[发明专利]一种以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法，其步骤如下：防护、原材料混合、给料、煅烧、筛分、混料、碳化、二次筛分和入库等步骤，原材料包括仲钨酸铵、三氧化钨和钨酸钠，双轴叶片混料机的两个叶片的转速分别为90转/分钟和180转/分钟，混料时间为30分钟，回转炉工作时的温度为650‑680℃、转速为45‑50转/秒、进料量为100kg‑150kg/h。该以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法，生产的特殊蓝钨相较于普通蓝钨在粒度、筛分、氧指数上无太大变化，但是相较于普通蓝钨在微观表征上有很大的变化，在微观表征上可以看到特殊蓝钨由细小的颗粒聚集而成，由细小颗粒聚集而成的特殊蓝钨在生产过程中会逐渐分离，满足高端硬质合金的需求。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体为一种以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法。

背景技术

我国是钨和钒钛资源大国，更是硬质合金生产和消费大国，但我国航空航天、能源装备、轨道交通等领域的航空复合材料构件及发动机、汽轮机转子及叶片、高铁钢轨、高速列车车体、轮轴和转向架等关键结构的高效加工刀具以及复杂岩土掘进工具85％依赖进口，严重制约了我国相关行业发展，甚至危及民生和国家安全，其根本原因是我国高品质WC、TiCN等原料、硬质合金及制品高性能化制备关键技术远未全面突破，WC粉末是WC-Co硬质合金的重要原料，其高品质化制备是工业生产中的难题，也是行业研究的焦点，随着WC晶粒尺寸的减小，硬质合金的性能显著提高，特别是当WC晶粒尺寸降低到纳米级时，纳米晶硬质合金的强度、弹性模量和耐磨性等都将得到显著提升，同时其韧性也能够得到明显改善，其中，获得纳米WC粉末原料是制备出高性能纳米晶硬质合金的关键因素之一，研究表明，WC颗粒的晶体结构完整度越高，内部缺陷越少，相应硬质合金制品的性能就越优异。

传统的WC生产方法是将金属钨粉和固体碳黑混合，在高温下长时间碳化制备大批量的粉末，此方法可生产粉末粒度为1～30μm的碳化钨粉末，其形貌为不规则的多面体，内部缺陷较多，并且游离碳、氧含量难以控制，目前国内各厂家采用紫钨或者普通蓝钨制备，紫钨作为原料生产的超细WC粉末粒度较细但是均匀性难以满足后端硬质合金的使用需求，而采用普通蓝钨作为原料生产的超细WC粉末粒度不够细，同样难以满足高端硬质合金的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法，以解决上述背景技术中提出的以普通蓝钨和紫钨为原料生产的超细WC粉末补鞥呢满足高端硬质合金使用需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种以特殊蓝钨作为原料生产超细WC粉末的制备方法，其步骤如下：

步骤一：做好个人防护，操作时需佩戴防护眼镜或化学安全护目镜、穿上适当的防护服及防护手套，以防止皮肤接触；

步骤二：将原材料依次加入双轴叶片混料机中，启动双轴叶片混料机，并设定所需转速和时间，双轴叶片混料机由2个“S”形叶片，通过不同速度和相反方向的旋转，使原料充分混合均匀，工作时间结束后，取出得到的混合物一，并放入容器内备用；

步骤三：将步骤二中的混合物一加入单管螺旋给料机的料仓中，单管螺旋给料机采用密闭输送物料，密封性较好，避免混合物一发散在周围空气中对人体造成伤害，单管螺旋给料机的出料口与回转炉的进料口端相连，设定单管螺旋给料机的进料速度，打开单管螺旋给料机，并开始匀速往回转炉内进料；

步骤四：设定回转炉的温度、转速和进料量等参数，混合物一从单管螺旋给料机中进入回转炉内，混合物一在回转炉内的运动状态为动态的窜动和翻转，由于混合物一随着回转炉的运动增大了物料的受热面积，增强了热传导和热辐射的作用，缩短了物料的烧成周期，而且，回转炉体保温材料采用了纤维轻质材料圆形结构，升温快，蓄热低，热损失大大减少，热能被充分利用，受热均匀，确保了混合物一的充分反应；

步骤五：回转炉内炉头端喷入燃料，在回转炉内燃烧，烟气由较高一端排出，且混合物一与烟气逆流，反应后得到的特殊蓝钨从出料口端排出；