[发明专利]一种用于软磁金属粉末的安全、连续、高效、环保的造粒方法

说明书

本发明提供了一种用于软磁金属粉末的安全、连续、高效、环保的造粒方法。该方法所获得的造粒粉末具有粉末平均粒度小、松装密度高、流动性好的特点；该方法通过将雾化造粒和粘结剂技术的结合，使粘结剂与软磁金属粉末的混合物在一定黏度下稳定均匀地送料入雾化干燥器中，并通过雾化器的破碎作用使湿态粉末瞬间被雾化为小颗粒，并随后被干燥塔中的常温气体干燥，从而获得具有粉末平均粒度小、松装密度高、流动性好的特点的造粒粉末；具体而言，松装密度>=2.0g/cm³，D50<=150um，流动性<=45秒@2.5mm。

技术领域

本发明属于金属磁性材料领域，涉及一种用于软磁金属粉末的安全、连续、高效、环保的造粒方法。

背景技术

金属粉末作为除块体、带材之外的一种金属形态，具有三维尺寸小、特性优异、近终成型、材料组成灵活的特点。但是一般的金属粉末不能直接应用，而需要压制成型为一定的外形并经过相应的后处理才能成为可使用的产品。为此，粉末需要具备一定的流动性和密度才能完成成型的过程，因此金属粉末通常需要经过造粒为具有松装密度和流动性的粉末才能满足工艺要求。

通常的造粒方法有以下几种：

一、机械破碎法

顾名思义就是把干燥的大颗粒用机械的方法将其破碎为一定粒度的小颗粒。此方法制备的金属粉末需要较高的成型压力，粉末形貌一般都带有毛刺，粒度分布广，松装密度和流动性不好。

二、挤压造粒法

挤压造粒是金属粉末在混有粘结剂的前提下通过机械的力量将其强行通过筛网。该方法制备的粉末具有粒度分布窄、操作简单的优点，但是其粉末形貌差、造粒粉末表面粗糙、松装密度和流动性不好的缺点。

三、圆盘造粒法

圆盘造粒机将金属粉末有序的投入圆盘，同时喷洒具有粘结性的有机液体使粉末随机团聚在一起。圆盘造粒的优点：产品形貌近球形、粉末表面光滑、成粒效率高、操作直观、粉末流动性好，缺点是粒度分布广、粘结剂含量的分布不均、粉末外溢。

四、流化床造粒法

在固定流化床内部通过雾化器将料液雾化成细小的液滴，液滴与流化床内处于流态化的不同颗粒的物料接触，并附着在颗粒表面完成干燥造粒过程；其优点是将造粒、干燥、冷却可在一台流化床中完成，另外造粒粒度在一定范围内可调，且粉末形貌好、粉末表面光滑、粉末流动性和松装密度好等优点，但是其粒度分布广、粘结剂含量分布可能存在不均。

五、喷雾造粒法

喷雾造粒法是将粉末与粘结剂溶液混合后通过泵体将物料连续地送入高速旋转地分散盘，从而使金属粉末和粘结剂同时被粉碎为小颗粒，当被分散的混合物颗粒遇到外部高温气体时瞬间将其干燥并定型，从而获得具有团聚状的粉末；该方法最大的优点在于流程短、效率高，是未来主流的造粒方法之一，该方法造粒粉末形貌好、粉末表面光滑、粉末流动性和松装密度好等优点，但是当粘结剂含量较大时（例如>=2%）物料容易堵塞在入料管路中，另外为了使得雾化颗粒得到流动性必须采用热空气使得稀释剂挥发的同时粘结剂得到一定程度的反应，该工艺一般需要电加热管加热空气，所以带来易燃易爆的风险，为了解决稀释剂易燃易爆风险通常采用氮气保护，因此使得设备造价极大地提高。

本发明的目的在于提供一种用于软磁金属粉末的安全、连续、高效、环保的造粒方法，使造粒粉末松装流行性得到根本改善的同时不增加设备成本和根本去除易燃易爆的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于软磁金属粉末的安全、连续、高效、环保的造粒方法，使造粒粉末松装流行性得到根本改善的同时不增加设备成本和根本去除易燃易爆的风险。

本发明在雾化干燥塔的基础上进行了工艺改进，具体而言分为以下几个步骤：