|
|
发表于 2009-8-23 08:51:29
|
显示全部楼层
采用五百大气压制作不锈钢粉的方法 东建中 021-651479434 Q( k9 w5 |; l
# n7 {+ A! q, r7 y6 _, A7 c
1 前言" K6 C8 i. z! l+ q6 m3 L
不锈钢金属是指一系列在空气，水，盐的水溶液，酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性
& J c& ?5 A& K9 s- I的钢种。在空气中耐腐蚀的钢称为"不锈钢"，在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为"耐/ |4 M7 W7 q# Q$ t4 F
酸钢"。通常，我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢，或简称为不锈钢。根据习惯用法，不
- m1 G/ W4 p, M& x- p a7 X/ i锈钢一词常包括耐酸钢在内。由于不锈钢的优异的耐腐蚀性能,它的应用范围不断扩大，特别是4 A6 Q; `9 d, e! Q8 Q% O: K
不锈钢金属粉末，随着金属粉末制作工艺的进步，成为粉末治金、注射成形、涂料等行业中的重( s& {, x3 c* [% U- s& R& i+ W
要的原材料。
% \% ]9 X" N/ O8 {, @1 L& A2 不锈钢粉末的制作原理3 b$ ]% X8 J9 w# _( _( M4 `
2.1不锈钢粉末，可以采用不同的方法制作，目前工业化制作的方法，主要是采用气雾化法或水
Z8 G; k F: j雾化法制作。其制作的原理是：将不锈钢金属在熔炉中熔化，经中间包过渡，注入到雾化区雾
4 A7 f2 o+ r% d化。为了控制金属流的大小，在中间包的底部装入特制的限流漏嘴。进入雾化区的融熔金属液
- z. W5 k% i4 g7 z+ \在漏嘴的控制下，呈稳定的液流柱垂直落下。在雾化区，来自喷嘴的高速水流或气流从不同的
% t* Y3 V# \ l: I' V7 ?. r1 c$ f方向冲击金属液流，将液流击成碎块，分散成为不锈钢粉末。由于不锈钢在雾化时属于容易氧& ]$ c4 u8 e' ?5 p: O& ?
化的金属，在雾化时，单位体积的金属的表面积增大了千万倍，不采取一定的保护措施时，所
H* H/ V' z! g得到的粉末表面会发生氧化，影响粉末的使用。如果不锈钢粉末表面氧化比较严重时，粉末的) h4 G+ D! |% s5 \( \4 t: C- \* I
表面将呈黄色，严重时会全部发黑。采取了保护措施的粉末，表面呈银灰色的金属光泽。
% f: @' z) n7 L3 i8 X- g2.2 不锈钢粉末的化学成份：[1]' k+ b# Q' ]% X! U2 ~6 U
表一、不锈钢粉末的化学成份：
! G+ M0 K& Z9 E! r& H牌号 化学成份：(wt%)
/ g1 v$ u, ~; Q6 r) m* X+ S$ c C Cr Ni Si Mo Mn O Fe
# F# n) q, d9 r% t3 r304 0.03-2.0 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余! D+ A5 q) f9 ~9 K
304L <0.03 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余+ z) A9 ~# G: W+ [; }+ v9 t
316 0.03-2.0 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
( P2 W/ b" K( y; W. E* B7 n316L <0.03 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余 S; K5 i; t2 c# S" I( ~) z: d, ?
