專利名稱：一種制備高純納米級粉末的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
相對本發(fā)明最接近的同類現(xiàn)有技術(shù)狀況冶金行業(yè)中生產(chǎn)超細及納米級金屬鎢粉末，一般采用特殊原料法，如通常采用特殊紫鎢或超細鎢酸為原料。其原有方法都必須以成本極高的原料為前提，而本發(fā)明則用通用普通蘭色氧氣鎢為原料且可生產(chǎn)出30～80納米級的高純金屬鎢粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效克服上述缺陷，用最簡單、有效、可大規(guī)模工業(yè)化的方法、低成本地利用圓形多管還原爐，生產(chǎn)出高質(zhì)量的高純納米鎢粉的一種制備高純納米級粉末的工藝方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為，一種制備高純納米級粉末的工藝方法，其特征在于裝好物料的三層舟皿從多管爐爐管頭部進入，通過還原工作區(qū)，從尾部經(jīng)過冷卻帶出料；氫氣則是從爐管尾部進入，通過還原工作區(qū)與物料參與反應(yīng)后、從爐管頭部出來進入氫氣處理裝置。其中工藝參數(shù)為，氫氣含水量露點≤-76℃；氫氣配比架控制壓力20Kpa；多管爐管內(nèi)氫氣壓力1.3Kpa；多管爐氫氣返回壓力1.0Kpa；多管爐每根管氫氣流量36M3/H；管內(nèi)三層舟皿裝料厚度控制≤6mm；管內(nèi)三層舟皿推動速度25mm；/min；進入多管爐氫氣溫度≤25℃；控制多管爐冷卻帶溫度≤25℃；多管爐五帶溫度控制從爐頭至爐尾720℃、760℃、810℃、860℃、910℃。由于采用上述方案，不難得出如下結(jié)論本發(fā)明構(gòu)思巧妙，解決了原有技術(shù)中整個流程長，原料難以保證一致，原料成本極高的問題。選用特殊材料根據(jù)流體力學原理，設(shè)計出特殊的三層層疊式舟皿；控制三層舟皿中每層料層的厚度，控制物料總量與每套舟皿重量的比例，充分考慮爐內(nèi)物料的擴散沉積效應(yīng)。關(guān)鍵是舟皿材料的選擇，舟皿總重量的控制及各舟皿重量的分配，以及舟皿形狀的設(shè)計，成功生產(chǎn)出了30～80納米的高純金屬鎢粉，產(chǎn)品晶體形貌、粒度分布都達到良好性能，且無需從原料開始控制、每噸產(chǎn)品可比現(xiàn)有工藝節(jié)約6800元以上。如按年產(chǎn)200噸計算則可節(jié)約成本136萬元，具產(chǎn)業(yè)利用價值。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1為上層舟皿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為中層舟皿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為下層舟皿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為舟皿疊加后的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖中，舟皿結(jié)構(gòu)在上層舟皿10兩邊中上部設(shè)置6個支撐點11；中層舟皿20二邊中上部、對應(yīng)上層舟皿支撐點位置同樣設(shè)置6個支撐點21，對應(yīng)支撐點的舟皿邊框面上設(shè)置6個定位支撐點22(用于支撐與限制固定上層舟皿)；下層舟皿30邊框面上、對應(yīng)中層舟皿支撐點位置、設(shè)置6個支撐點31(用于支撐與限制固定中層舟皿)，底部設(shè)置二條與邊平行的帶圓弧滑動筋(用于整套舟皿的承重與多管爐中的工作滑行)；整套舟皿采用Cr30Ni10主材+添加劑，高溫精密鑄造而成；其三層舟皿的重量分配為——上層∶中層∶下層＝1∶1.238∶1.952；三層舟皿的有效底面積比為——上層∶中層∶下層＝1∶1.305∶1.691；整套舟皿重量為8.8kg。利用本技術(shù)的三層舟皿，配以圓形多管爐、組合各關(guān)鍵要素達到納米鎢粉的制備。
