钢带式铁粉还原炉

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我国粉末冶金工业炉的发展现状

收稿日期 : 2008 - 07 - 11 作者简介 : 孙克云 ( 1941 - ) ,男 ( 汉) ,浙江宁波人 ,宁波东方加热设备有限公司董事长 ,主要从事粉末冶金加热炉制造与开发工作。
第 6 期孙克云等 : 我国粉末冶金工业炉的发展现状
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铁粉二次还原炉 , 它为以后国内自行开发现代的钢带连续式铁粉二次还原炉提供了宝贵的经验。 90 年代末以来 , 随着汽车等相关工业的快速发展 , 我国的粉末冶金工业进入了发展时期。但国内粉末冶金企业面临着产能与市场需求的尖锐矛盾。现有的推杆炉 ,从其设备性能和生产效率状况都已不能适应市场发展的要求 , 而进口的粉末冶金专用炉价格高昂 , 多数企业望而怯步。这给国内工业炉制造企业带来了机遇 , 他们看准了时机 ,吸收消化国外的先进技术。于 2000 年先后试制成功新型的网带式烧结炉和钢带宽度为 1 m 的连续式铁粉二次精还原炉 ,又相继地开发了多种产品。大大地改变了国产电炉的状况 ,替代了进口 , 大幅度地降低了使用单位的投入成本 , 为我国粉末冶金工业的发展提供了装备更新的条件。当前 , 国内粉末冶金工业炉的制造企业纷纷涌现 , 在市场竞争机制的促动下 ,使我国的粉末冶金工业炉的技术水平又有了新的提高。专用工业炉制造水平的提高 , 对我国粉末冶金工业的发展是功不可没的。
第 18 卷第 6 期粉末冶金工业 Vol. 18 No . 6 Dec. 2008 POWDER METALL URG Y INDUSTRY 2008 年 12 月
我国粉末冶金工业炉的发展现状
孙克云 , 丁传毅
(宁波东方加热设备有限公司 ,宁波 315174)
SUN Ke2yun ,DI NG Chua n2yi ( Ningbo Do ngfa ng Heating Equipment s Co . ,Ltd ,Ningbo 315174 , China)

带式还原电炉温度控制系统的应用研究

３结语
改进后的控温系统彻底解决了原控温系统炉丝功率要求严格、电器元件故障率高、控温精度低的问题，通过几年的实践证明，带式还原电炉采用以周波控制器、固态继电器控制为主的单回路温度反馈控制系统可以实现高效稳定、高控温精度生产。图２改造后的温控系统及电气原理
（ｈｏｄｒＭｔｌｒｙＣ．ＬｄＴｅＰｗｅｅａｕｇｏ，ｔ）ｌ
ＡｂｔａｔＴｅｔｍｐｒｔｒｏｔｌｓｓｅｏｅｂｌｒｄｃｉｎｆｒａｅｉｔｏｏｇｌｔｄｅｎｎｌｚｄｈｅｓｒｃ：ｈｅｅａｕｅｃｎｒｙｔｍｆｈｅｔｅｕｔｕｎｃｈｒｕｈｙｓｉｄａｄａａｙｅ．Ｔｏｔｏｓｕｓｓｅｙｔｍｆｕｔｒｔｃｎｉｅａｌａｌｎｔｒｃｓｎｉｅｅａｕｅｃｎｒｌｓｎｔｂｙｅｈｎｅｆｒｔｅａｌｒ — ａｌａｅｏｓｄｒｂｙｆｓａｄｉｐｅｉｉｎｔｍｐｒｔｒｏｔｏａｌｎａｃｄａｔｍｅｉａｌｓｏｏｉｅｈｏｔｎｏｅｔｍｐｒｔｒｏｔｌｓｓｍ．ｉｆｔｅｅａｕｅｃｎｒｙｔｏｈｏｅＫｅｒｓｂｌｒｄｃｉｎｆｒａｅ；ｍｐｒｔｒｏｔｏ；ｏｏｄｒｙｗｏｄ：ｅｔｅｕｔｕｃｔｏｎｅｅａｕｅｃｎｒｌｉｎｐｗｅｒ
的功能。
１早期温控系统存在的问题
图１改造前的温控系统及电气原理

