鐵粉的應用

　　粉末冶金工業中一種最重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產中用量最大，其耗用量約占金屬粉末總消耗量的85%左右。鐵粉的主要市場是制造機械零件，其所需鐵粉量約占鐵粉總產量的80%。

鐵粉的生產

　　自20世紀30年代初鐵粉開始用於粉末冶金工業以來，曾湧現許多鐵粉生產方法。由於技術和經濟上的各種理由，其中不少方法從未超出實驗或中試階段，例如用熱氫還

原氯化亞鐵的化學冶金法；另一些方法，諸如渦旋機械粉碎法(Hametag Process)、水溶液電解法、流化床氫還原法、旋轉盤霧化液態鋼法(D．P．G．Process)、空氣霧化液態生鐵法(R．Z．Process)及轉化天然氣和固體碳的聯合還原法等，經歷瞭相對短時間的工業應用，而後因出現其他更有競爭性的方法而不再用於鐵粉的工業生產。至於用羰基法生產的鐵粉(見羰基制粉法)，因其顆粒微細，加以價格昂貴，不適用於燒結機械零件和電焊條；但其純度高、顆粒結構特殊，顯示出優異性能。

　　現今主宰鐵粉市場的鐵粉生產工藝是：屬於鐵氧化物還原工藝的赫格納斯法和派隆法、低碳鋼液的水霧化法、屬於高純生鐵噴丸的球磨和脫碳工藝的QMP法和r)omfel%26bull;法。其中赫格納斯法和水霧化法的鐵粉生產量具有壓倒優勢。

　　赫格納斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司開發的固體碳一氫二步還原工藝。先將鐵精礦粉(總鐵%26ge;71.5%，SiO2%26lt;0.5%)與低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脫硫)混合還原劑間層式裝填在SiC質還原容器內，通過隧道窯加熱至約1200℃，使礦粉還原成海綿鐵。海綿鐵經破碎成小於0.175mm(-80目)或小於0.14mm(-100目)後，鋪加於鋼帶式還原爐內，在800～900℃下以分解氨進行還原退火。退火後的燒結粉塊加以錘破，即可得到優質海綿鐵粉。

　　派隆法(Pyron Process) 將低碳沸騰鋼的軋鋼鐵鱗破碎至小於0.147mm後，置於多爐床焙燒爐內在980℃下氧化成Fe2O3。然後將Fe2O3粉喂送至帶式爐內，在溫度不超過1050℃下通以氫氣使之還原成鐵粉。

　　低碳鋼液水霧化法 低碳廢鋼通過熔化造渣除去或減少磷、矽和其他雜質元素後，通過漏嘴流入霧化器中，同時噴入高壓(約8．3MPa)水流擊碎金屬流而成液滴，液滴落入底下的水槽冷卻而凝固成粉。粉末經磁選、脫水和乾燥後，送入帶式爐，在800～1000℃下以分解氨氣予以還原退火處理，即得純度高的水霧化鐵粉。

　　QMP法 為加拿大Quebec metal Powder公司所開發。將高純的熔融生鐵水(含碳量約為3.3%～3.8%)註入漏包，從漏嘴流下的鐵水被水平噴射的高壓水流擊碎成粒(約3．2mm)後，落入一吸入空氣的水冷容器中，使之部分氧化。經乾燥的鐵粒用球磨法加以粉碎，然後將過篩至小於0.147mm的粉末送入有分解氨氣保護的帶式爐內，在800～1040℃下利用自身所含的氧進行脫碳退火，再用分解氨氣體另行還原退火，即可得粉末冶金用鐵粉。

鐵粉的粉碎

　　氣流粉碎法:利用JZDB氮氣保護粉碎機進行氮氣環境下的超微粉碎，防止氧化。使用氣流粉碎的目的是能使高硬度的鐵粉粉碎至微米級別，使用氮保系統來進行粉碎則是為瞭防止氧化和爆炸。

鐵粉的分級

　　一般可使用旋振篩進行粗級篩分，但要進行高精度分級則隻能使用氣流分級機，對於易氧化易爆炸的鐵粉分級則隻能使用JZDF氮氣保護分級機來進行高精分級。

鐵粉打散

　　對於霧化法或還原法生產的鐵粉，若產生假團聚則需進行打散，由於很多鐵粉對打散環境要求很高，需要閉路情況進行打散或者氮氣條件下打散，故一般用JZC分級式沖擊磨加氮氣系統進行打散作業。目前國內巨子打散設備經驗較豐富，由於氮氣系統比較復雜，故氮氣系統的打散作業對設備要求很高。