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水霧化法制作金屬粉末的工藝,有著悠久的歷史。古時(shí)候,人們將熔化了的鐵水倒入水中,使其炸裂成細(xì)小的金屬粒子,作為煉制鋼鐵的原料;直到現(xiàn)在,在民間還有人將熔化了的鉛水直接倒入水中制作鉛丸的。采用水霧化法制作粗合金粉末,其工藝原理與上面講到的讓水爆裂金屬液是一樣的,只是在粉碎的效率上有了很大的提高。高壓水霧化法制作粗合金粉末,先將粗金在熔爐中融化,熔化后的金液須過熱五十度左右,然后注入中間包中。在金液注入前開始啟動(dòng)高壓水泵,讓高壓水霧化裝置開始工件。
鐵粉是粉末冶金工業(yè)的基礎(chǔ)原料之一,世界鐵粉年產(chǎn)量約在85萬t左右,鐵粉產(chǎn)量的85%用于粉末冶金零件的制造,其中70%~83%的粉末冶金零件用于汽車工業(yè)。寧波粉末冶金用合金粉其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等。產(chǎn)量(1)北美(加拿大QMP、美國赫格那斯、瑞典赫格那斯及所屬巴西水霧化、合金粉生產(chǎn)廠家還原鐵粉各2萬t,MPP金屬粉末制造公司)年產(chǎn)34~37萬t。(2)歐洲14~15萬t。瑞典赫格那斯為主,魁北克其次,俄羅斯5萬t、羅馬尼亞3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20萬t,其中出口4萬t,亞洲除Et,印度4000t,中國臺灣沒有,韓國、新加坡等都沒有鐵粉工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。
中間包中的金液經(jīng)過束流,通過包底的漏嘴進(jìn)入霧化器。霧化器是高壓水霧制作粗金的合金粉末的關(guān)鍵設(shè)備,霧化器的好壞關(guān)系到金屬粉末的粉碎效率。在來自霧化器的高壓水的作用下,金液被不斷地破碎成細(xì)小的液滴,落入裝置中的冷卻液中,迅液凝固成合金粉末。傳統(tǒng)的高壓水霧化制作金屬粉末的工藝中,金屬粉末是可以連續(xù)收集的,但存在少量金屬粉末隨霧化水流失的情況。在高壓水霧化法制作合金粉末的工藝中,霧化的產(chǎn)物被集中在霧化裝置中,經(jīng)沉淀、過濾,(如果需要的話可以干燥,一般是直接送下道工序。),獲得細(xì)的合金粉末,整個(gè)工藝流程中不存在合金粉末流失的情況。
鐵粉是粉末冶金的主要原料。按粒度,習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個(gè)等級。粒度為150~500μm范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉,粒度在44~150μm為中等粉,10~44μm的為細(xì)粉,0.5~10μm的為極細(xì)粉,小于0.5μm的為超細(xì)粉。一般將能通過325目標(biāo)準(zhǔn)篩即粒度小于44μm的粉末稱為亞篩粉,若要進(jìn)行更高精度的篩分則只能用氣流分級設(shè)備,但對于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮?dú)獗Wo(hù)分級機(jī)來做。鐵粉主要包括還原鐵粉和霧化鐵粉,它們由于不同的生產(chǎn)方式而得名。