还原炉的主要结构及作用

还原炉的主要结构及作用
还原炉是一种用于还原金属的设备，主要由炉体、燃料系统、进出料系统、控制系统等组成。

炉体是还原炉的主要结构，通常由炉筒、炉盖、炉底等部分组成。

炉筒内壁通常采用负压陶瓷材料，以防止高温和烟尘侵蚀。

炉盖上通常安装了进气管、排气管和观察孔，以方便操作和观察。

炉底则安装了燃料喷嘴和进出料口，用于控制燃料和物料的进出。

燃料系统主要由燃料箱、输送管道、风机等组成，用于将燃料输送到炉内进行燃烧。

进出料系统包括进料斗、送料机、送料管道等，用于将待还原的金属或矿石物料输送到炉内。

控制系统则负责控制燃料和物料的进出，调节炉内温度、压力等参数，保证还原反应的顺利进行。

还原炉的作用是将金属的氧化物还原成金属，通常用于提炼钢铁、铁合金、锰合金等。

还原反应需要高温、高压和一定的还原剂，还原炉在其中扮演着重要的角色。

通过燃烧燃料，产生高温高压的气体流动，将还原剂输送到物料表面，使氧化物还原成金属。

因此，还原炉的结构和控制系统的设计，对于还原反应的有效进行至关重要。

- 1 -。

还原退火炉功能和技术性能参数

1还原退火炉功能和技术性能参数1.1还原退火炉工艺过程和技术参数1.1.1概述还原退火炉是热镀锌/铝锌合金生产线上的核心设备。

带钢在这里经过加热、保温、冷却等工艺过程完成再结晶退火，达到要求的机械性能。

退火后的带钢经过控制冷却达到要求的入锅温度，满足下一步涂镀工艺需求。

炉内通高纯度的HNx保护气，可防止带钢氧化实现光亮退火，还可以将带钢表面的轻微氧化膜还原成海绵状的纯铁，提高锌层附着力。

该退火炉采用立式燃气全辐射管加热连续炉。

全辐射管加热立式炉又称美钢联法退火炉，具有退火质量好、炉内无污染、不划伤带钢等一系列优点。

立式炉具有节省占地长度、生产能力大等优势。

根据用户要求，采用天然气作为热源。

与电加热相比，天然气加热运行费用低，生产成本低，但同时存在着投资高、设备复杂等因素。

1.1.2工艺参数(1)带钢和产量参数●退火炉年生产能力200,000t；●产品：CQ、DQ●带钢规格：厚0.2～1.2mm，宽700～1250mm；●工艺段最大速度150mpm；●最大生产能力：CQ 38t/h，DQ30.4t/h；(2)机组产能计算表(见产品大纲)(3)工艺温度：热镀锌带钢控制温度（℃）炉膛最高温度（℃）热镀铝锌合金带钢控制温度（℃）炉膛最高温度（℃）1.1.3工艺过程在加热段中带钢被加热到要求的退火温度；然后在均温段中保温一定时间，满足再结晶工艺要求；在此期间炉内的HNx保护气使带钢表面的轻微氧化物被还原。

