改善还原铁粉流动性能的试验

混料及制粒工艺制 得 的 粉 末 喂 料 ， 由于对表面进行 使得流动性 过特殊的处理粉末 具 有 良 好 的 均 匀 性 ， 得到了极大的改善 。
１ 试验过程及效果与可行性分析
１ ． １ 调整粉末粒度组成对流动性的影响
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表 １ Ｆ Ｈ Ｙ １ ０ ０ ． ２ ７ 粉在不同粒度等级下的流动性
粒度分布范围／ ｍ μ 粒度分布占比／％
： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｓ ｔ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ＰＭ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ － ｐ ｐ ｇ ｐ ， ， ｅ ｎ ｃ ｅ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｏ ｒ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｍ ｌ ｅ ｘ ｓ ｈ ａ ｅｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｓ ｌ ｉ ｍ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｈ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｙｆ ｐ ｐ ｇ ｇ ｇ ｐ ｐ ， ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｗ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｅ ｏ ｒ ｂ ｒ ｉ ｄ ｉ ｎ ｏ ｆ ｏ ｏ ｒ ｏ ｏ ｒ ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ ｐ ｐ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｒ ｏ ｎ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｅ ｒ ｏ ｆ ｆ ｅ ｒ ｓ ｐ ｙ ｐ ｐ ｐ ， ： ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅｉ ｐ ｇ ｇａ ｊ ｐ ｐ ， ， ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｍ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｄ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ａ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｐ ｊ ｐ ｐ ｒ ｏ ｌ ｏ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍ ｅ ａ ｓ ｗ ｅ ｌ ｌ ａ ｓ ａ ｄ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｐ ｇ ｙ ｊ ， ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ａ ｂ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｃ ａ ｎ ｉ ｍ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｒ ｏ ｎ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｐ ｐ ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ ｏ ｎ ｅ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｓ ｔ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ． ｔ ｈ ｅ ： ； ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｒ ｏ ｎ ｉ ｍ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ｐ ｙ ｐ ｙ 其优 流动性是粉末 冶 金 重 要 的 工 艺 参 数 之 一 ， 劣直接影响 生 产 效 率 ， 同 时 对 于 形 状 复 杂 件、 细长 件、 大高度件等 ， 流动性差将导致装粉时模具充填不 佳甚至出现搭桥从而影响制件的成形及密度均匀性 如 松 装 密 度、 粒度组 等。影 响 流 动 性 的 因 素 很 多， 成、 颗粒形貌等 。 还 原 铁 粉 由 于 颗 粒 形 貌 独 特 其 流 动性能控 制 相 对 较 难 ， 本文 以 莱 芜 钢 铁 集 团 粉 末 冶 （ 金有限公司 （ 以下简称莱钢粉末公司 ） 标 Ｆ ＨＹ １ ０ ０ ． ２ ７
表 ２ Ｆ Ｈ Ｙ １ ０ ０ ． ２ ７ 粉在粒度分布不同时测得的流动性
试样编号 １ ２ ３ ４ ５ ０μ ｍ ＞１ １ ２ ３ ４ １ ０ ０～１ ５ ０μ ｍ ２ ０ ２ ４ ２ ８ ３ ０ 粒度分布／％ ７ ５～１ ０ ０μ ｍ ３ ０ ２ ９ ２ ８ ２ ８ ４ ５～７ ５μ ｍ ２ ９ ２ ９ ２ ８ ２ ７ ５μ ｍ ＜４ ２ ０ １ ６ １ ３ １ １ 流动性
３］ 。 力学性能不利 ［
／ （ 常在 ２ 左 右， ９ｓ ５ ０ｇ） ＦＨＹ １ ０ ０ ． ２ ５粉流动性则为 ／ ３ ２ｓ ５ ０ｇ 左右 。 有国 外 研 究 曾 指 出 ， 还原粉在掺加一定比例水 雾化铁粉后流动性可以得到显著改善 。 本试验搜集一批流动性超标的 ＦＨＹ １ ０ ０ ． ２ ７粉 ［ ／ （ ］ 流动 性 ３ 样 品， 配入不同比例的 ０ ． ５ｓ ５ ０ ｇ） ／ （ ） ］ ， 流动性２ 研究其流动 Ｌ Ａ Ｐ １ ０ ０ ． ２ ９粉［ ５ ． １ｓ ５ ０ｇ 。 。 性的变化规律 图 １ 所示为试验结果
－１ ／ ·（ ） ｓ ５ ０ｇ
３ ０ ． １ ２ ９ ． ８ ２ ９ ． ４ ２ ９ ． １
当粉末的粒度整体偏粗时流 由表 ２ 可以看 出 ， 调整粉末的粒度 动性得到了改善 。 在 实 际 生 产 中 ， 组成主要有两种方法 ： 一是调整成品筛网的孔径 ， 孔 径越大则粒度相对 越 粗 ； 二是调整成品筛的粗网数 量， 其数量越多 筛 分 效 率 越 高 粒 度 相 对 越 粗 。 可 见 以上改善流动性的方法在现实生产中比较可行 。 此 外， 成品粒度偏粗还有助于提高粉末成材率 ， 减少筛 上物等副产品 。 但 是 ， 过粗的粉末在压制时容易形 成大孔隙 ， 在烧结时颗粒间接触面积小 ， 这对制件的
１］ ， 降［ 因此生产过程及包装时应注意粉末的防潮工
·１ ８·
粉末冶金工业 第 ２ ２卷
作 。 莱钢粉末公司制 订 了 详 细 的 铁 粉 防 潮 措 施 （ 如 使用双 层 内 袋 等 ） 于 每 年 的 雨 季 实 施， 加装干燥剂 ， 有效地保持了粉末的流动性 。 另外粉末在压制前为 降低粉末之间的摩 擦 力 而 添 加 润 滑 剂 ， 或是某些特 殊压制工艺用粉在 压 制 前 加 入 粘 结 剂 等 ， 这些也会
－１ ·（ ） 对应流动性／ ｓ ５ ０ｇ
５ ０ ＞１ １ ． ０ ２ ８ ． ３
１ ０ ０～１ ５ ０ ２ ６ ． ４ ３ ０ ． ９
７ ５～１ ０ ０ ２ ７ ． ８ ３ １ ． ３
４ ５～７ ５ ２ ８ ． ６ ３ ２ ． ２
５ ＜４ １ ６ ． ２ ３ ９ ． １
１ １ １ ２ Ｌ Ｉ Ｔ ｉ ｎ Ｕ Ｙ ｏ ｎ ｉ ａ ｎ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｄ ｅ Ｊ ｉ ｎ Ｉ Ｓ ｏ ｎ ｉ ｎ －Ｌ － Ｌ －Ｌ ｇ Ｙ ｇ ｇ Ｚ ｇ
