粉末冶金成型技术概况

2024-10-24

粉末冶金成型技术概况(精选3篇)

1.粉末冶金成型技术概况 篇一

钢铁冶金与成型的认识

人类社会与冶金的关系密切且历史久远,伴随着社会的发展,每个历史时期的人们从事生产活动和生活中都离不开金属材料,从远古时代,就开始利用自然状态下存在的少数几种金属,如:金、银、铜及陨石铁,然后发现在矿石中提取金属的方法,创造了青铜和铁。人类利用的金属日益增多,到如今,各种金属广泛运用,尤其生铁和钢的运用,对国民经济起巨大的带动作用,它们用途最广,生产量最多。人们长期把钢和钢材的产量、品种、质量作为一个国家工业,农业,国防和科学现代化的重要标志之一。

金属从矿石中提取,其主要成分是金属的氧化物及硫化物。从矿石提取金属及金属化合物的生产过程叫提取冶金,又称化学冶金,其过程不同分成火法冶金,湿法冶金及电冶金,电冶金包括电炉冶炼、熔岩及水溶液的电解。火冶金过程是物理化学原理在高温化学反应中的运用,湿法冶金是水溶液化学及电化学原理的应用,火法是主要的应用。火法冶金生产率高,流程短,设备简单及投资省,就是不利于处理成分结构复杂的贫矿。火法冶金过程包括焙烧、熔炼、精练、蒸馏、离析等过程,其内进行的化学反应则是热分解、还原、氧化、硫化、卤化、蒸馏等。

钢铁冶金工艺流程:铁矿石--炼铁,提取铁--制取钢。其工序主要是三个:,炼铁,即从矿石或精矿中提取粗金属—

—生铁。目前最常用的方法有高炉炼铁,直接还原和熔融还原铁三种方法。炼钢,即把生铁的过多元素及杂质去除,把钢液中的氧去除,把其浇铸成钢锭或钢坯,主要方法和连续铸造过程有转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢,O.C.C.连铸技术,钢锭的液芯轧制,钢锭的液芯轧制。二次精练,及将炼钢过程的某些精练工序转移到炉外盛钢桶或特殊反应炉中继续完成或深度完成。各生产过程的的复杂反应,含有气液固三态的多种物质的相互作用,形成了复杂的冶金过程。

将矿石冶炼成钢铁后,就需要把它做成我们需要的材料型式,这就要用到钢铁成型,钢铁成型主要有三种方法:铸造、冲压、焊接。

铸造一般有砂型铸造、金属模铸造、离心铸造、真空铸造、消失模铸造等等。

砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。金属模铸造俗称硬模铸造,是用金属材料制造铸件,并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方法。离心铸造将液态金属浇入旋转的铸型里,在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。离心铸造用的机器称为离心铸造机。按照铸型的旋转轴方向不同,离心铸

造机分为卧式、立式和倾斜式3种。卧式离心铸造机主要用于浇注各种管状铸件;立式离心铸造机则主要用以生产各种环形铸件和较小的非圆形铸件。真空铸造真空铸造是使用通风铸模的工艺。熔化的金属依靠空气压力流入铸模,然后清除空气,形成真空;这种铸造方法主要用于具有精巧细节的小零件或珠宝。消失模铸造又称实型铸造是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

冲压也就是模具,包括冷加工和热处理的正火、退火、回火、淬火四把火等。

焊接属于连接技术,主要有手工电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、等离子焊、钎焊等等。

在21世纪的今天,轻重工业高速发展,高新技术产业也开始暂露头角,而钢铁也越来越成为经济发展不可或缺的材料,也是人类社会发展的不可或缺的材料!因此掌握钢铁冶金与成型的基本知识,也应该是当代大学生必备的素质之一!而以上则是我对钢铁冶金与成型的基本认识。

2.粉末冶金成型技术概况 篇二

从目前材料科学的发展状况来看,在可预见的未来,钢仍然是人类社会的主要材料。从价格性能比看,钢最经济;从生产规模看,钢的供给能力最强,没有一种材料能够全面代替钢,钢是最重要的结构材料和产量最大的功能材料。