在高温和氢气的作用下带钢表面少量残存油脂可以被分解、挥发。

加热过程中确保炉内温度场的均匀，避免带钢发生瓢曲，尤其是薄带钢。

在快冷段带钢被快速冷却到入锅温度。

以保护气为冷却介质。

循环风机将炉内保护气抽出，经水冷换热器冷却，再经带钢两侧的风箱喷向带钢。

快冷段后面设有均衡段，目的是进一步均匀带钢温度，精确控制带钢入锅温度。

均衡段后面是由热张紧辊室和鼻子组成的出口段。

热张紧辊使炉内张力和涂镀段张力分开，实现炉内底张力运行和涂镀区高张力运行。

进口带式还原炉的部分国产化改造

１前言还原炉是粉末冶金行业中钢铁粉末生产的关键
产水雾化钢铁粉末。该炉采用整体炉壳密封，炉膛马弗采用氮化砖材料制造，加热部分采用电阻丝加热元件加热，炉尾驱动采用８支小胶辊，靠摩擦平夹钢带进行驱动，采用ＣＩ温控仪技术控温，用Ｄ氨分解氢气作为还原气体，生产的产品物理化学性能都很稳定。本文以该炉为例简述公司对其进行国产化改造的尝试及实施效果。
２改造项目
设备之一，是对钢铁粉末进行二次还原、高温退火、脱氧脱碳的重要步骤。莱钢粉末冶金公司现有
从德国克莱默热处理设备公司进口的带式还原炉三
台（产１００吨两台，年产７０年００００吨一台）。其中，还原铁粉车间的ＨＲ一７０型还原炉是２００１年
ｗｈｃｓｔｅｒｎｉｇｃｓｓｖｒｘｅｓｖｅａｓｈｒｃｆｓａｅｐｒｓｉｇｉｈｉｈｕｎｎｏｔｉｅｙｅｐｎｉｅｂｃｕｅｔｅｐｉｅｏｐｒａｓｈｉｈ．Ｓｍｐｏｅｎａｕｅｎｔｏｉｒｖｍｅｔｍｅｓｒｓａｄａｌｅｕｔｆｔｅ７０ｅｕｅｆｒａｅｉｈｅｕｅｒｎｐｗｄｒｗｏｋｓｏｓｏａｗｕＩｏｐｐｙｒｓｌｓｏｈ００ｔｒｄｃｕｎｃｎｔｅｒｄｃｄｉｏｏｅｒｈｐｆＬｉｒｎ＆ｓｅｌＧｒｕｏｅｔｅｏｐＰｗｄｒＭｅａｌｒｔｌｕｇＣｏ；Ｌｄａｅｉｔｏｕｅｎｔｉａｅ．ｙｔｒｎｒｄｃｄｉｈｓｐｐｒＫｅｏｄｓ：ｒｄｃｕａｅ，ｒｓｒｃｕｎｙＷｒｅｕｅｆｒｃｎｅｔｕｔｒｇ，ｎｔｏａｉａｉｎｉａｉｎｌｚｔｏ

不同还原气氛对水雾化纯铁粉性能的影响

不同还原气氛对水雾化纯铁粉性能的影响发表时间：2020-12-11T06:09:06.206Z 来源：《中国科技人才》2020年第23期作者：黎辉[导读] 还原气氛为精还原退火过程中清除铁粉中杂质和氧化物，进一步提高粉末化学纯度，乃至提高粉末压制、烧结性能的一种重要因素，对制品。

本文通过水雾化LAP100.29生粉在同种生产工艺、不同还原气氛中，研究还原气氛对纯铁粉压制、烧结的影响。

山东鲁银新材料科技有限公司山东省济南市 271105摘要：还原气氛为精还原退火过程中清除铁粉中杂质和氧化物，进一步提高粉末化学纯度，乃至提高粉末压制、烧结性能的一种重要因素，对制品。

本文通过水雾化LAP100.29生粉在同种生产工艺、不同还原气氛中，研究还原气氛对纯铁粉压制、烧结的影响。

研究表明，不同还原气氛对金属粉末的压制、烧结性能影响不同，600MPa时氨分解氢较甲醇制氢还原纯铁粉压缩性略低0.02g/cm3；相同混合粉配方的脱模膨胀率和烧结膨胀率均比甲醇制氢偏高。

关键词：还原气氛；压制性能；烧结性能引言：铁粉精还原退火作为粉末冶金的一道重要工序，可使氧化物还原、降低碳和其它杂质的含量提高粉末的纯度；还能消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体结构，对粉末的压制、烧结性能起到至关重要的作用。

