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碳化钨生产工艺

时间:2015-10-25 17:38:49来源:本站人气:628

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文章摘要:碳化钨生产工艺 ,中味李凌突尼斯,山川米聚广发行肛门。

      一、炉料计算
      炉料中炭黑配量按下式计算:


      式中Qc—炭黑配量,赌球网-线上赌球-网上赌球:公斤;
      C—碳化钨中要求的含碳量,%;
      O2—钨粉中含氧量,%;
      Qw—钨粉的重量,公斤;
      0.75—系数,碳与氧原子量之比值。

      如果配炭不准,所得碳化钨的含碳量不合格,则必须补加钨粉或炭黑,并重新碳化。
      碳化钨中含碳量低时,其炭黑补加量按下式计算:

      式中Cx—炭黑补加量,公斤;
      CA—碳化钨中要求的含碳量,%;
      CB—碳化钨实际含碳量,%;
      Q—碳化钨的重量,公斤。

      例如,一批重205公斤的碳化钨经分析总碳偏低,仅为5.5%,而所要求的含碳量为6.0%,则炭黑补加量应为: 

      碳化钨中含碳量高时,其钨粉补加量按下式计算:
      式中Wx—钨粉补加量,公斤;

      CA和CB—见公式(3—9)的式中。

      例如,一批重210公斤的碳化钨,经分析含碳量为6.20%,而所要求的含碳量为5.90%,则钨粉补加量应为:

      配炭应力求准确,避免重新碳化,因为这样会使物料损失增大,以及碳化钨粒度不均匀。

      配炭计算时可按碳化钨粉技术条件,取其中间值。考虑到碳化过程中石墨管和舟皿将向炉料中渗入少量碳,因此炭黑配量未按炭黑所含的固定碳计算。为了减少因计算带来的差错,生产中通常按配炭表(见表3—3)进行配料,并根据钨粉含氧量适当增加炭黑量,见表3-4;同时还应根据气候的变化和地区的不同加以适当调整。在空气湿度大的季节和地区,因炭黑含水量较高,配炭时适当增加炭黑配量;反之,在空气湿度小的季节和地区,可适当减少炭黑配量。炭黑的称量应力求准确。
      二、混合

      钨粉与炭黑混合均匀与否很重要,如果混合不匀,碳化时将出现黑心、分层等弊病。

      钨粉与炭黑在球磨机内(球:料=1:1,钢球直径φ35~50毫米)混合2~4小时,用肉眼观察无分层现象即算均匀。在装料时,应先装钨粉后装炭黑,以免炭黑飞扬损失。

      为了保证混合质量的稳定,混合时间,球料比不宜经常变动。粒度不同和含碳量范围不同的物料,最好固定专机混合。如果条件不允许,则在使用前球磨机内的物料必须清除干净,否则易于造成粒度不匀,炭量不准。混合后卸料应力求迅速,以缩短钢球在物料减少过程中互相撞击的时间,减少杂质铁的混入。

      三、碳化
      钨粉碳化在石墨管电炉中进行。其工艺条件见表3-5。

由于各种原因需要补加炭黑或钨粉重新碳化者,其重新碳化工艺条件见表3-6。


       碳化好的料块疏松易碎,其断面应呈灰色,如果断面有黑心或过于松散,说明炉温偏低;若料块太硬,说明炉温偏高。黑心料球磨后取样分析,如总碳量合格,即可返回重新碳化,如总碳量过高,则应补加钨粉,然后重新碳化。

      在配炭准确的情况下,碳化钨中游离碳过高主要是由于碳化温度低,推舟速度过快,装舟量过大以及钨粉与炭黑混合不匀造成的。

      粗颗粒钨粉与炭黑混合物由于两者密度相差悬殊容易出现成分偏析,使游离碳增高或出现局部黑心,因此应先将炉料拌合均匀,再装入舟皿内并用力压实(避免振实),以防止在推舟过程中由于振动而引起炉料成分偏析。一旦出现成分偏析,黑心料应立即磨碎,返回重新碳化。

      碳化过程中杂质含量的变化见表3-7。在三氧化钨氢还原过程中,钨粉杂质含量很少改变,而在钨粉碳化过程中,镁、钙、硅的含量均有所减少,因为这些杂质(氧化物)在高温下被碳还原并挥发逸出。当这些金属杂质与空气接触时又重新生成氧化物,并沉积在装料门i排气管以及炉管上(Hp白色的沉积物)。如二氧化硅在碳化高温下与碳反应生成一氧化硅,自炉料中逸出,遇到炉气中微量的水分和氧又被氧化成二氧化硅,形成白色烟雾,其反应方程式如下:

     所生成的这些氧化物,也可能沉积在已碳化好的料块的表面上,因此在卸料时应仔细地将其刷去,以免影响碳化钨的质量。舟皿加盖可减少杂质落入。

     如果石墨舟皿材质不好,容易被氧化而呈疏松多孔状,料块则容易粘附细小的石墨颗粒,经球磨过筛后,仍有少部分落入碳化钨粉中,在显微镜下观察时呈黑色发亮的小片。在物料与舟皿之间垫上无灰纸或者采用优质石墨作舟皿,可避免这种情况产生。

     四、球磨、过筛和合批
     球磨:碳化后的物料呈块状,须进行磨碎。磨碎在球磨机中进行,筒内装入直径10~45毫米的钢球200公斤,球与料之比为1:1,球磨时间根据具体情况而定,一般为2小时。

     在球磨不同粒度的碳化钨时,应将球磨机清理干净,以免造成少量混料,使碳化钨粒度不均匀。为了减少碳化钨中混入杂质铁,球磨后卸料时间应尽量短。

     球磨后碳化钨松装密度增大,这是由于在球磨过程中碳化钨颗粒之间收遨播擞丝蓝被破坯,使其表面平滑的缘故,而实际颗粒大小并没有显著变化。

     过筛:过筛的目的是除去可能落入的夹杂物并使粉末松散。细颗粒过200目筛,中颗粒过250目筛,粗颗粒过60目筛。


     为了防止粉末飞扬,过筛应在密闭情况下进行。球磨(或合批)后的料立即过筛,否则会因存放时间过长,使物料受潮(尤其细颗粒),难以过筛。

     合批:是将两个单批的碳化钨粉放在螺旋混合器内混合2小时。

     根据单批的物理化学分析检验结果,选择其碳量和松装密度都比较接近的单批进行合批。一般说来,在两个单批的含碳量和松装密度之差分别不超过0.1%和1.0克/厘米3的情况下,都可以合批。如果相差过大,会造成成分和粒度不均匀。

     碳化钨合批后其松装密度约降低0.2克/厘米3,这是由于碳化钨经螺旋混合器混合后更加松散的缘故。

     对于以橡胶作成型剂的合金生产工艺而言,合批(或单批)的碳化钨过筛后应取样分析和检验,其成分和松装密度应符合表3-8所列范围。




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