不锈钢金属粉末的品种很多，表一所列出的是常用的几种。" U6 T- W5 k: n8 ]( y! @: p$ a
2.3不锈钢粉的制作工艺
4 ?6 J6 p( [+ @* [: u+ c9 } 不锈钢粉末的制作：首先选用合适的雾化方法，可采用的方法有水雾化法和气雾化法，
+ v" Q q" q$ b! R: P' r[1][2][3][4] 其制粉工艺流程为：
. F: n j0 D' v% n/ K选用优质不锈钢原料--中频感应炉内熔化--成份调整--脱氧除渣--雾化制粉--质量检测--筛
/ Y4 k3 \1 J/ I! I分--包装入库2 ~& K; d* Z- o5 K. K9 F
2.4高压水雾化制粉设备和工艺 P* N1 x' J1 m
高压水雾化制粉设备有二种形式：
" X Q; d! `% J* [/ K4 R B: A0 [一种称为畅开式，其特征是雾化时，雾化环境与大气通，粉末如对氧敏感的话，则易氧化。/ O2 [! Q/ s% ?. R
所以采用畅开式的设备，一般用于制作对粉末的氧含量要求不高或不易氧化的硅铁粉、铬铁
8 [4 c0 x% M4 b- C- j/ q9 \粉、铜合金粉、热喷涂用的镍基合金粉等粉末。采用畅开式水雾化设备生产金属粉末的单位
0 ?8 w9 e. B5 H9 e9 q6 Z7 L. K6 j很多，在上海地区有上海司太立公司、大通合金粉末有限公司、亿通宝合金粉末有限公司等。& I' U6 Q- @" Y8 @
另一种是全封闭式，其特征是雾化时，雾化环境与大气隔绝，金属在低真空状态下进行雾化
2 y8 c' U. i7 m4 ?，它适合那些对氧敏感的金属，用全封闭式设备制得的金属粉末，其含氧量很低，能满足客
" h' n! o: h0 j, G: p8 R. o户对含氧量低的要求。上海地区如崇明合金粉末厂等就是采用此种设备生产钴基合金粉末、- O5 { {8 u$ [# M' |% o8 \
镍基合金粉末、铁基合金粉末等各类合金粉末，3 p8 D! |5 ]/ `! B4 w- d
高压水雾化法制作不锈钢粉末时，主要使用的设备有：0 {1 e3 u0 h8 S+ ^( ` Y! Y: W' G$ W
一：中频感应熔炼炉，用于熔炼的炉子，其容积大小可根据年产量定，一般选用一百公斤的，
S: X6 a' J7 `9 v4 S4 @& D年产量在二百到三百吨左右。8 v( \1 A/ M" j: R7 \/ ^
二：高压水泵，水泵的压力10~50Mp,视不锈钢粉末的用途选用，常用的压力在25Mp。( ^. q$ S% A# {6 e ]
三：全封闭式制粉装置，包括雾化喷嘴、中间包、旋流器等部分，这是粉末能否制作得好的& m i# Y+ A6 ?
关键设备，在雾化时，高温的金属遇到雾化介质水时，其中的热量迅速传递给水，使水气化
. p! ` P) p; x# h: O7 d j- V，同时产生大量的水蒸气，使密封的雾化装置中的气压飞快的提高。为了保证操作人员的安4 C" p: f3 `! d3 Y9 T+ o& O' \* r
全和雾化过程的顺利进行，必须不断地将产生的水蒸气移出雾化装置。$ n) G/ N0 s9 Y. g- I
四：循环水水池，使用循环水池的目的，是为了不向环境排放富含金属离子的雾化废水，减
& C h0 p' x2 u/ }少环境污染。循环水经沉淀、过滤处理后再用作雾化介质。有人建议采用去离子水，认为可
/ g' ` P( @/ E7 w* W) L* S以提高粉末的质量，经过我们的对比试验，发现采用循环水与采用去离子水，所制得的不锈* D. t4 [' `; P/ P6 w
钢粉末，在质量上没有出别。采用去离子水，由于要另外投资一套制作去离子水的装置，大7 O$ a% O1 v% G, U& N6 X