为进一步提高粉末化学纯度，一般采用的还原性气氛包括氢气、分解氨等。

经过还原退火后的粉末压缩性得到改善，压坯的弹性后效相应减少。

但不同的还原气氛对粉末的化学成分影响不同，从而对其压制性能的影响不同，进而影响到粉末的弹性后效和烧结尺寸变化。

氨分解氢是目前比较成熟且应用广泛的一种保护气体，近年来由于甲醇制氢氢收率较高，能源利用合理，价格较低，提取后纯度更高，还原出的铁粉性能较好。

本文通过选取在相同时间相同生产工艺的不同还原气氛的水雾化纯铁粉精还原生产过程，研究不同还原气氛对水雾化纯铁粉压制性能和烧结性能的影响。

1 生产工艺本试验采用山东鲁银新材料科技有限公司自生产的水雾化纯铁粉LAP100.29生粉为原材料，将生粉采用钢带式还原炉精还原，工艺温度900~980℃，料厚30~33mm，带速170~200mm/min，气体流量100~140 Nm3/h，采用甲醇制氢气和氨分解氢气两种气体分别还原，还原后LAP100.29粉选取同段时间各12个批次进行比较，见表2、图1，其中除压缩性外，其它化学成分、物理性能均相近。

还原炉工作原理 -回复

还原炉工作原理-回复【还原炉工作原理】还原炉是一个重要的工业设备，用于将金属氧化物还原成金属。

它广泛应用于冶金、化工、建材等领域。

本文将从还原炉的基本原理、燃料选择、还原反应过程以及影响还原效果的因素等方面，一步一步地回答还原炉的工作原理。

第一步，基本原理还原炉的基本原理是利用高温环境下气体与金属氧化物发生反应，从而使金属氧化物还原成金属。

在还原炉中，通常使用的还原气体有氢气、一氧化碳和甲烷等。

这些还原气体能够与氧化物中的氧原子结合，形成水蒸气或二氧化碳等，同时还释放出大量的热能，提供反应所需的能量。

第二步，燃料选择还原炉的燃料选择对反应过程和效果有重要影响。

燃料需要具备足够的热值，以提供反应所需的热能。

同时，还需要考虑燃料与金属氧化物之间的化学反应性。

一般来说，氢气是最常用的还原炉燃料，因为它具有高效的还原能力，并且在反应过程中产生的副产品少。

但是，在某些情况下，一氧化碳和甲烷也可以作为燃料使用。

第三步，还原反应过程还原反应是整个还原炉工作的核心。

反应过程可以分为几个不同的阶段。

首先，金属氧化物在高温下被燃料中的还原剂气体还原成金属和水蒸气或二氧化碳。

其次，金属与还原剂气体之间可能发生一系列反应，例如金属与氧化剂反应生成金属氧化物等。

最后，通过合适的物理操作，可以将金属分离出来，获得纯净的金属产品。

第四步，影响还原效果的因素还原炉的效果受多种因素影响，包括温度、压力、还原剂浓度、反应时间等。

温度是影响还原效果最主要的因素之一。

较高的温度有助于提高反应速率和还原程度。

同时，气氛中的气压也对还原效果有重要影响。

气压越高，反应速率越快，但是需要考虑安全因素。

此外，还原剂浓度和反应时间也会对还原效果产生影响，需要根据具体情况进行调控。

第五步，工业应用还原炉广泛应用于冶金、化工、建材等领域。

在冶金行业，还原炉常用于金属的冶炼过程，例如将铁矿石还原为纯铁。

在化工行业，还原炉可用于催化剂的再生与回收，实现资源的循环利用。

铁粉简介

铁粉简介身为中学化学教师，曾几何时，绿色有机蔬菜曾让自己纳闷了半天，懒得去评说，最近讲到空气成分，网络中铺天盖地的不能用铁粉、铝粉验证空气中氧气含量的论调，又让自己思绪万千，有人云铁粉不能在空气中燃烧、铝粉表面会产生氧化膜因此不能选择，自己却不以为然，一层氧化膜就够了，也没指望铁粉去燃烧，也没指望铝粉颗粒的内部去反应，铜粉亦如此。