工藝方法是裝好物料的三層舟皿從多管爐爐管頭部進入，通過還原工作區(qū)，從尾部經(jīng)過冷卻帶出料；氫氣則是從爐管尾部進入，通過還原工作區(qū)與物料參與反應(yīng)后、從爐管頭部出來進入氫氣處理裝置。其中關(guān)鍵要素如下氫氣含水量露點≤-76℃；氫氣配比架控制壓力20Kpa；多管爐管內(nèi)氫氣壓力1.3Kpa；多管爐氫氣返回壓力1.0Kpa；多管爐每根管氫氣流量36M3/H；管內(nèi)三層舟皿裝料厚度控制≤6mm；管內(nèi)三層舟皿推動速度25mm/min；進入多管爐氫氣溫度≤25℃；控制多管爐冷卻帶溫度≤25℃；多管爐五帶溫度控制從爐頭至爐尾720℃、760℃、810℃、860℃、910℃。
權(quán)利要求
1.一種制備高純納米級粉末的工藝方法，其特征在于裝好物料的三層舟皿從多管爐爐管頭部進入，通過還原工作區(qū)，從尾部經(jīng)過冷卻帶出料；氫氣則是從爐管尾部進入，通過還原工作區(qū)與物料參與反應(yīng)后、從爐管頭部出來進入氫氣處理裝置。其中工藝參數(shù)為，氫氣含水量露點≤-76℃；氫氣配比架控制壓力20Kpa；多管爐管內(nèi)氫氣壓力1.3Kpa；多管爐氫氣返回壓力1.0Kpa；多管爐每根管氫氣流量36M3/H；管內(nèi)三層舟皿裝料厚度控制≤6mm；管內(nèi)三層舟皿推動速度25mm/min；進入多管爐氫氣溫度≤25℃；控制多管爐冷卻帶溫度≤25℃；多管爐五帶溫度控制從爐頭至爐尾720℃、760℃、810℃、860℃、910℃。
2.按權(quán)利要求1所述的，一種制備高純納米級粉末的工藝方法，其特征在于所述的三層舟皿的上層舟皿二邊中上部設(shè)置6個支撐點；中層舟皿二邊中上部、對應(yīng)上層舟皿支撐點位置設(shè)置6個支撐點；對應(yīng)支撐點的舟皿邊框面上設(shè)置6個定位支撐點；下層舟皿邊框面上、對應(yīng)中層舟皿支撐點位置、設(shè)置6個定位支撐點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備高純納米級粉末的工藝方法，其特點在于裝好物料的三層舟皿從多管爐爐管頭部進入，通過還原工作區(qū)，從尾部經(jīng)過冷卻帶出料；氫氣則是從爐管尾部進入，通過還原工作區(qū)與物料參與反應(yīng)后、從爐管頭部出來進入氫氣處理裝置。本發(fā)明構(gòu)思巧妙，解決了原有技術(shù)中整個流程長，原料難以保證一致，原料成本極高的問題。選用特殊材料根據(jù)流體力學原理，設(shè)計出特殊的三層層疊式舟皿；控制三層舟皿中每層料層的厚度，控制物料總量與每套舟皿重量的比例，充分考慮爐內(nèi)物料的擴散沉積效應(yīng)。關(guān)鍵是舟皿材料的選擇，舟皿總重量的控制及各舟皿重量的分配，以及舟皿形狀的設(shè)計，成功生產(chǎn)出了30～80納米的高純金屬鎢粉，產(chǎn)品晶體形貌、粒度分布都達到良好性能，且無需從原料開始控制、每噸產(chǎn)品可比現(xiàn)有工藝節(jié)約6800元以上。如按年產(chǎn)200噸計算則可節(jié)約成本136萬元，具產(chǎn)業(yè)利用價值。
文檔編號B22F9/22GK1911571SQ20051002857
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者王輝, 許南彬, 柳擁軍 申請人:上海偉良企業(yè)發(fā)展有限公司