[发明专利]制备均匀超粗颗粒钨粉的系统和方法

说明书

本发明公开了一种制备均匀超粗颗粒钨粉的系统和方法，其中，所述制备均匀超粗颗粒钨粉的系统包括掺杂单元和还原单元，所述掺杂单元包括搅拌装置、喷雾干燥塔、加热设备和筛分装置。喷雾干燥塔分别与搅拌装置、加热设备和筛分装置相连，筛分装置与还原单元相连。通过在搅拌装置内进行液‑固掺杂，从而达到掺杂均匀的目的。通过从搅拌装置底部放料，直接进入喷雾干燥塔进行干燥，从而一体式完成掺杂‑干燥，大大降低了劳动强度，提高了生产效率。最后将过筛后的掺杂后氧化钨粉供给至还原单元中与氢气接触进行还原，即可得到纯度高以及粒径分布均匀的超粗钨粉。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种制备均匀超粗颗粒钨粉的系统和方法。

背景技术

随着硬质合金应用领域的不断扩展，碳化钨作为硬质合金生产的主要原料，部分向特粗颗粒发展已成为不争的事实。粗颗粒碳化钨具有微观结构缺陷少，显微硬度高，微观应变少等一系列优点，因而在矿山工具、金属轧轨、工程机械、冲压模具和硬面技术等方面得到广泛的应用。而粗颗粒钨粉又是生产粗颗粒碳化钨的原料，目前大多数厂家都是通过在制备钨粉的原料中掺入碱金属溶液催化长大的方法来生产粗颗粒的金属钨粉，该种钨粉颗粒结晶不完整，掺杂均匀性差，导致钨粉中存在较多异常长大的颗粒，钨粉整体均匀性差，后续碳化过程中易出现碳化不完全现象，影响产品质量。

因此，现有超粗颗粒钨粉的制备方法有待改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备均匀超粗颗粒钨粉的系统和方法，使用该系统可以提高氧化钨掺杂的均匀性，避免在氧化钨还原过程中粉末异常长大，从而提高钨粉的均匀性，提升产品质量，同时大大降低劳动强度，提高生产效率。

在本发明的第一个方面，本发明提出了一种制备均匀超粗颗粒钨粉的系统。根据本发明的实施例，所述制备均匀超粗颗粒钨粉的系统包括：

掺杂单元，所述掺杂单元包括：

搅拌装置，所述搅拌装置内设有搅拌组件，并且所述搅拌装置上具有水入口、掺杂剂入口、氧化钨入口和掺杂液出口，所述掺杂液出口处设有第一卸料阀；

喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔具有掺杂液入口、进气口、排气口和掺杂后干燥氧化钨出口，所述掺杂液入口与所述掺杂液出口相连，并且所述掺杂液入口的出口段设有可旋转的离心雾化盘，所述出料口处设有第二卸料阀；

加热设备，所述加热设备与所述进气口相连；

筛分装置，所述筛分装置与所述掺杂后干燥氧化钨出口相连；

还原单元，所述还原单元具有氢气入口、掺杂后干燥氧化钨入口和超粗钨颗粒钨粉出口，所述掺杂后干燥氧化钨入口与所述筛分装置的筛下物出口相连。

根据本发明实施例的制备均匀超粗颗粒钨粉的系统，通过将氧化钨、水和掺杂剂在搅拌装置内利用搅拌组件进行搅拌混合，即采用液-固掺杂方式，可以确保掺杂的均匀性，精准控制掺杂量，从而提高钨粉颗粒的均匀性。然后相继开启送风机、排风机和加热设备，由进气口向喷雾干燥塔内供给热风对喷雾干燥塔进行预热，当加热到预定温度时，开启喷雾干燥塔上的离心雾化盘，设置好离心雾化盘转速，然后开启第一卸料阀、第二卸料阀和筛分装置，控制进料速度，此时掺杂液由搅拌装置底部的掺杂液出口被送至喷雾干燥塔顶部的离心雾化盘，并且被分散成极小的雾状液滴，掺杂液经雾化后表面积大大增加，雾状液滴与热风进行充分接触，可以完成瞬间干燥，得到的粉末状掺杂后氧化钨掉落至喷雾干燥塔底部，由掺杂后干燥氧化钨出口被送至筛分装置，并进行过筛，去除异常粗大颗粒，干燥过程中产生的废气利用排风机由排气口排出。通过从搅拌装置底部放料，直接进入喷雾干燥塔进行干燥，从而一体式完成掺杂-干燥，大大降低了劳动强度，提高了生产效率。最后将过筛后的掺杂后氧化钨粉供给至还原单元中与氢气接触进行还原，即可得到纯度高以及粒径分布均匀的超粗钨粉，从而使得制备微观结构缺陷少的粗颗粒碳化钨成为可能。