[发明专利]一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法

权利要求书

1.一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于将钒钛铁精矿内配还原剂和催化剂压块、低温催化还原、高效磨选分离等新工艺新技术集成于一体，经配料、混匀压块、装料、还原、磨选，从钒钛磁铁矿中分离出一次还原铁粉和富钒钛料；获得的一次还原铁粉，应用脱氧退火技术，经精还原与分级，制成市场所需的优质细粒微量合金铁粉，其化学成分、工艺性能指标分别是：

半工业试验合金铁粉的化学成分(％)

半工业试验合金铁粉工艺性能

经权威检测机构检测，所有检测指标均达到国家一级还原铁粉的标准，接近国际王牌铁粉标准，在铁粉中固溶有Co、Ni、V、Ti等微量元素，其强度、细度、耐磨性和成型性都优于现行工业铁粉压制的粉末冶金制品性能，是一种名符其实的新型优质细粒微量合金铁粉。

2.根据权利要求1所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于配料：所用原料由钒钛磁铁矿、催化剂、碳质还原剂组成，按100∶15～20∶15～25重量比配伍。其中所述钒钛铁精矿可以是不同品位的钒钛磁铁矿，考虑到技术、经济等指标，优先选用经选矿得到的高品位钒钛铁精矿；其中所述的催化剂为氯化钠，可以是食用盐、岩盐、井盐、海盐、湖盐中的至少一种，优先选用当地优势资源；其中所述碳质还原剂可以是冶金行业常用的碳质还原剂，如无烟煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一种，优先选用当地优势资源。

3.根据权利要求1、2所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于混匀压块：将配料充分混匀后在全自动液压成型机压块成锭，这是对传统粉料装罐的重大改进，压块密度可以在1.4～2.6g/cm³任意调整，制备合金铁粉，调到2.2～2.6g/cm³，不仅提高产能、减少排放，还能改善还原铁粉的品质。

4.根据权利要求1～3所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于装料、还原：将压块进行装料，然后于隧道窑中加热至1000～1050℃并保温5～60h，进行还原，得到还原锭。其中所述装料容器可以采用常规容器，如碳化硅、不锈钢容器等，考虑到容器的传热、耐高温性能以及性价比，优先选用耐热金属罐，推荐采用发明人与有关单位合作自主研发的梯度耐热合金钢罐；其中所述隧道窑进行还原时，可以通过控制催化剂用量，能够确保还原过程的温度降到1050℃，低温还原能够实现金属铁结晶粒度的微细化，有利于提高合金铁粉的性能指标；同时，由于还原温度的降低，还原的物料极易破碎，机械化卸料设备的使用寿命大大延长。

5.根据权利要求1～4所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于磨选分离：将产出的还原锭破碎、磨细、磁选分离，得到一次还原铁粉和富钒钛料；其中所述磨细、磁选采用三段开路湿式阶段磨矿阶段磁选；磨细时采用长筒型球磨机，磨矿介质为8～20mm的钢球，磁选采用顺流型磁选机，磨选作业采用开路自流磨选。其中所述磨细与磁选的工艺参数选择，则根据所需合金铁粉的用途与质量标准，通过试验确定。

6.根据权利要求1～5所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于精还原：将产出的一次还原铁粉，送入还原介质为氢气或分解氨气体的精还原炉内，还原温度800～850℃，还原时间30～60分钟，产出二次还原铁粉；其中所述一次还原铁粉的含水量要求控制5～10％以下。

7.根据权利要求1～6所述一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法，其特征在于分级：将产出的二次还原铁粉经粉碎、分级，获得粒度-200目85～95％、TFe品位98.5～99.5％，固溶有微量V、Ti、Co、Ni的优质细粒微量合金铁粉。