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铁粉的发展、制作方法及铁粉的作用

  铁粉是粉末冶金的重要原料。铁粉的工业制取和应用始于20世纪20年代。当时德国生产的电解铁粉和羰基铁粉,主要用作化学工业的催化剂。30年代开始生产粉末冶金铁基零件。1933年德国研究出旋涡研磨法生产铁粉。1936年瑞典在海绵铁生产的基础上用还原法由磁铁矿生产出低成本的铁粉。40年代后在德、英、美等国又出现熔融金属雾化法制造铁粉,并在此基础上迅速推进了雾化预合金(合金钢、超合金等)粉末的生产。中国于1958年开始用还原法生产铁粉,60年代开始用雾化法研制各种合金和合金钢粉末。

  铁粉的生产方法中,还原法和雾化法是主要的生产方法。这两种方法的生产能力在世界铁粉总生产能力中大约各占一半。电解法和羰基法主要用于制作磁性材料所需的高纯度、细粒度的铁粉,产量很少。

  还原法利用固体或气体还原剂(焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等)还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。在各还原法中,隧道窑固体碳还原制取海绵铁,粉碎后再用带式炉氢气还原的两阶段还原法,即Hgans法在产量上占压倒多数。这种还原法的工艺流程见图。最长的隧道窑长265米,年产铁粉65000吨。所生产的优质铁粉一般含铁>

  98.5%,碳≤0.01%,磷和硫都小于0.03%,氢损为0.1~0.2%。此外,美国还有用带式炉氢还原铁鳞的方法(pyron法),生产一些松装密度低的铁粉。苏联有用炭黑和转化天然气共同还原铁鳞的联合还原法。

[责任编辑:小鱼]