[0001]
本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种低松比高成形性还原铁粉的生产方法。
背景技术：
[0002]
粉末冶金用低松比铁粉要求为：低松装密度，细的粒度组成，复杂的颗粒形貌且具有较大的比表面积及活性，可广泛应用于摩擦材料、减摩材料等生产领域。
[0003]
金属粉末的成形性由拉托拉值反应，常规还原铁粉粉末的拉托拉值＜1%，普通低松比还原铁粉拉托拉值在0.500%左右，材料成形性能仍然较差。
[0004]
现有技术制备还原铁粉过程中，除尘系统经过旋流器会排出除尘灰等废弃尾料，造成原料的浪费，还污染环境。
技术实现要素：
[0005]
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高成形性低松比还原铁粉的制备方法，实现以下发明目的：（1）降低还原铁粉的松比，同时提高成形性。
[0006]
（2）回收利用除尘灰等废弃尾料，环保节约。
[0007]
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种高成形性低松比还原铁粉的制备方法，所述制备方法，包括制备装罐铁鳞、一次还原、制备一次粉、二次还原。
[0008]
以下是对上述技术方案的进一步改进：所述一次还原，采用的还原剂由兰炭、焦末、石硝粉组成，兰炭：焦末：石硝粉的质量比为（6-7）：（1-3）：1。
[0009]
所述兰炭，固定碳含量≥80%； s≤0.50%所述焦末，固定碳含量≥80%； s≤1.10%所述石硝粉，氧化钙≥50%，粒度要求≤3mm，＞3mm的颗粒不超过5%。
[0010]
所述还原剂的固定碳含量≥68wt%，s含量≤0.8wt%，粒度＜5mm。
[0011]
所述一次还原，预热段温度300-1100℃，烧成带温度1140-1165℃，冷却段温度600-1100℃。
[0012]
所述制备一次粉，一次粉的质量指标为松比＜2.35g/cm3，大于0.18mm，小于等于0.25mm的颗粒占比为 4-10%，大于0.15mm，小于等于0.18 mm 的颗粒占比为10-18%。
[0013]
所述二次还原，一次粉与旋流灰按质量比2.5-3.5:1混合后进行二次还原。
[0014]
所述旋流灰的指标为：fe 90-92 wt %，c 0.28-0.35 wt %，si 0.2-0.25 wt %，mn 0.93-0.97 wt %，s 0.16-0.20 wt %，盐酸不溶物 0.17-0.20 wt %，p0.023-0.027 wt %，松比2.5-2.60 g/cm3。
[0015]
所述二次还原，还原炉的工艺温度为预热段为770-870℃；高温段为 910-920℃，
冷却段为895-905℃；料厚37-42mm， 带速170-190mm/min，气流量75-80nm3∕h； 还原气氛为纯氢气体。
[0016]
所述还原铁粉，松比为2.10-2.25g/cm3，拉托拉值为0.150%-0.290%。
[0017]
所述装罐铁鳞，fe≥71wt%，si≤0.30 wt %，mn≤0.70 wt %，s≤0.065 wt %，盐酸不溶物≤0.50 wt%，p≤0.050 wt%，松比2.45-2.65g/cm3，大于0.25mm的颗粒的体积占比≤25%。
[0018]
本发明取得的有益效果：（1）本发明制备的还原铁粉，松比为2.10-2.25g/cm3，拉托拉值为0.150%-0.290%；fe＞97.0%，c ＜0.10%，si ＜0.30%，mn＜0.70%，s＜0.060%，p ＜0.040%，压缩性＞6.25（g/cm3）（490mpa），流动性＜50（sec/50g）；大于0.18mm，小于等于0.25mm的颗粒占比为2-8%；大于0.15mm，小于等于0.18 mm 的颗粒占比为10-15%；优选为：fe含量为97.76-97.96%，c含量为0.013-0.016%，si含量为0.22%，mn含量为0.51-0.58%，s含量为0.021%，p含量为0.01-0.012%，盐酸不溶物为0.31%，流动性为39.9-40.4 sec/50g， 490mpa下压缩性为6.66-6.7g/cm3，拉托拉值为0.178-0.215%；松比2.1-2.25 g/cm3，大于0.18mm，小于等于0.25mm的颗粒占比为2-8%；大于0.15mm，小于等于0.18 mm 的颗粒占比为10-15%。
