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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 021-65147943, l [7 q9 u6 ~- T( }
$ s8 ]1 D$ A5 m, Q
1 前言1 h I- q5 s$ ~8 O
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$ ?% D6 a# T' l* l: _# m) @
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
; j; U6 l& s0 R! K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
2 m1 `. @' a7 d3 V, {2 @$ O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( d+ {" p2 x) D1 v
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
3 g( i% ^- [& j4 X7 H0 @要的原材料。
1 D, H, Z* c9 x9 j- X% p- K2 不锈钢粉末的制作原理$ R2 l$ c: |/ T( D0 Q6 N
2.1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 u$ L, A4 |" G- p2 j! z
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0 h% x5 f1 R% e( X$ t
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2 ] K. b4 E8 |' ^- a
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8 ~0 L5 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0 o1 S- c& i" n( n+ s2 G, N6 g
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
1 b) Z5 t: r5 E, z; Q; V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5 V i, Z1 U* t! O5 R) A
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。+ B- ?% Z9 L# d! g' }0 B/ X2 m
2.2 不锈钢粉末的化学成份：[1]; x0 m; T+ [/ V
表一、不锈钢粉末的化学成份：
0 t* G1 e8 @! M牌号 化学成份：(wt%)5 K6 l- c( }! M; Q1 k( w# E U
C Cr Ni Si Mo Mn O Fe
" j+ F S) U7 T) W* Z304 0.03-2.0 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余) z4 v& u# f2 z- L
304L <0.03 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余& ?/ H2 t# j% z( d4 d
316 0.03-2.0 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
2 x/ E- r4 ]9 w$ |( L* O316L <0.03 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
* o5 v* l: a1 q 不锈钢金属粉末的品种很多，表一所列出的是常用的几种。
$ D' Y/ W% e; g( K8 A2.3不锈钢粉的制作工艺 K6 H' `+ F$ n1 l5 J- z
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，5 o, p+ n: Z4 D& I/ m
[1][2][3][4] 其制粉工艺流程为：
, f) m! _0 k8 H) m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
% C" {+ J B9 M, T分--包装入库- q* Y7 \3 o" J. v2 h
2.4高压水雾化制粉设备和工艺" k! U* T" C2 I
高压水雾化制粉设备有二种形式：5 C9 [ o! p4 S y0 D) e/ ]
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。" h# Q! u+ k, A' a2 B. s: _2 u0 }
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
7 o* @" F! k* _+ {" ^% Q" W8 L/ _8 d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
5 V/ `/ ]* Z; y0 f/ B: X C) [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。" B% S- m; V4 V( E9 h
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
4 L% G# d3 @+ S7 _" ^- f0 M( a，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
3 a) L$ L" S0 x3 q6 m. U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、
3 ]9 ]+ t) Q! D镍基合金粉末、铁基合金粉末等各类合金粉末，0 g! Y( c" v% L: P8 o
高压水雾化法制作不锈钢粉末时，主要使用的设备有：, t$ V9 G# Y8 _) `4 B; L
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，
" c% o- A5 o" Z1 f, y" d- S4 s年产量在二百到三百吨左右。
v3 o8 F" n. V$ j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。
. u4 U; C, V: _+ s* g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; F& D! X3 [3 [8 R6 z; d- _
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
" d: {3 P. [# b, G6 D# }. p- @，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2 |$ }2 R! X% N1 I' C( }8 M& K
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。
2 Y- Q) i% K0 { w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% v% }- T0 x/ H3 g
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
( X3 U4 L Q* s, S$ ^7 E3 E* P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
* c# _' B/ ^+ u8 l( v: D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1 w+ {4 j! y% e6 G
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7 [, z# e! C0 h5 _- x6 ]: c
加了每公斤不锈钢粉末的制作成本，所以一般不采用。
9 U5 X. p1 @- ?/ r五：筛分和包装设备、检测仪器等。; l+ Z; M# _9 q. N5 ^ a( W, X
3 不锈钢粉末的应用
Z2 F3 O* J3 I3.1 不锈钢磷片涂料6 d9 T" l) Q+ n/ x" r
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0 G7 H' O( Z2 J. F; a6 m
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
% j0 a4 I7 [! x d( P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! }; x" z" C [# E) e. U/ P; R
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# i4 q5 K& L- I, m
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0 `4 J5 G( u0 J9 Q' N- G, c5 |
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，
4 B. V/ S1 U0 B" z* R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$ T! _' {, B2 V5 h
结力和抗冲击性。
; {8 {: Q& s; h( @3.2 不锈钢抛丸9 L6 a! p. C* r' h7 L# D
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* s. u/ d' U# I
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4 y! q5 V: j5 Y! N. F( X
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。! m: Y! h0 R. |. K
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
/ f8 J1 [6 l! A4 d- [! L0 d产成本：（资料为：二○○二年八月）
/ ^4 h, l p9 @; b D 不锈钢原料： 七千到八千元: X" d* r- r: C* n
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电力： 二千元
. C4 x, V+ {% Q 雾化气 三千五百元! L1 S' a2 w, u/ r5 H( m
人工： 一千元
( d( X; n% G; N' e# T 销售、包装等 一千五百元. s/ l. t, J4 c# l9 q+ _1 S& q
合计： 一万五千到一万六千元5 Y+ U2 [+ R: N* y! `% }4 I' [
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
1 D* u, Z m* {8 E. c备折旧、各种税等，利润须根据实际的生产量来确定。
1 R/ y1 [+ P/ a( t- M: V. Y3 b! u3.3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' D7 s# b6 b# F% L# Q: p8 `
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
2 u! O0 B0 y' Y! [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# v. U' E- ?* k" c* g
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8 Z8 n9 j( m( `; ?" S
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8 M- b+ D. ?3 d' j4 i+ R5 I7 D9 q
常用的规格有： 20/40目 40/60目 60/80目 80/120目 。4 b8 C- D2 P6 ~) W+ V! K5 F
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。4 L+ D7 Y( M8 e8 S4 U
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8 \/ G: Q8 l" k$ j; E* }
关资料函索即寄。有问题请与作者沟通。! A# d+ b' _' F7 `' n; }
参考文献4 d" ^0 X) H3 G7 K: A
[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& R# C" g- N, X) B8 i
[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
/ R2 U% Q- x4 P; a会论文集，P38# i: Z! b: c. V& T
[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，P12# J* F! s: X' {2 `- d
[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
! A# R/ I8 U/ V（1999 山东*济南）-上海市论文集，P97-98+ |8 X' C: R& L+ p) |
! @) l. p- C& m# X* o7 h* ^8 Y0 s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：3 U! |* V* y- U: G2 V. e3 x, s; e
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。
, X, J T3 s$ ^3 a L5 M7 P6 Q$ o* q电话：021-65147943
- J i6 ]) q) y8 z& GE-Mail: ddddy@itiz.net 到以下网址查
; V- K1 Q9 |: m- B- y
* I0 @- U8 Q; b, w 询http://tw.netsh.com/eden/bbs/703230/更多内容： http://sh.netsh.com/bbs/15920
* b1 f5 ]3 A6 f9 e6 Q2 j4 p或 http://www.longonline.net/bbs3000/bbs.cgi?id=200401262040 |
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