[發明專利]一種高壓坯強度鎢粉的生產方法與系統

有效

• 申請號: 201310201581.0
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103240421A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 魏柏萬;李志鋒;廉麗莠
• 申請（專利權）人: 江西稀有稀土金屬鎢業集團有限公司
• 主分類號: B22F9/22
• 分類號: B22F9/22
• 代理公司: 北京王景林知識產權代理事務所 11320
• 代理人: 王景林

技術領域

本發明涉及一種高壓坯強度鎢粉的生產方法與系統，特別是采用仲鎢酸銨和紫色氧化鎢為原料直接氫還原生產高壓坯強度鎢粉的方法與系統，屬于粉末冶金技術領域。

技術背景

當前，為了制備高密度、耐高溫的鎢制品，已經對鎢粉的壓制性能及成形性能提出了較高的要求。因此，如何優化鎢粉的壓制性能及成形性能顯得尤為重要。

采用常規的鎢粉制備工藝，將不同的氧化鎢原料進行氫還原，制備的鎢粉具有顆粒發育完全、粒度分布較集中、粉末的分散性及流動性好等特點，適合制備晶粒均勻的優質碳化鎢基硬質合金制品。

但是，恰恰因為采用該方法制備的鎢粉顆粒發育完全、表面結構規整、粉末分散性及流動性好，若用于以純鎢粉為原料壓制成形制備鎢基高密度、耐高溫的鎢制品，則存在成形性能差、壓坯強度低等缺陷，其壓坯強度小于2MPa，且難以再提高。這使得鎢粉壓坯在成形或加工過程中容易出現裂紋、掉角、及崩塊等現象，極大地制約了鎢基高密度、耐高溫鎢制品的發展。

在實際生產過程中，為了達到成形及強度要求，不得不通過添加有機物成型劑的措施，來提高鎢粉的壓坯強度，但是，摻入的成型劑在脫除過程中容易產生殘碳，從而影響產品的綜合性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種高壓坯強度鎢粉的生產方法，其可制備出成形性能好、壓坯強度高的鎢粉，從而可進一步制備鎢基高密度、耐高溫的鎢制品。

本發明的另外一個目的是提供一種高壓坯強度鎢粉的生產系統，其可制備出成形性能好、壓坯強度高的鎢粉，從而可進一步制備鎢基高密度、耐高溫的鎢制品。

為此，本發明采用仲鎢酸銨和紫色氧化鎢為原料，將仲鎢酸銨和紫色氧化鎢按照一定比例混合，在還原爐中進行氫還原，得到純度高、壓坯強度高的鎢粉；或者將仲鎢酸銨和紫色氧化鎢分別直接氫還原后得到的鎢粉按一定比例混合，該粉末壓坯強度達到3.0-5.0MPa，可廣泛應用于制備鎢基高密度、耐高溫鎢制品，克服了常規工藝生產的鎢粉成形性能差及壓坯強度低等不足。

方案1：

(1)以仲鎢酸銨和紫色氧化鎢混合粉為原料，混合比例為

仲鎢酸銨:紫色氧化鎢=(10-40):(90-60)，

混勻后取適量置于料舟中，料層厚度為5-25mm；

(2)將方案1的步驟(1)采用的所述料舟置于氫氣還原爐中進行一步還原，升溫速度為5-20℃/min，還原溫度為700-1100℃，保溫時間為1-5小時，氫氣露點為-40～-65℃；

(3)將方案1的步驟(2)中制備的鎢粉進行過篩。

方案2：

(1)選用仲鎢酸銨和紫色氧化鎢為原料；

(2)將仲鎢酸銨和紫色氧化鎢分別在還原爐中進行一步氫還原，料層厚度為5-25mm，升溫速度為5-20℃/min，還原溫度為700-1100℃，保溫時間為1-5小時，氫氣露點為-40～-65℃；

(3)將仲鎢酸銨和紫色氧化鎢還原所得鎢粉分別過篩，所得鎢粉分別記為1#鎢粉及2#鎢粉；

(4)將1#鎢粉及2#鎢粉按照(10-40):(90-60)的比例進行混合，得到高壓坯強度鎢粉。

本發明的優點和積極效果，體現在：

(1)制備方法和制備步驟非常簡單，制備過程的工藝參數容易控制。

(2)制備的鎢粉純度高，壓制性能好，壓坯強度達到3.0-5.0MPa，滿足工業上對高壓坯強度鎢粉的要求。

(3)制備的鎢粉質量可實現穩定控制。

附圖說明

圖1是本發明的用于制備紫鎢的紫鎢爐示意圖。

圖2是本發明的用于制備高壓坯強度鎢粉的還原爐示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，關于紫鎢的制備工藝：將仲鎢酸銨(APT)原料放入給料倉1，在進料螺旋的推動下，APT被送至爐管口，爐管2在電機的驅動并由鏈輪帶動下轉動，由于爐管2略微傾斜安裝于加熱爐體3中，使進料端部4略高于出料端部5，在爐管2的轉動配合下，爐管2內的物料沿爐管2向前移動，APT物料在爐管2內移動的過程中得到煅燒，并在氫氣的作用下，逐步反應生成紫鎢。氫氣6由出料倉7通入，同時通入的還有起保護作用的氮氣8。反應產生的氨水和廢氣在抽氣泵9的作用下，從氨水下料倉10轉移至氨水箱11，氨水留在在氨水箱11內，廢氣通過淋洗罐淋12洗后，通過排氣煙管13排到大氣層。紫鎢移動至出料倉7后，通過出料螺旋將紫鎢轉移至料桶。