约要增加百分之十五左右的投资额。同时，在日常生产中，去离子水设备的运作，无疑也增
+ h# J+ @0 U% r& w加了每公斤不锈钢粉末的制作成本，所以一般不采用。5 b/ B: ^9 V5 E
五：筛分和包装设备、检测仪器等。4 d2 v; J$ H5 i& z
3 不锈钢粉末的应用# V4 S7 C: ]' b# `4 _+ x/ o
3.1 不锈钢磷片涂料
2 a: W4 i. q/ r) r; d不锈钢磷片涂料用于重防腐涂料中，由于其本身的优良耐蚀性能，它的加入增强了涂层的耐
, x0 p ]) p; G" K3 l" u+ J+ Z. ?1 E化学药品性以及抗老化的性能，同时增强了涂层耐磨耐温度变化的性能。不锈钢磷片在涂层
9 t& a* V# V. z" G中与基体相互平行叠加排列，形成致密的防渗透层。据测算，在一到二毫米左右厚的涂层中
& i7 l k% S& B ^% `2 q0 u1 _ ^ B不锈钢磷片层的分布可达到上百层，延长了介质渗透扩散的路程，使得介质须经过弯弯曲曲
. c) {6 K F; O2 p$ q的路径才能渗透扩散到金属基体的表面。不锈钢磷片在涂层中形成了无数的微小区域，将环 o a- c9 @4 | s8 ]# \4 J: T
氧树脂中的微裂纹、微气泡切割分离开来，减少了涂层与金属基体之间的热膨胀系数之差，
: F- R% R% W8 y. V降低了涂层硬化时的收缩率以及涂层内部的应力。抑制了涂层龟裂、剥落，提高了涂层的粘
: o; \: {4 E( B. v6 R结力和抗冲击性。
! c3 W' e+ D8 B; ?3.2 不锈钢抛丸
* p; Y! p7 W# p1 V随着国内汽车、摩托车等行业的迅速发展，有色铸造行业对表面处理的要求越来越高，作为
* A8 I' P; b7 p表面处理中常用的易耗品之一，不锈钢金属抛丸的用量也不断增加，一年要消耗上千吨。国' |& [9 X2 d8 ~' O4 M
内不锈钢抛丸市场大部分被埃文、福尔康等外国公司所垄断，市场价每公斤在三十五元左右。0 i6 ~, K8 q& O5 P; B
根据对国内用户的调查，发现生产不锈钢抛丸的市场需求量很大，目前每吨不锈钢抛丸的生1 K0 L/ x& ~' p
产成本：（资料为：二○○二年八月）2 S# t4 ~5 @7 b8 d8 j: ^- `& q
不锈钢原料： 七千到八千元" B# a | W) j& u
0 r6 G8 \) w, l+ F$ p5 L7 ?9 r8 a) o3 | 电力： 二千元3 |, T l; V( s$ W/ a; R: Y
雾化气 三千五百元9 {4 w7 ^# g' Z
人工： 一千元
" {# i0 b2 `& e& @# G/ B8 D v 销售、包装等 一千五百元: U, ?; `+ D2 G9 R: @
合计： 一万五千到一万六千元
6 y/ U) ^, j7 j/ U& ]9 \( w, K/ Z每吨不锈钢抛丸的销售价，预计为三万元，每吨可获毛利一万五千元左右，以上计算不包括设8 e* a4 {+ x: l/ x S' u( ?! E
备折旧、各种税等，利润须根据实际的生产量来确定。7 Z) M8 [% v W1 w- _& M9 E
3.3金属过滤砂简称金属砂、不锈钢砂，它是以高级不锈钢为原料，采用特殊技术开发的新型尖