从钢铁产量来看,全世界钢产量近一百年来经历了一个迅速发展的阶段。从钢铁工业的技术发展来看,生产流程上从原来的高炉—炼钢—铸锭—开坯—轧钢—热处理的落后生产历程发展成为现在的高炉—炼钢—连铸—连轧的先进工艺流程。

目前在炼铁的技术方面,高炉的容积在不断扩大,原材料的预处理环节在不断加强,大力发展精科技术,采用多种新技术措施,提高产量,降低焦比。此外高炉设备也在不断改进,大大改善了工人的劳动条件,为钢铁冶炼的更加合理化和自动化以及新技术的开发创造了更有利的条件。

炼钢技术由过去的在转炉或电炉一次完成发展成为由铁水预处理,转炉脱碳和升温或电炉融化和升温,炉外精炼三步完成。引用了真空技术,采用各种真空冶炼和炉外精炼技术,改善钢的质量,扩大产品品种。采用大容量,超高功率的炼钢转炉和电炉,提高生产率,降低成本。

连铸和轧钢技术方面,主要发展连续铸钢技术,采用计算机控制,使炼钢工艺连续化。近终形连铸轧钢技术的不断发展和成熟,大大缩短了工艺流程,降低了能耗,提高了生产力。

现代钢铁生产过程是一个复杂而庞大的生产体系,最核心的生产工艺为炼铁,炼钢和轧钢三个步骤,所有其他工序都是围绕此三个关键工序进行的。具有全过程生产设备的企业,称为钢铁联合企业,在钢铁联合企业中,还设有工厂管理机构,科学研究机构,检验中心,耐力材料厂等。炼铁炼钢是钢铁联合企业的关键工序,处于承前启后的地位,是二次能源的供应中心,其产品质量,品种,产量是衡量钢铁联合企业生产水平的基本标志。

高炉炼铁是钢铁联合企业最重要的环节,一个大型炼铁厂,除了高炉本体设备外,还有原料和产品的运输和存储设备,鼓风加热设备,煤气净化设备,渣铁处理设备,喷吹燃料设备,除尘设备。高炉铁水是炼钢最主要的原料,铁水质量的好坏直接影响其后生产的作业指标。高炉所用的原料主要是铁矿石,焦炭,熔剂和锰铁矿,所获得的主要产品四生铁,根据化学成分和性能的不同,高炉生铁主要分为炼钢生铁,铸造生铁和少量的铁合金。高炉炼铁是连续的自动化程度较高的过程。生产过程中产生的大量高炉渣,经过综合利用,可以变害为利,降低生铁成本。高炉生产对高炉总得要求是高产,优质,低耗,长寿。

炼钢就是将废钢和铁水等炼成具有所需化学成分的钢,并使钢具有一定的物理化学性能和力学性能。炼钢的材料包括金属类和非金属类。金属类主要指铁水,废钢和铁合金,非金属类主要指造渣材料,氧化剂,冷却剂和增碳剂等。氧气转炉炼钢法是当今国内外最主要的炼钢方法,而它又可分为顶吹法,底吹法,顶底复合吹炼法,侧吹法

和顶底侧三向复合吹炼法。为了提高精炼水平,在转炉或电炉中冶炼后的钢水需送到精炼炉中进行二次精炼。按冶炼设备的不同,钢分为转炉钢,电炉钢和平炉钢,按和化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类,按用途分类,又可分为结构钢,工具钢和特殊性能钢三类。冶炼后的钢水一般通过模铸浇筑成钢锭或连续浇筑成钢坯。连续铸钢是近30年发展起来的铸造技术,是通过连铸机将钢液连续铸造成钢坯,不经过初轧开坯,直接送到轧钢车间轧制成钢材。

