[发明专利]一种制备不锈钢粉末的工艺方法

说明书

本发明实施例提供一种制备不锈钢粉末的工艺方法，包括：将超级精铁矿还原为海绵铁；超级精铁矿中各化学成分的质量百分比包括：TFe≧70％，SiO₂％≦2.0％，S≦0.1％，P≦0.1％；在还原气氛条件下，利用3D打印真空气雾化设备对海绵铁进行抽真空、熔融，获取铁水；对铁水进行真空熔炼，制备钢水；利用3D打印真空气雾化设备对钢水进行气雾化，获取金属粉末；利用氮气对金属粉末进行冷却，对冷却后的金属粉末进行磁选、筛分，获取粉末产品；如此，在利用3D打印真空气雾化设备对海绵铁进行熔融时，海绵铁中少量的Fe₂O₃可以对熔融物中的杂质进行氧化去除，进一步提高了粉末的纯度。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种制备不锈钢粉末的工艺方法。

背景技术

不锈钢粉末是市场上需求最大的一种金属粉末产品，约占市场需求的50％。现有技术中，一般都是利用废钢作为原料制备不锈钢粉末，但是有些类型的不锈钢主要用于纸浆、造纸用设备热交换器，染色设备，胶片冲洗设备、管道等；还用于电磁阀门的小零件等等。在钢材使用过程中，材料表面常附着有各种污垢，另外用于阀门的小零件也很难分解出来，导致市场上废钢混杂，杂质较多。因此，基于该废钢制备出的不锈钢粉末的纯度和流动性都受到一定的影响，对于后期的熔融冶炼而言，废钢中的杂质对产品质量也会有非常严重的影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种制备不锈钢粉末的工艺方法，用于解决现有技术中在制备不锈钢粉末时，由于不锈钢中的杂质较多，导致制备出的不锈钢粉末纯度低，流动性不高，进而导致基于该不锈钢粉末制备出的产品质量得不到保证的技术问题。

本发明实施例提供一种制备不锈钢粉末的工艺方法，所述方法包括：

获取超级精铁矿，将所述超级精铁矿还原为海绵铁；所述超级精铁矿中各化学成分的质量百分比包括：TFe≧70％，SiO₂％≦2.0％，S≦0.1％，P≦0.1％；

在还原气氛条件下，利用3D打印真空气雾化设备对所述海绵铁进行抽真空、熔融，获取铁水；

向所述铁水中加入锰铁、铬铁、镍铁、钼铁合金进行真空熔炼，制备超音速喷吹用钢水；

利用3D打印真空气雾化设备对所述钢水进行气雾化，获取金属粉末；

利用氮气对所述金属粉末进行冷却，对冷却后的所述金属粉末进行磁选、筛分，获取相应粒度的粉末产品。

上述方案中，所述将所述超级精铁矿还原为海绵铁，还包括：

以氢气作为还原气体，利用非高炉炼铁工艺将所述超级精铁矿还原为所述海绵铁。

上述方案中，所述利用3D打印真空气雾化设备对所述钢水进行气雾化，获取金属粉末，包括：

将所述钢水分批次倒入3D打印真空气雾化设备的中间包中；

将所述中间包的钢水依次转入所述3D打印真空气雾化设备的喷吹设备中，利用所述喷吹设备对所述钢水进行气雾化，获取金属粉末。

上述方案中，所述超级精铁矿包括：粒度为2～5cm的第一精铁矿及粒度≧5cm的第二精铁矿。

上述方案中，所述第一精铁矿的质量百分比为80～85％；所述第二精铁矿的质量百分比为15～20％。

上述方案中，所述海绵铁的粒度为2～5cm。

上述方案中，所述海绵铁各化学成分的质量百分比包括：TFe≧95.0％，MFe≧90.0％，Si≦1.0％，S≦0.1％，P≦0.1％。