[发明专利]制备超粗钨粉的系统及方法

说明书

本发明公开了一种制备超粗钨粉的系统及方法，其中，所述制备超粗钨粉的系统包括：氧化钨均匀掺杂‑干燥一体化设备和还原单元，所述氧化钨均匀掺杂‑干燥一体化设备包括搅拌罐、掺杂装置、加压装置、真空装置和加热装置。所述掺杂装置内限定出掺杂空间，且掺杂空间分别与搅拌罐、加压装置、真空装置和加热装置相连。利用真空装置对掺杂装置进行抽真空，搅拌罐内的掺杂溶液由于气压差迅速进入掺杂空间并对氧化钨进行浸润，并通过加压装置进行加压渗透，从而达到掺杂均匀的目的。通过将加热装置与掺杂空间相连，可以直接在掺杂空间内对原料进行高温真空干燥，无需进行二次转序，进而降低生产人员劳动强度，提高原料纯度、产品质量和合格率。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种制备超粗钨粉的系统及方法。

背景技术

硬质合金经过一个世纪的发展，现在已逐渐往超粗和超细晶粒两个方向发展，超粗钨基硬质合金具有良好的强度和韧性等优点，所以越来越广泛应用于石油钻采、地矿工具、冲压模具、硬面材料等领域。优质的超粗钨粉是制备超粗硬质合金的原料，钨粉粒度直接影响到硬质合金的质量。

现阶段生产超粗钨粉主要有湿氢还原、高温低氢慢推舟还原、粗粒度氧化钨还原、掺杂增粗等方式。在掺杂增粗方面由于仲钨酸铵煅烧形成氧化钨过程中，粉末形貌具有一定的遗传特性，导致氧化钨为多个颗粒聚集而成的大颗粒，在颗粒内部存在许多沟槽，Na/Li等晶粒生长促进元素无法有效覆盖，导致掺杂不均匀，使制备的超粗钨粉分布不均，粒度控制不稳定。

因此，现有超粗钨粉的制备方法有待改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备超粗钨粉的系统及方法，使用该系统进行碱金属盐掺杂氧化钨，可以制备出粒度均匀的超粗钨粉，并且无需进行转序干燥，很大程度上减少了因为转序产生的二次污染，保证了原料的纯度。

在本发明的第一个方面，本发明提出了一种制备超粗钨粉的系统。根据本发明的实施例，所述制备超粗钨粉的系统包括：

氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备，所述氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备包括：

搅拌罐，所述搅拌罐内设有搅拌组件，并且所述搅拌罐上设有碱金属盐入口和水入口；

掺杂装置，所述掺杂装置内限定出掺杂空间，所述掺杂空间内设有滤网形成的盛料组件，所述盛料组件内装填有氧化钨，并且所述搅拌罐与所述掺杂空间通过输液管相连，所述输液管上设有第一阀门；

加压装置，所述加压装置与所述掺杂空间相连；

真空装置，所述真空设备与所述掺杂空间相连；

加热装置，所述加热装置与所述掺杂空间相连；

还原单元，所述还原单元具有氢气入口、掺杂后氧化钨粉入口和超粗钨粉出口，所述掺杂后氧化钨粉入口与所述掺杂空间相连。

根据本发明实施例的制备超粗钨粉的系统，通过利用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以将氧化钨孔隙和沟槽中的气体抽走，然后开启第一阀门，搅拌罐内的掺杂溶液由于气压差迅速通过输液管进入掺杂空间并对氧化钨进行浸润，并通过加压装置对掺杂空间进行加压，从而对掺杂空间内的氧化钨进行加压渗透，使得掺杂溶液与氧化钨在掺杂空间内得到充分接触，由此达到掺杂均匀的目的。然后对掺杂空间内的物料进行滴液，同时开启第一阀门，使得剩余的掺杂溶液回流至搅拌罐中，然后关闭第一阀门，开启加热装置，即通过加热装置向掺杂空间提供热源，同时采用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以直接在掺杂空间内对掺杂后的氧化钨进行高温真空干燥，无需进行二次转序从而完成掺杂干燥，进而降低生产人员劳动强度，提高原料纯度，提高产品质量和合格率，最后将得到的掺杂后氧化钨粉供给至还原单元中与氢气接触进行还原，即可得到纯度高以及粒径分布均匀的超粗钨粉。

另外，根据本发明上述实施例的制备超粗钨粉的系统还可以具有如下附加的技术特征：