[发明专利]一种粉末冶金用金属铁粉的制备方法

权利要求书

1.一种粒度100目-600目的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、配料、混匀：将纯铁精矿粉、粉状还原剂、粉状脱硫剂按照质量比100:15～30:2～5配料，然后混匀；其中，所述纯铁精矿粉的全铁质量含量为71.0％以上，酸不溶解物小于1.0％；所述纯铁精矿粉、粉状还原剂和粉状脱硫剂的平均粒度均为100～300目；

步骤S2、加热还原：将混匀后的物料加入密闭钢带加热炉(1)内进行一次还原，密闭钢带加热炉(1)内温度为950℃～1100℃，物料在炉内的预热段及加热段停留40min～70min，物料厚度10mm～60mm，得到一次还原铁粉，然后在冷却水套中冷却30min～180min，将冷却后的一次还原铁粉导出密闭钢带加热炉(1)；

步骤S3、破碎、球磨、磁选：将冷却后的铁粉破碎和球磨到平均粒度细于100目，然后通过两级磁选除去铁粉中的杂质；

步骤S4、氢还原：将铁粉送入氢还原炉(4)内，用氢气还原，氢还原炉(4)内温度800℃～950℃，物料在预热段和加热段停留时间60min～240min，物料厚度10mm～60mm，氢气还原后铁粉经水冷套冷却60min～240min后出炉；

步骤S5、出炉后的铁粉破碎、球磨、分级：将出炉后的铁粉经过破碎、球磨、筛分分级得到粒度100目-600目的金属铁粉；

所述密闭钢带加热炉(1)的加热系统采用间接加热器加热；所述间接加热器为U型热辐射管、W型热辐射管、P型热辐射管或者直型热辐射管，热辐射管的材质为高温耐热钢或高温镍基合金；

所述密闭钢带加热炉(1)在炉头和炉尾采用氮气密封或水封；

所述步骤S2中，密闭钢带加热炉(1)内压力为表显压力100Pa～3000Pa；

所述步骤S3中，磁选包括湿式磁选和干式磁选；若采用湿式磁选，则将磁选后的铁粉脱水、干燥后进行步骤S4；若采用干式磁选，则直接进行步骤S4。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，还原剂为碳质材料，还原剂中的硫质量含量低于1％。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，脱硫剂为粉状石灰石、生石灰、白云石、白云石煅烧后的锻白、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用密闭钢带加热炉(1)内产生的煤气经过煤气净化单元(2)净化处理后作为加热主要热源，同时，补充热源单元(5)为密闭钢带加热炉(1)提供部分补充热源。

5.根据权利要求4所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述补充热源包括液化气、焦炉煤气、天然气或煤气发生炉煤气。

6.根据权利要求5所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述间接加热器产生的高温废烟气经过两级换热将热量传给助燃风返回加热系统，两级换热后的废烟气温度为300℃～550℃，此废烟气用于原料干燥或者作为其它用途。

7.根据权利要求1-6任一项所述的粉末冶金用金属铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在配料过程添加合金氧化物粉体或金属粉体，制备得到预合金金属粉体；或者采用普通纯度的铁矿粉还原，制备得到还原率不低于90％的海绵铁粉；或者将混匀后的物料制成球团或块，干燥后加入密闭钢带加热炉(1)内进行一次还原，得到还原率不低于90％的金属化球团。