铁粉系列的用途

钢铁粉是国民经济，特别是机械制造工业不可缺少的一类金属原料。钢铁粉主要用于粉末冶金工、电焊条生产、火焰切割与清理、磁力场、静电复印、电力工业、食品工业、医药、化工等行业。

（1）用于粉末冶金制造机械零件-机械零件一般是经铸、锻、冲压、焊接等工序加工成形的产品。这些加工方法的共同特点为材料利用率低、成本高，公害和劳动环境卫生方面的问题日益明显化。相比之下，用粉末冶金法制造机械零件具有节省材料与工时，易于自动化，容易组织大量生产，可使劳动环境大为改善。

用粉末冶金制造机械零件的好处是：可将几个零件一体化设计、制造，大量生产时重复性好，零件表面光洁度好，可制造形状复杂的零件，无需切削加工，具有节材、节时等优点。由于金属粉黏度高、制造的零件具有润滑性，可得到所需要的使用性能，并可把不同材料互相熔合的不同特点结合起来，制造具有特殊性能的材料与制品。

（2）用于电焊条的生产。钢铁粉主要以三种形式用于电焊条生产与焊接，第一种是在焊条药皮中加入50%以上钢铁粉（最多达75%），以增高焊条的收敷率与熔敷率，这种焊条通常称为钢铁粉焊条。第二种是在焊条药皮中加入10%～30%钢铁粉，以改善焊条的焊接工艺性能，钢铁粉用于电焊条生产与焊接的第三种形式是作填充剂，如用钢铁粉作填充“焊粒”，填充于刨口内，配合以自动焊丝、焊剂和衬垫，用于焊接厚板的单面焊缝比一般埋弧自动焊的效果好。

钢铁粉焊条的优点：钢铁粉和焊芯同时熔人焊缝金属，增大熔合比，节省焊条质量，收敷率高，可提高焊接效率，可节省电力20%左右，并可采用依棒焊接，减轻焊工的体力劳动强度。

（3）用于火焰切割与清理。用氢氧焰和乙炔焰切割耐火材料时，将钢铁粉加入火焰中，可提高火焰温度，这时生成的熔融氧化铁还起助熔剂作用。切割不锈钢时钢铁粉与难熔氧化物相结合，可将难熔氧化物冲掉，暴露出新鲜金属表面，火焰清理的功能原理是：掺有铁粉的火焰作用似“扫帚”一样，在钢坯加工前，用其清理钢坯表面的氧化皮与夹杂物。

（4）用于制造各种重要电器用的磁性材料，这是钢铁粉应用的重要方向。

国内外生产钢铁粉的工艺技术

采用废钢、铁屑生产钢铁粉是一种合理利用资源的方法，钢铁粉生产已有五十多年的历史，近二十几年来，各国对钢铁粉的生产工艺、性能等进行了大量的研究，研制厂许多生产方法，且取得了成熟工艺。

生产钢铁粉的传统方法可归纳如下：

（1）雾化法：先将钢铁件熔炼成液，再利用高压气体（空气、惰性气体）或高压液体（通常是水），以高流速作用于高温液流，或借旋转圆盘离心力的作用迅速地将其雾化成粉末，该法已在我国广泛采用。

它的优点是：在熔炼过程巾易加入各种合金元素，应用范围广泛，可制取具有各种化学成分的合金粉末。雾化粉末的非金属夹杂物较少，纯度较高，易于制高强度、高纯度、高性能粉末冶金制品。它的缺点足：对钢、铁屑的烧损率大，一般为10%～20%，金属收得率低，生产成本高。

（2）氧化还原法。氧化还原法是一种通过化学反应生产高纯钢、铁粉的方法。这个方法由加拿大彼斯矿冶公司（Peace R．Mining Smelting Ltd）研究并投人生产，其反应步骤为：

1）于大气压下将废钢、铁屑溶解于95℃的盐酸中，化学反应为：

2）将沉渣（SiO2、Al2O3、Mn( OH)2等）滤出，使纯溶液结晶，生成FeCl2 ·nH2O；

3）干燥和制成FeCl2块；

4）在温度为600—800℃和压力10.13kPa的热氢中进行还原，化学反应式为：

这样可制得纯度为99. 4%—99. 80%的铁粉，同时生产HCI。

该方法是制造高纯钢铁粉比较经济的方法，其生产过程能够实现连续化、自动化，而且有副产品氯化亚铁。影响其推广的主要原因是工艺复杂、设备投资大，钢、铁屑中的合金元素未被利用，因此，在我国没有实现工业化。

（3）羰基法。该法是利用金属与CO作用时能形成羰基化合物：

（4）涡流研磨法。这个方法是1990年德国研究出来的，称哈麦塔克（Hametag）法，它是利用高速涡流中金属颗粒互相撞击来进行粉碎的。制造的磁性材料纯粉在氢中脱碳退火，具有良好的压缩性与烧结性，该法设备简单，便宜。原料可利用废钢、铁屑。但电力消耗大，制造1kg铁粉耗电2.5～3kW·h。生产效率较低，生产率为7-10kg/h，这种方法制造粉末不经济，一般都不采用。 [4]