有异议者先到实验室去验证一下或了解一些铁粉的知识再拍砖吧，资料搜集整理完善于网络，由于没找到活性铁粉的权威解释，自己窃以为，铁粉活性是指其生锈前具有的可与水和氧气反应的特性，所以新制的、颗粒小的铁粉就会更有活性。

如此理解铁粉的活性应该靠谱，活性铁粉的生产、保存及应用方面的细节也“顺理成章”了。

纯铁表面呈银白色，铁粉却是（灰）黑色的，这是因为铁粉的表面积小，形状复杂，会对光进行吸收或漫反射的缘故。

铁粉常用于食品保鲜、脱氧剂、医药及染料中间体，保健品、怀炉（暖宝宝）、污水处理及配重铁等粉末冶金制品中，用于食品保鲜的铁粉又称“双吸剂【4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3】”，能够吸收空气中的水分和氧气，这显然比单纯干燥剂保鲜效果更好。

保鲜剂可以是真空（或效果更好的充氮）包装，由于它的成分是活性铁粉、氯化钠、活性炭等，这些物质绿色环保的对环境无污染，因此此类保鲜剂得到了越来越广泛的应用。

铁粉一般是尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体，是粉末冶金的主要原料。

按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。

粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm 的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。

一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。

铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。

CREMA带式还原炉传动装置的改造

／
Ｐ
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ｏ
图５压辊工作时的变形示意图２压辊轴端受力示意
在带宽区域内，轴线与水平线呈口角。当链
１钢带走偏，．３压辊窜动压辊在正常工作时，非平直状态，并而是保持
一
条的张紧力足够大时，角是不能忽略的。由于
一
烟道冷却水量在强制循环泵改造后完全能满足生产要求，免了由于供水不足造成的汽化系避
统烧坏的可能。
改造后汽化系统能够实现提压操作，热锅余炉系统气水分离彻底，系统稳定在１～．ＭＰ．２５４ａ的压力范围内运行，从而实现转炉蒸气自用并实现
个微微弯曲的状态，图３如所示。
图１改造前还原炉的传动方式
１不锈钢带；，，，１压带胶辊；，，，２一２５８１一３６９１一压辊轴端链轮４７１，３压辊驱动链条；４，，０１一ｌ一主动链轮；５１一大链条；１，８齿轮（比为１】；７】一传动链轮；６１一速：）１，９２，３２，９托辊驱动链条；１２，７３一托带胶辊；０２，６２一２，４２，Ｏ
２，５２。１托辊轴端链轮２２。８３～
么链条的寿命也将相差甚多。由于部分链条长期处于过载状态，条的链节因材料的屈服而被拉长，链破坏了正常的啮合状态，最终链条会崩断。
管增加过滤网，保证不因压力容器问题而影响生产，在移动段下降管安装Ｙ型过滤器。并（）７回收蓄热器存水：将三座蓄热器的存水，用排水管引至蒸发冷平台南北两侧新安装的两座连续排污扩容器，进行集中收集。收集的软水靠自然落差流至除氧器，实现软水的回收再利用。４改造效果烟道密排管中水流速达到了１ — ．／的设．１ｍｓ３５计要求，系统换热能力大大提高，杜绝了转炉由于烟道爆管、烧漏水而造成的被迫停产检修的情过况发生。

钢带炉的结构原理

钢带炉的结构原理
钢带炉是一种用于加热和处理钢带的设备，其结构原理主要包括以下几个方面：首先是炉体结构，通常是由钢板焊接而成的，其形状多为长方体或正方体，内部通过各种加强筋和支撑结构来保证炉体的稳定性和强度。

其次是加热系统，钢带炉的加热系统通常包括电阻加热和燃气加热两种方式，其中电阻加热是通过在炉内安装一定数量的电阻器来将电能转化为热能，从而加热钢带；燃气加热则是通过在炉内喷射燃气并点燃来产生热能。

最后是传动系统，钢带炉的传动系统通常由电机、减速器、链条和轮胎等部分组成，通过这些部分的协作来实现钢带在炉内的进出和运动。

总体来说，钢带炉的结构原理复杂，但其核心部分主要包括炉体、加热系统和传动系统三大部分。

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