3.粉末冶金成型技术概况 篇三

粉末冶金在钢铁循环经济中应用的前提是有效的制取含铁粉末,所以,必须对钢铁生产流程中各个生产环节的二次资源生产量进行了解,以求实现高效制取含铁粉末。通过笔者对钢铁厂生产实践的了解,可以发现二次资源的主要类型为炼钢铁皮和污泥粗颗粒等。基于此,钢铁生产企业可以对制取工作进行优化,以此提高生产效率。

2.2制取铁粉的方式和要求

根据上文,可以认识到含铁粉末的`主产生过程;然而,光对其产生有所了解还远远不够,在粉末冶炼之前,必须将其进行收集。以下将介绍一些比较成熟的粉末收集方法,以求在实践生产中有所裨益。

2.3利用固体碳制取铁粉

就现阶段而言,应用比较广泛的铁粉制取方法为固体碳法。与其他制取方法相比,该种方法的操作比较简单,而且因为其发展和运用比较成熟,所以在实际操作中往往体现出使用纯熟、应用经验丰富的特点。如果要将该方法进行归类的化,可以将其归入化学收集法中,其应用原理如下:首先,通过使用还原剂等化学试剂对合格铁粉进行筛选,使得到的粉末铁含量能够达到生产标准;而后将收集的含铁粉末进行加热,去除其中的水分,再将经过处理的粉末置入反应设备中,加入适量的固体碳使其与粉末中的杂质发生反应而挥发。另外,在对含铁粉末进行提纯在过程中,必须注意对其中的硫化物进行处理,否则便会对对往后的冶炼造成影响。一般而言,硫化物的去除可以通过添加脱硫剂等工艺技术实现。最后,还需要使用磁化设备进行物理提纯铁粉,以此确保其铁含量能够达到标准。当然,针对制取成品检测也是必不可少的,一旦发现不合格产品,就需要重复以上步骤,直至铁粉含量达标。

2.4固体碳回收法对含铁粉末的要求

现今钢铁产业所生产的钢铁类型多种多样,而其对应的制造工艺和制造材料也各有不同。通过粉末冶金技术冶炼出来的钢材类型也是多种多样的,所以需要使用到铁粉类型的标准也存在差异。而这也就使铁粉的制取标准受到产品的性质决定。但总体而言,行业内也形成了对铁粉回收的一套完整标准,一般认为铁粉的含量在百分之七十以上可以对其进行高效制取,否则二次资源的加工成本就会过高,从而失去其中的经济效益。

2.5磁化装置回收法

提高粉末中的铁含量可以为粉末冶金提供更多的原材料,而这个过程,往往通过磁化装置实现。粉末收集后之后,通过磁化装置的使用,可以将其中的铁粉分离,从而实现二次资源的有效回收。

2.6铁粉的压制

铁粉的压制是粉末冶金中必不可少的环节,将铁粉置于容器之中,再经过加压,可以将铁粉颗粒之间的空气排除,制成铁坯。2.7铁坯的烧结经过压制后的铁粉成为铁坯,但这不意味着整个冶炼过程的完成。钢铁中的杂质对其质量有着巨大的影响,铁粉的压制只是物理性工艺,无法对其中的杂质进行有效去除。因此,铁坯还需要进行高温的烧结,以此去除铁坯中的硫化物、碳化物等杂质。

3结语

综上所述,钢铁产业是国民经济中的支柱型产业,但其却时常因为生产效率和环境污染方面的问题受到人们的诟病。通过使用粉末冶金技术发展钢铁循环经济,是使用可持续发展的重要表现,其可以有效的提高钢铁产业的生产效率和环境友好性。因此,必须不断深入对该技术的研究和应用,以求创造更高的社会、经济效益。

参考文献

[1]刘龙.中国钢铁企业循环经济效率分析与评价[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),,1204:485-493.

[2]胡沙,潘友发.钢铁循环经济中粉末冶金技术的应用[J].化工设计通讯,,4307:73+144.

[3]颜炼,李森蓉.粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用[J].粉末冶金工业,,:50-54.

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