是细化，二是使铁粉中的氧化物和其他杂质分离，利用粉体的摩擦和球磨介质的冲击来将铁粉进一步细化，粉体细化的主要动力来源于粉体外部的机械力。这种球磨工艺的不足在于:由于铁粉内应力的作用，使铁粉细化的时间长、能耗较高、效率不高；随着球磨时间的延长，内应力逐渐增加，必须抑制磁畴壁位移，结果导致与磁畴壁位移关联的起始磁化率逐渐减小。因此，需要研制一种专用设备，克服常温下球磨工艺中所存在的不足。通过检索可知，目前尚未见通过连续低温处理增加铁粉内应力、便于制备细磨设备的报道。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种通过对初级铁粉从室温到连续低温的变化处理，增加铁粉颗粒内应力，使部分铁粉在内应力作用下细化，同时再通过利用铁粉体增加的内应力与球磨过程中外力叠加，实现快速球磨、铁粉粒度更加细化的增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置。
[0005]为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:该增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，包括具有锥度的筒体，其特征在于:所述的具有锥度的筒体的上口为受料口，具有锥度的筒体的下口设有卸料盘，卸料盘的一侧下部设有返温仓；所述的具有锥度的筒体的内腔从受料口端至卸料盘端依次分为预冷区、低温冷却区和均匀冷却区；在低温冷却区内设有分层交叉排列的液态氮循环冷却管，在液态氮循环冷却管内通入液态氮，通过液态氮在液态氮循环冷却管内的循环，使低温冷却区内的温度达到-100°C ;沿具有锥度的筒体轴线设有转动轴，在转动轴上处在预冷区和均匀冷却区的位置段上均设有螺旋状输送叶，螺旋状输送叶的直径沿输送方向逐步增大，初级铁粉从受料口加入，先在预冷区内进行一边送料、一边短暂预冷，再进入低温冷却区进行一边低速送料、一边低温冷却，再进入均匀冷却区，在均匀冷却区内一边送料、一边均匀冷却，使铁粉料均匀冷却至< -1OO0C ;然后，通过卸料盘的出料口将冷却后的铁粉料卸入返温仓内，铁粉料的温度在返温仓内逐渐上升至室温。
[0006]本实用新型还通过如下措施实施:所述的具有锥度的筒体的上口的直径为200—Omm,下口的直径为600— 1500mm，锥度小于铁粉料自然堆积角。
[0007]所述的预冷区、低温冷却区和均匀冷却区的长度比为1:1.5:3，铁粉料通过输送距离的逐步加长及空间的逐步增大，实现冷却时间的控制；输送铁粉料的速度为50—300Kg/h，低温冷却区的长度为1.5—3.0m ;低温冷却区的温度降至-100°C，均匀冷却区的温度降至< -100 °C。
[0008]所述的液态氮循环冷却管设有4一5层，每层4一8根，层与层之间液态氮循环冷却管的排列方向垂直，以提高低温冷却区温度的一致性，同时，使铁粉料在处在预冷区内的螺旋状输送叶推力作用下、低速穿过交叉网格孔，以保持足够的低温冷却时间，使铁粉料的温度均匀降至-100°c ;液态氮循环冷却管的内径为30— 50mm，壁厚为2 — 5mm。
[0009]所述的具有锥度的筒体的外壁设有保温材料层，保温材料层的厚度为200—500mm,用以防止具有锥度的筒体的内部因外部温度较高而升高。
[0010]所述的转动轴的底端连接驱动装置，为现有技术，故不多述。
[0011]所述的返温仓内设有搅拌装置，为现有技术，故不多述。
[0012]本实用新型的有益效果在于:该增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，由于将初级铁粉进行了连续低温处理，使初级铁粉的温度低于零下100°c，利用由室温到低温的温度变化呆料铁粉粉体内部的内应力，与金属粉体接触的杂质在内应力增加后容易分离，再进行球磨，从而使后续球磨时间可缩短30-50%，铁粉粒度可以达到400-600目，达到了高质量粉末冶金制品的要求。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构轴向局剖视示意图。
[0014]图中:1、具有锥度的筒体；2、受料口 ；3、卸料盘；4、返温仓；5、预冷区；6、低温冷却区；7、均匀冷却区；8、液态氮循环冷却管；9、转动轴；10、螺旋状输送叶；11、保温材料层。
【具体实施方式】
[0015]参照图1制作本实用新型。该增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，包括具有锥度的筒体1，其特征在于:所述的具有锥度的筒体I的上口为受料口 2，具有锥度的筒体I的下口设有卸料盘3，卸料盘3的一侧下部设有返温仓4 ;所述的具有锥度的筒体I的内腔从受料口 2至卸料盘3依次分为预冷区5、低温冷却区6和均匀冷却区7 ;在低温冷却区6内设有分层交叉排列的液态氮循环冷却管8，在液态氮循环冷却管8内通入液态氮，通过液态氮在液态氮循环冷却管8内的循环，使低温冷却区6内的温度达到-100°C ;沿具有锥度的筒体I轴线设有转动轴9，在转动轴9上处在预冷区5和均匀冷却区7的位置段上均设有螺旋状输送叶10，螺旋状输送叶10的直径沿输送方向逐步增大，初级铁粉从受料口 2加入，先在预冷区5内进行一边送料、一边短暂预冷，再进入低温冷却区6进行一边送料、一边低温冷却，再进入均匀冷却区7，在均匀冷却区7内一边送料、一边均匀冷却，使铁粉料均匀冷却至< _100°C;然后，通过卸料盘3的出料口将冷却后的铁粉料卸入返温仓4内，铁粉料的温度在返温仓4内逐渐上升至室温。