[0019]
（2）本发明还原温度较低为900-920℃。
[0020]
（3）本发明使用了除尘灰等废弃尾料，降本增效，节约环保。
具体实施方式
[0021]
实施例1（1）制备装罐铁鳞原料铁鳞通过烘干、冷却、磁选、球磨、筛分、磁选后制得装罐铁鳞；所述原料铁鳞的技术要求fe≥70%，si≤0.25%，mn≤1.00%，s≤0.050%，盐酸不溶物≤0.50%；所述装罐铁鳞的指标fe≥71%，si≤0.30%，mn≤0.70%，s≤0.065%，盐酸不溶物≤0.50%，p≤0.050%，松比2.45-2.65g/cm3，大于0.25mm的颗粒占比≤25%。
[0022]
（2）一次还原将装罐铁鳞与还原剂混合后用环形装具装入碳化硅耐火罐在隧道窑进行一次还原制得海绵铁。
[0023]
所述还原剂由兰炭、焦末、石硝粉组成，兰炭：焦末：石硝粉的质量比为（6-7）：（1-3）：1所述兰炭，固定碳含量≥80%； s≤0.50%所述焦末，固定碳含量≥80%； s≤1.10%所述石硝粉，氧化钙≥50%，粒度要求≤3mm，＞3mm的颗粒不超过5%。
[0024]
所述还原剂要求固定碳≥68%，s≤0.8%，粒度＜5mm。
[0025]
装罐铁鳞所使用的环形装具厚度规格为57-59mm，在隧道窑进行一次还原，所述隧道窑分三段，预热段温度300-1100℃，烧成带温度1140-1165℃，冷却段温度600-1100℃。
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（3）制备一次粉
海绵铁经粗破、细破、筛分、磁选后等得到75目一次粉。
[0027]
1）粗破使用颚式破碎机、大锤破机、小锤破机，控制大锤破后海绵体颗粒直径＜20mm，小锤破后海绵铁颗粒直径小于6mm。
[0028]
2）细破使用高粉机。
[0029]
3）筛分使用一台滚筛，筛网使用75目（孔径0.212mm/丝径0.125mm）。
[0030]
4）磁选使用干式磁选机。
[0031]
控制一次粉达到要求： 松比＜2.35g/cm3，大于0.18mm，小于等于0.25mm的颗粒占比为 4-10%，大于0.15mm，小于等于0.18 mm 的颗粒占比为10-18%。
[0032]
（4）二次还原使用高粉机破碎后获得的75目一次粉与旋流灰按质量比3:1均匀加入带式还原炉进行二次高温还原，经破碎、筛分、磁选、合批后获得低松比还原铁粉。
[0033]
所述旋流灰为除尘系统经过旋流器排出的粉末；所述旋流灰的性能指标检测为：fe 91.0%，c 0.31%，si 0.23%，mn 0.95%，s 0.18%，盐酸不溶物 0.18%，p 0.025%，松比2.5-2.60 g/cm3；所述二次高温还原，还原炉工艺参数设定为工艺温度：预热段为770℃、770℃、 870℃；高温段为 920 ℃、920℃、 920℃、 920℃、 920℃，冷却段为 900℃，每个温度点间隔2米；料厚39mm， 带速180mm/min，气流量75-80nm3∕h； 还原气氛为纯氢气体。
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所述筛分，筛网使用两台旋振筛：前面一台60目（孔径0.25mm/丝径0.125mm），筛网下的粉末，再经过75目（孔径0.212mm/丝径0.125mm）筛进行筛分，收集筛网下的粉末，即为低松比还原铁粉产品。
[0035]
所述低松比还原铁粉产品的指标为：fe含量为97.76-97.96%，c含量为0.013-0.016%，si含量为0.22%，mn含量为0.51-0.58%，s含量为0.021%，p含量为0.01-0.012%，盐酸不溶物为0.31%，流动性为39.9-40.4 sec/50g， 490mpa下压缩性为6.66-6.7g/cm3，拉托拉值为0.178-0.215%；松比2.1-2.25 g/cm3，大于0.18mm，小于等于0.25mm的颗粒占比为2-8%；大于0.15mm，小于等于0.18 mm 的颗粒占比为10-15%。
[0036]
除非特殊说明，本发明采用的比例均为质量比例，采用的百分比均为质量百分比。