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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- _8 J5 y5 B6 h2 d
9 Z. N3 x3 l1 I$ _# q% \1 前言6 g9 g5 C5 |! V
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
4 V0 B4 I; h8 P0 A2 c7 c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
9 w' S% A" N2 \8 _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1 ?- w. e, J5 q( D
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7 Q# {4 Z- {! ^/ g( R F
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/ w' S2 p" _& j ~/ y; O
要的原材料。
0 m# k) u f3 I# Q2 不锈钢粉末的制作原理0 {. r8 g& l4 z3 ~5 m
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
+ n: W* b) M! [0 c; ?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
5 n% D, n) M; C* L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) H5 I0 T) t/ x( ]8 ~
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
3 ~$ a$ e6 v$ l1 P* G/ w: v2 d# ~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. H- }( f) C& K# {/ O/ l) ~& b
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5 F3 d5 C$ r% ?$ I% J# _
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
( {0 ]0 X9 M9 T# p4 w* U: b1 K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。
. m2 f2 V2 n; @# n5 e2.2 不锈钢粉末的化学成份：[1]( q) P; n6 f" z2 U" {
表一、不锈钢粉末的化学成份：
: C' p2 J8 J+ @0 `2 ^; Q牌号 化学成份：(wt%)
" z. u% P8 z$ \ C Cr Ni Si Mo Mn O Fe
0 Q+ O7 Y+ l7 i# x' k6 `304 0.03-2.0 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余
$ C/ ]. f5 L1 G! ?4 _304L <0.03 18-20 10-12 0.7-0.8 <0.2 <0.05 余& H& f8 m* b- u8 Q8 O
316 0.03-2.0 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余
( ~" b/ ^5 M6 {4 @316L <0.03 16-18 12-14 <0.1 2-3 <2.0 <0.05 余- G2 O2 t) J! f
不锈钢金属粉末的品种很多，表一所列出的是常用的几种。
% H2 i1 ^! T5 I# j+ o2.3不锈钢粉的制作工艺
9 w6 v+ V$ S2 r+ ]3 Y 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) @0 d* H- Q
[1][2][3][4] 其制粉工艺流程为：. H4 K, N8 T, g. x/ ]7 [6 I) x+ F
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
7 r `% Y7 }2 [1 U/ e: O' a3 z分--包装入库
+ x, }5 s. B8 t5 _2.4高压水雾化制粉设备和工艺4 W( h2 e" }1 ^$ N# I( C6 A8 t9 Z
高压水雾化制粉设备有二种形式：2 Q, I4 p. _/ Y, R
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。
& j! I/ u0 e0 s9 c+ b( r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' W. o: m9 F6 L( w* H1 a' }
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 d' @: j3 c+ m* S
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。
% ^$ ?9 G$ v6 g3 {5 h( m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
( m7 y6 e: k3 {，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; u/ O# B# W7 m' F# B
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、
/ r, }( V5 r: X8 x; J+ w- A: L镍基合金粉末、铁基合金粉末等各类合金粉末，% B; x* e P# m/ \7 M& m6 f
高压水雾化法制作不锈钢粉末时，主要使用的设备有：
( b2 w! m0 S6 _9 v9 t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，; h9 D! w ~( g% T! F
年产量在二百到三百吨左右。4 W$ c0 h2 x! N! v; P7 \3 U
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。( h1 d- h1 A3 y) U
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
8 J" k/ F. x) |0 r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
% y n/ z7 Y* M( T，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% l6 s4 T7 x& a/ I" ?
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。
# y8 p; K+ @/ l; k8 {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1 @# j9 M2 z+ O% D
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8 Q2 z4 b# P" h* v- u
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! L3 s# N+ n( U) t
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( T- }% Q; v) i1 `
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
) O3 F5 B( J: z' k$ o$ b加了每公斤不锈钢粉末的制作成本，所以一般不采用。
0 T R8 z* N* I3 b) j+ w五：筛分和包装设备、检测仪器等。7 z* ?1 v& T+ p/ t, O
3 不锈钢粉末的应用
9 E% u, n b: }4 O. `* ~' ^" ~0 m3.1 不锈钢磷片涂料
9 k+ f8 y$ O. y- W, |- U8 A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
5 p5 \- p/ }$ E, c# y8 z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( o$ J" x- {( D4 D4 t j0 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
6 N, i1 s; E( C2 p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) ]& e* N: ~- P" D0 i* K! F; B0 D$ [7 t
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+ a2 w; e% n1 b z
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，# V. y* q* ?" R. L# U
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" }. q1 h# v8 u( @6 |
结力和抗冲击性。
! s" z8 x5 g( R$ _3.2 不锈钢抛丸
* ?- e4 C8 h. C0 `' q: V! k# C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
8 ^9 W0 }. o: X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 a. }$ X1 s$ k. w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。
% V* p. d' M4 `7 X) H/ d v4 i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
; x* e7 j( p4 k. J7 j产成本：（资料为：二○○二年八月）
# H9 h+ O9 T0 } 不锈钢原料： 七千到八千元, ^2 M, ~* o/ S& M
5 D# T" o0 ]) |3 a" \2 ^ 电力： 二千元4 E1 E" U! d- @. t+ S; a& j% Y
雾化气 三千五百元& D4 D6 M0 G3 z9 \ e7 F
人工： 一千元
$ F/ O" @% u% T4 @5 f u 销售、包装等 一千五百元. g g3 q9 T3 l4 c
合计： 一万五千到一万六千元
* r' |) }6 Z/ h6 S7 a1 O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
2 D5 b' ?& n; q& m, X备折旧、各种税等，利润须根据实际的生产量来确定。
* @$ k1 W m2 P7 Z! @7 J3.3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2 G6 |0 X$ f3 \# [9 U" J7 Z
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; ]) n5 o/ ?3 L- b
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
+ E' _4 q* }$ f& a$ a5 m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
. k4 C2 @: F/ A: O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
# a: v; m6 H1 N) q: y/ B, w: Z* x3 l常用的规格有： 20/40目 40/60目 60/80目 80/120目 。
: P+ O7 M# N# B 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。/ I5 \' a a* n: J; o% \2 [9 z
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
/ J' Z# n( w3 K( Z' `0 s( b+ }关资料函索即寄。有问题请与作者沟通。: r6 V! Q1 Z( {/ k# C. o) X' O
参考文献# {, r+ `9 w6 w- o. E3 x
[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
3 N# }" a6 r/ y9 N! d[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
# |( P7 u" x9 d会论文集，P38$ v' W/ T E7 h
[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, ^- v# i/ ?* N& }1 h X' Q
[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
6 r) p6 E, F' `（1999 山东*济南）-上海市论文集，P97-98
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7 }. j- q( y; l+ t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 J5 k4 m! [7 N4 [+ y% w8 Q
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。
5 Y, E" S9 s+ [% j0 m1 q2 {电话：021-65147943
9 y( z- U! H; |! E4 q# ?: kE-Mail: ddddy@itiz.net 到以下网址查
- J4 ?9 I: H: p" G, ~/ J% ^; Q! S7 ]. T6 N4 T
询http://tw.netsh.com/eden/bbs/703230/更多内容： http://sh.netsh.com/bbs/15920
. ` O/ U/ [2 a: S或 http://www.longonline.net/bbs3000/bbs.cgi?id=200401262040 |
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