0 E8 a" A% F) m' f0 W端过滤材料，世界上只有少数几个公司能生产，国内于九十年代初开发成功并投入大批量生产。 金属砂是随着FDY和超细纤维设备技术的引进、外商为保证达到合同考核指标，作为专业软件技术（know-how）输入我国的，过去依赖进口，现在可以出口。 从杜邦为中心的欧美各合纤厂，日本、韩国、台湾等地的合纤厂近几年广泛使用金属过滤砂。我国一些知名的涤沦长丝、锦沦长丝企业（中资、外资、合资）、紧跟世界上合成化纤工业技术发展和创新的潮流、相继采用金属砂。与金属砂相比，海砂（二氧化硅）、金刚砂（三氧化二铝）、玻璃珠、多层烧结金属网等在过滤的综合性能方面相差很大。使用金属砂有二大好处：第一、可以较大幅度地提高产品质量，产品的一等率一般可提高3-5个百分点，最高可达10个百分点，在纺多孔丝和一些高附加值的品种时，更是非金属砂莫属；第二、可延长组件使用周期至少一倍以上，这样可减少组件中成本较高的各种网、垫片用量，减少换组件的原料消耗，减少组件处理的费用，可明显降低生产成本。金属砂之所以受欢迎是由于它的特殊结构和性能；第一、不定形多边略带空必的构造使其具有较大的空隙率和比表面积，海砂、金钢砂都是实心的构造。过滤性能与过滤材料的空隙率和比表面的大小成正比。第二、尖锐的端缘等多突起形状，有利于分割高聚物凝聚成份。第三、不锈钢金属所特有的高* }: ?' E% ~8 ~/ s! P
抗压抗拉强度，使得金属砂很少破碎，可减少飘丝、断头。第四、金属的导热系数远远高于海砂# P; r+ U( M O# H- L/ O1 Z- R" s+ W
等非金属，可使熔体温度更均匀。第五、使用简单、方便，不用水洗、不用筛洗，由于结构的特
4 r/ r- t$ W. x9 N5 i殊，甚至可以一个规格单一使用。（当然也可以不同规格，按不同配比使用）。 目前国内外8 D( A! v3 z( s/ H9 K; Y/ ^' t! X
常用的规格有： 20/40目 40/60目 60/80目 80/120目 。
+ B( g2 B: v8 b: |$ ? K* T 不锈钢粉末在其它方面也有许多应用，在此就不一一例举了。/ Y7 ?; F( L. M8 d8 O* F1 R
如果你需要不锈钢粉末制作设备或工艺，可与作者联系，同时代理各种金属粉末，价格面议，有
# q6 z( g/ y8 ^6 s: N$ `9 ?关资料函索即寄。有问题请与作者沟通。; X; I9 M( k9 {6 f3 U
参考文献& S/ Y1 F' ]: j) J6 v
[1] 东建中，水雾化合金粉末生产工艺,上海工程技术大学学报（自然科学版）第5卷第2期
* S; S( R! M: D Z- u+ R3 f9 Q[2] 东建中，高压水雾化法生产低含氧量金属粉末的实践,1990年全国热喷涂技术经验交流
0 x% \. \# F2 c* w" \会论文集，P38, J4 J7 w1 `; ^3 D) k3 u
[3] 东建中， 金属粉末的二流雾化法制造工艺,金属世界，1995年第4期，P12
& \, x* b Q1 Q- e. F! S[4] 东建中，水雾化法制造超细金属粉末的工艺与设备,第五届华东地区焊接技术交流会5 Q9 r# n/ ]& c
（1999 山东*济南）-上海市论文集，P97-98
5 m/ l5 S `: B( M) X( a$ w" O& N" u5 q4 f7 g
读者如果想作更多的了解或进行交流，请在以下时间与东建中电话联系：
8 |! k) W q# O; }: _+ d星期一至星期五晚上六点以后，星期六、星期天及节假日全天。
, p1 o5 X5 {) ~7 x, Z电话：021-65147943
. ^1 W; B# o, ^E-Mail: ddddy@itiz.net 到以下网址查
! D; a5 ?0 b8 G. z( M1 n: o* k7 j
询http://tw.netsh.com/eden/bbs/703230/更多内容： http://sh.netsh.com/bbs/15920* B( g) B8 z9 p, V$ B
或 http://www.longonline.net/bbs3000/bbs.cgi?id=200401262040 |
|