[0016]作为本实用新型的改进:所述的具有锥度的筒体I的上口的直径为200— 800mm，下口的直径为600— 1500mm,锥度小于铁粉料自然堆积角。
[0017]所述的预冷区5、低温冷却区6和均匀冷却区7的长度比为1:1.5:3，铁粉料通过输送距离的逐步加长及空间的逐步增大，实现冷却时间的控制；输送铁粉料的速度为50—300Kg/h，低温冷却区6的长度为1.5—3.0m ;低温冷却区6的温度降至_100°C，均匀冷却区7的温度降至< -100 °C。
[0018]所述的液态氮循环冷却管8设有4一5层，每层4一8根，层与层之间液态氮循环冷却管8的排列方向垂直，以提高低温冷却区6温度的一致性，同时，使铁粉料在处在预冷区5内的螺旋状输送叶10推力作用下、低速穿过交叉网格孔，以保持足够的低温冷却时间，使铁粉料的温度均匀降至-100°C ;液态氮循环冷却管8的内径为30— 50mm，壁厚为2 — 5mm。
[0019]所述的具有锥度的筒体I的外壁设有保温材料层11，保温材料层11的厚度为200— 500mm，用以防止具有锥度的筒体I的内部因外部温度较高而升高。
[0020]所述的转动轴9的底端连接驱动装置，为现有技术，故不多述。
[0021]所述的返温仓4内设有搅拌装置，为现有技术，故不多述。
[0022]低温处理为一个物理变化过程，利用由室温到低温的温度变化呆料铁粉粉体内部的内应力，与金属粉体接触的杂质在内应力增加后容易分离。经过试验，冷却处理后的铁粉料，后续球磨时间可缩短30— 50%，降低了抑制磁畴壁的位移，铁粉粒度可以达到400— 600目。
【主权项】
1.增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，包括具有锥度的筒体(1)，其特征在于:所述的具有锥度的筒体(I)的上口为受料口(2)，具有锥度的筒体(I)的下口设有卸料盘(3)，卸料盘(3)的一侧下部设有返温仓(4);所述的具有锥度的筒体(I)的内腔从受料口(2)至卸料盘(3)依次分为预冷区(5)、低温冷却区(6)和均匀冷却区(7);在低温冷却区(6)内设有分层交叉排列的液态氮循环冷却管(8)，在液态氮循环冷却管(8)内通入液态氮；沿具有锥度的筒体(I)轴线设有转动轴(9)，在转动轴9 (上)处在预冷区(5)和均匀冷却区(7)的位置段上均设有螺旋状输送叶(10)，螺旋状输送叶(10)的直径沿输送方向逐步增大。
2.根据权利要求1所述的增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，其特征在于:所述的具有锥度的筒体(I)的上口的直径为200— 800mm，下口的直径为600—1500mmo
3.根据权利要求1所述的增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，其特征在于:所述的预冷区(5)、低温冷却区(6)和均匀冷却区(7)的长度比为1:1.5:3 ;输送铁粉料的速度为50— 300Kg/h，低温冷却区(6)的长度为1.5—3.0m ;低温冷却区(6)的温度降至-100°C，均匀冷却区(7)的温度降至< -100°C。
4.根据权利要求1所述的增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，其特征在于:所述的液态氮循环冷却管(8)设有4一5层，每层4一8根，层与层之间液态氮循环冷却管(8)的排列方向垂直；液态氮循环冷却管(8)的内径为30—50mm，壁厚为2—5mm。
【专利摘要】本实用新型公开了增加铁粉内应力便于制备细磨的连续低温处理装置，包括具有锥度的筒体，其特征在于：所述具有锥度的筒体的下口设有卸料盘，卸料盘的一侧下部设有返温仓；所述的具有锥度的筒体的内腔从上至下依次分为预冷区、低温冷却区和均匀冷却区；在低温冷却区内设有分层交叉排列的液态氮循环冷却管；沿具有锥度的筒体轴线设有转动轴，在转动轴处在预冷区和均匀冷却区的位置段上均设有螺旋状输送叶，螺旋状输送叶的直径从上至下逐步增大。该装置，由于将初级铁粉低温处理，使初级铁粉的温度低于零下100℃，利用由室温到低温的温度变化呆料铁粉粉体内部的内应力，再进行球磨，从而使后续球磨时间缩短，铁粉粒度可以达到400—600目。
【IPC分类】B22F1-00
【公开号】CN204504217
【申请号】CN201520115592
【发明人】陈坤, 赵星, 谷国华, 赵丽明
【申请人】山东泰山钢铁集团有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月26日