（ ， ， ； １ ． Ｌ ａ ｉ ｗ ｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ Ｌ ａ ｉ ｗ ｕ ２ ７ １ １ ０ ５， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｐ ｇ ｙ ， ） ２． Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｃ ｈ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｙ ｇ
收稿日期 ： ２ ０ １ １－０ ７－０ ５ ， ， 作者简介 ： 李 霆（ 男（ 汉） 内蒙古丰镇市人 ， 工学学士 ， 工程师 ， 主要从事粉末冶金生产及产品研发工作 。 １ ９ ８ １－ ）
／ ／ ） 准Ｇ 为 Ｂ Ｔ ４ １ ３ ６－１ ９ ９ ４要求流动性小于３ ０ｓ ５ ０ｇ 例， 结合生产实际情况论述了几个改善流动性的试 验， 分别为 ： 调整粒度分布 、 配入雾化粉 、 调整原料松 同时分析了 装密度延长合批时 间 和 调 整 还 原 温 度 ， 试验效果及可行性 ， 为指导生产提供依据 。 实际 生 产中 由 于 季节 更 替 天 气 湿 度变 化 剧 烈， 在雨季粉 末 颗 粒 表 面 极 易 吸 附 水 气 致 使 流 动 性 下
（ ） 莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司 ，山东 莱芜 ２ 中南大学 ， 湖南 长沙 ４ １． ７ １ １ ０ ５； ２． １ ０ ０ ８ ３
摘 要： 流动性是粉末冶金重要的工艺参数之一 ， 其 优 劣 直 接 影 响 生 产 效 率， 同时对于形状复 杂件 、 细长件 、 大高度件等 ， 流动性差将导致装粉时模 具 充 填 不 佳 甚 至 出 现 搭 桥 从 而 影 响 制 件 的成形 。 实际生产中还原粉的流动性能控制相对较难 ， 本文提供了几个改善流动性的试验 ， 主 调整粉末粒度组成 、 配入雾化粉 、 调整原 料 松 装 密 度 并 延 长 合 批 时 间 、 调 整 还 原 温 度。 要包括 ： 以上方法均可以改善还原铁粉的流动性 ， 其中第三个最可行 。 关键词 ： 流动性 ； 还原铁粉 ； 改善 ； 试验效果 ； 可行性 中图分类号 ： Ａ 文献标识码 ： （ ） 文章编号 ： １ ０ ０ ６－６ ５ ４ ３ ２ ０ １ ２ ０ １－０ ０ １ ７－０ ４ ＴＨＥ Ｔ Ｅ Ｓ Ｔ Ｔ Ｏ Ｉ ＭＰ Ｒ ＯＶ Ｅ Ｆ Ｌ ＯＷ Ｒ ＡＴ Ｅ Ｏ Ｆ Ｒ Ｅ ＤＵ Ｃ Ｅ Ｄ Ｉ Ｒ ＯＮ Ｐ ＯＷＤ Ｅ Ｒ
粉末冶金工业 第２ ２ 卷第 １ 期 Ｖ ｏ ｌ ． ２ ２Ｎ ｏ ． １ Ｐ Ｆ ＯＷＤ Ｅ Ｒ ＭＥ Ｔ Ａ Ｌ Ｌ Ｕ Ｒ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ ２ ０ １ ２年２月 ｅ ｂ ． ２ ０ １ ２
改善还原铁粉流动性能的试验
李 霆１ 于永亮１ 张德金１ 李松林２
２］ 。 在金属注射成形工 艺 中 ，经 对流动性产生影响 ［
在品 种 相 同 的 条 件 下 ， 粉末的粒度组成会明显 越细的粉末其比表面积越大 ， 颗粒 影响其流动性能 ， 之间的摩擦 面 积 越 大 ， 粉 末 的 流 动 也 越 差， 反之亦 然 。 表 １ 所 示 为 随 机 抽 取 的 一 批 ＦＨＹ １ ０ ０ ． ２ ７粉 ［ ／ （ ］ 流动性为 ２ 在不同粒度等级下分析 ９ ． ５ｓ ５ ０ｇ） ／ 检测 方 法 执 行 Ｇ 其流动性 （ Ｂ Ｔ １ ４ ８ ２金属粉末流动 性的测定 标准漏斗法 ， 下同 ） 的差异 。 １ ０ ０ ． ２ ７粉 本试验抽取一 批 流 动 性 超 标 的 ＦＨＹ ［ ／ （ ） ］ 流动性 ３ 首先对其进行粒度分级 ， 再 ０ ． ２ｓ ５ ０ｇ 将分级的粉末在符 合 产 品 标 准 （ 莱钢粉末公司还原 ／ 铁粉企业标 准 Ｑ 的条件下按 １ ２ ０ ０ Ｌ Ｆ Ｙ ０ ０ ９－２ ０ １ １） 不同比例搭配 ， 使用小型混料机混合均匀 ， 分析其流 动性的变化 。 试验结果见表 ２。