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发表于 2009-8-23 08:51:29
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采用五百大气压制作不锈钢粉的方法 东建中 021-651479431 O+ P6 ?# f5 c8 V8 S
6 Q/ w+ `0 w) s: x$ I. d/ ~4 v1 前言% Z' _7 x, k, [+ ^# }
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
$ y ?, a# M% B8 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! _. v, G8 H: A% S1 c- n0 p$ C4 y
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6 d( l0 v+ Z; A3 f
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
& p& s$ t L `9 F$ n. i- w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4 A9 y5 q4 n9 _% A! t! \. u' H& _, j
要的原材料。
! B4 C. T2 x R- f$ c2 不锈钢粉末的制作原理
9 p( E& ?" p, Z5 w0 E2.1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- _6 P8 M# s% t3 \
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
! C2 y( z; |4 m( U8 Z S# F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6 N8 c0 p- `4 D* b# V8 O
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0 Q5 a: {4 R: h' h1 Z
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# t( x2 N* r3 L8 o& D
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) q7 a5 m! v4 N
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
; E% N" U: ?" `- ^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。
8 @" X* h$ [: I1 M2.2 不锈钢粉末的化学成份：[1]& ]5 z+ |9 x _% S: F+ s e7 f
表一、不锈钢粉末的化学成份：
" j/ a8 o; a' j* `# K& Y7 U牌号 化学成份：(wt%)
3 ?5 {; I) k; W+ m: w4 t- Z5 N C Cr Ni Si Mo Mn O Fe l2 g' h+ n5 L# c4 t
304 0.03-2.0 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余" D' M3 H3 G2 m2 _9 E6 y2 D
304L <0.03 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余( A- U" n" J6 Q! I. u
316 0.03-2.0 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
7 S" g) ?5 C1 r9 w' J; ^; m3 y316L <0.03 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
5 o, t/ l- D9 g 不锈钢金属粉末的品种很多，表一所列出的是常用的几种。
- y+ I5 x! L7 Z" i& }, ~2.3不锈钢粉的制作工艺0 m% O! W% J2 G: J4 O% ]- \: Q' h, V8 Q
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，
* T: F! Q3 o* `0 v[1][2][3][4] 其制粉工艺流程为：
# _# k9 V& A8 x4 e6 ?! X7 H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8 K5 c# Y! Z5 B
分--包装入库
" O' J7 H+ }( q2.4高压水雾化制粉设备和工艺( T, G4 `7 o' }
高压水雾化制粉设备有二种形式：
; E- W. \' l' s! a0 o! b, J( M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。
7 R! }% Z0 B- Z _; q; Q! T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( E- ]+ N, f: s* n# a% P, P/ k
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
; D# I2 q$ v8 X5 n9 N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。
7 w8 Y+ i9 s5 ^1 K. n4 M# h8 ]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0 B1 m1 h! V! A) n
，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; r3 F% R. C Q% @& d; a0 T
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、
& P" L( v4 F) {镍基合金粉末、铁基合金粉末等各类合金粉末，' \$ b5 I0 d/ }3 ]; m+ d/ l2 [: P* H
高压水雾化法制作不锈钢粉末时，主要使用的设备有：+ B8 g( t6 r% {! l* s- E: f" X
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，9 \: i/ \- T- W3 Q+ g) z) Z0 u ~
年产量在二百到三百吨左右。, u: @* t7 _$ j# v' _. _7 U1 I v
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。
7 c/ v! F7 }+ }; b+ f& |5 z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
) U6 C$ t" [! \4 I$ w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# V ?( Z4 `5 q/ e! j- L
，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 [ \. Z2 s3 @) }9 c2 C" l. X; D
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。
9 l- M% G& O: O$ |! p% \$ a. J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0 l* X4 x2 p& H# P
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0 g" l1 z9 X# G- 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
3 E& |% c! e2 r) r1 B, S! ^( F0 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4 _) z$ E6 G! O+ o, B# A
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
9 P; v! L6 p- O8 Z$ P加了每公斤不锈钢粉末的制作成本，所以一般不采用。
% f& I, c H' q" t, z- @五：筛分和包装设备、检测仪器等。/ j( T8 ]' L/ n6 c
3 不锈钢粉末的应用
4 P( Q1 _4 C& p/ `6 t: }3.1 不锈钢磷片涂料) j: B1 H# H9 J3 t% S3 h
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
, }/ n4 P6 [9 u1 U. \4 s; _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$ K7 g& t& s5 ]1 x
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' s; }& h7 P' ^+ B3 x
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9 Y, [" B5 @: p7 a
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' U& L# y# }: K
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，" X4 @0 d2 A0 [9 G9 ]3 S
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1 h7 c% ~. h6 `! \
结力和抗冲击性。
1 A1 ^ L# H ~4 Y" N3.2 不锈钢抛丸
/ a$ ^ C" d$ ], Y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
1 ^8 w# M* `3 z* b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
% k5 f) q' `- ?5 j. u- p _9 C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。* \# h: G: W* O+ Z7 L
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
( `8 B" V$ Y4 r9 Z: _产成本：（资料为：二○○二年八月）
) U( y4 Y$ k4 `& i y) d( I9 G 不锈钢原料： 七千到八千元
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电力： 二千元
* G$ {# h# f$ P$ R, |1 r 雾化气 三千五百元
( a: a* g/ W$ r& s- b9 m& t 人工： 一千元8 E# I( F3 V2 ~8 B
销售、包装等 一千五百元
" C" \ q; N6 K; D1 a 合计： 一万五千到一万六千元9 Y9 J y% j, l$ P% Q5 ?2 J
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% |: R& p7 x1 M) m9 J
备折旧、各种税等，利润须根据实际的生产量来确定。
' Y$ x/ H* J2 K, n: Y0 ~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# r7 a8 Y4 X+ E$ X' K0 p; q6 i7 `
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6 r( H; j# }8 k* z% @/ s& X' o( 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" r2 K) V. S) u6 k, c9 B
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/ d/ L3 J' |" D2 @6 n8 x. V$ u6 w
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
) v& s" B, X4 x9 H3 O, V5 w常用的规格有： 20/40目 40/60目 60/80目 80/120目 。, V1 R5 |9 b. x
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。" e- c4 z; }+ V2 @9 @% C
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7 S' Z3 O$ L9 k% X5 v6 z0 w, u
关资料函索即寄。有问题请与作者沟通。, I/ I/ a# Y% M6 v4 p
参考文献- H! }4 @4 w2 m1 b6 Y
[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
: M" v# r4 U$ Z: @[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8 g0 c& a2 M2 L- g' q; ^5 v- e
会论文集，P38: C# J g# [* V- A" u& l
[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，P120 m h; s; @) o9 |
[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. e: v: V& h1 l1 s
（1999 山东*济南）-上海市论文集，P97-98
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( ^0 U& b4 Q7 s+ _: {- `. L5 V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：+ x' S) R& X. N# z
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。9 H6 ?# N" P K8 l# A; V
电话：021-65147943+ j& A& w y6 a8 Y! \( c
E-Mail: ddddy@itiz.net 到以下网址查
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询http://tw.netsh.com/eden/bbs/703230/更多内容： http://sh.netsh.com/bbs/159200 K% @* o2 n0 A. R& ]; C' U6 Z, m& r" s
或 http://www.longonline.net/bbs3000/bbs.cgi?id=200401262040 |
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