超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其包括闪速还原组件和流化床组件，闪速还原组件包括闪速还原炉，闪速还原炉具有相互连通的第一腔室和第一出料口，第一腔室内具有超纯铁精矿和富H2还原气体，超纯铁精矿在第一腔室内进行氢基闪速还原并产生球形铁粉，流化床组件包括流化床，流化床具有相互连通的第二腔室和第二出料口，第二腔室内具有包括CO和H2的还原气体，第一腔室内的球形铁粉可通过第一出料口进入第二腔室并与第二腔室内的还原气体进行二次精还原反应。本发明专利技术的实施例的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置结构简单且生产的铁粉杂质少、纯度高，还可有效地减少CO2的排放，减轻环境负荷。境负荷。境负荷。

【技术实现步骤摘要】
超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置及方法


[0001]本专利技术涉及冶金工程
，具体地，涉及一种超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置及方法。

技术介绍

[0002]粉末冶金是以金属粉末与非金属粉末的混合物为原料，通过压制成型、烧结和后续处理，获得各种材料和制品的技术。球形铁粉作为一种高性能的金属粉末，主要应用于金属增材制造、注射成型等先进技术，尤其在增材制造领域上的应用，具有重大意义。
[0003]目前,球形铁粉末的生产工艺主要有羟基法工艺和雾化法工艺。羟基法工艺是通过C0与铁在高压下反应，得到油状物Fe(CO)5,并加以冷凝收集，再使Fe(CO)5分解得到铁粉，这种方法制得的铁粉具有球形度好、接近单一粒度分布、低孔隙度、高纯度等特点，然而，由于羟基金属气体有剧毒，需要完备的封闭生产系统，因此生产成本高。
[0004]雾化法工艺是通过雾化喷嘴产生高压高速的流体，飞速冲击熔融金属液流，将熔体液流粉碎成很细的液滴并迅速冷凝得到微细金属粉末，常用的雾化介质为水或者气体,相应的称为水雾化和气雾化。水雾化制备金属细粉收得率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，包括：闪速还原组件(1)，所述闪速还原组件(1)包括闪速还原炉(11)，所述闪速还原炉(11)具有第一腔室(111)、第一出料口(112)和进料口(114)，所述第一腔室(111)与所述进料口(114)和所述第一出料口(112)相互连通，所述第一腔室(111)内具有超纯铁精矿和还原气体及富氧空气，所述第一腔室(111)内的还原气体包括H2，所述超纯铁精矿在所述第一腔室(111)内进行氢气闪速还原反应并产生预还原球形铁粉；流化床组件(2)，所述流化床组件(2)包括流化床(21)，所述流化床(21)具有第二腔室(211)和第二出料口(212)，所述第二腔室(211)与所述第二出料口(212)和所述第一出料口(112)连通，所述第二腔室(211)内具有还原气体，所述第一腔室(111)内产生的预还原球形铁粉可通过所述第一出料口(112)进入所述第二腔室(211)并与所述第二腔室(211)内的还原气体进行二次精还原反应，产生高金属化率球形铁粉，所述第二腔室(211)内的还原气体包括CO和H2。2.根据权利要求1所述的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，所述第一腔室(111)内包括由上至下依次布置的预热段、还原段和冷却段，所述超纯铁精矿依次经过所述预热段、所述还原段和所述冷却段，所述还原段的温度为1380～1600℃，所述冷却段的温度小于1000℃。3.根据权利要求1所述的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，所述闪速还原炉(11)还具有第一出气口(113)，所述第一出气口(113)与所述第一腔室(111)连通，所述闪速还原组件(1)还包括：第一出料器(12)，所述第一出料器(12)连通所述第一出料口(112)和所述第二腔室(211)，以使所述超纯铁精矿在所述第一腔室(111)内产生的部分粗颗粒预还原球形铁粉可通过所述第一出料器(12)进入所述第二腔室(211)；第二出料器(13)，所述第二出料器(13)连通所述第一出气口(113)和所述第二腔室(211)，以使所述超纯铁精矿在所述第一腔室(111)内产生的部分细颗粒预还原球形铁粉可通过所述第二出料器(13)进入所述第二腔室(211)内。4.根据权利要求3所述的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，所述第一出料口(112)位于所述闪速还原炉(11)的底部，所述第一出气口(113)位于所述第一出料口(112)上方。5.根据权利要求3所述的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，所述闪速还原组件(1)还包括第一分离器(14)，所述第一分离器(14)位于所述第二出料器(13)和所述闪速还原炉(11)之间且连通所述第二出料器(13)和所述第一出气口(113)，所述第一分离器(14)用于分离所述第一出气口(113)排出气体中夹杂的细颗粒预还原球形铁粉。6.根据权利要求5所述的超纯铁精矿氢基闪速还原制备球形铁粉的装置，其特征在于，闪速还原组件(1)还包括净化器(15)和成分调整器(16)，所述净化器(15)连通所述第一分离器(14)和所述成分调整器(16)，所述净化器(15)用于净化从所述第一分离器(14)流动到所述成分调整器(16)内的气体，所述成分调整器(16)与所述流化床(21)连通，所述成分调整器(16)用于调整从所述净化器(15)流动到所述成分调整器(16)内的气体中CO和H2的占比并将CO和H2通入所述第二腔
室(211)，以满足所述流化床(21)的生产需要...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪兴楠，陈学刚，高永亮，
申请(专利权)人：中国有色工程有限公司，
类型：发明
国别省市：