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1、制粉这章思考题1. 碳还原法制取铁粉的过程机理是什么影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素 有哪些答：过程机理：还原过程FeO FeO FeO Fe2 3 3 4（热力学）可认为是CO的间接还原反应与C的气化反应的加和反应。当只考虑间接还原反应时，根据Fe-O-C系平衡气相组成与温度关系#图： 当温度570*时，分三阶段还原：Fe2O3 Fe3O4浮斯体（FeO Fe3O4固溶体）一 Fe 当温度570*时，氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁。 对于Fe2O3还原：Fe2O3很容易还原，即CO 2不易使Fe3O4氧化。由于是放热反应，温度升高，Kp减小，平衡气相中二氧化碳 含量升
2、高。? 对于Fe3O4还原：T570*，升高温度，Fe3O4还原成FeO所需一氧化碳越少，对Fe3O4还原成FeO有利。T570C, Fe3O4被直接还原成Fe。 对于FeO还原：温度越高，还原所需CO%越大，对还原反应越不利。当同时考虑间接还原反应和碳气化反应时：CO + C 2CO2FeO + CO Fe + CO2 T650*，被氧化成 Fe3O4 FeO。 650CT685C时，固体碳直接还原Fe3O4成FeO。影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素： 原料的影响： 杂质的影响：如二氧化硅超过一定量，使还原事件延长，并且还原 不完全，铁粉中铁含量降低。 原料粒度的影响：粒度越细，界面面积越大
3、，促进反应。 固体碳还原剂的影响： 还原剂类型的影响：还原能力：木炭焦炭无烟煤。 还原剂用量影响：主要根据氧化铁含氧量而定。 还原工艺条件： 还原温度和还原时间的影响：随着还原温度的提高，还原时间可以 缩短。） 料层厚度的影响：随着料层厚度的增加，还原时间也随之增长。 还原罐密封程度的影响：密封可使还原充分。 添加剂： 加入一定固体碳的影响：起疏松剂和辅助还原剂的作用。 返回料（废铁粉）的影响：加入一定量的废铁粉于原料中，可在一定程度上消除与产生金属相有关的能量 上的困难，缩短还原过程的诱导期，从 而加速还原过程。/ 引入气体还原剂的影响：可加速还原过程。 碱金属盐的影响：可加速还原过程。 海
4、绵铁的处理：还原退火起到如下作用：1. 退火软化作用，提高铁粉的塑性，改善铁粉的压 缩性。2. 补充还原作用。增加铁的百分含量。3. 脱碳作用，降低碳含量。2. 制%取铁粉的主要还原方法有哪些比较其优缺点。3.答：还原方法：碳还原法，气体（氢气，分解氨，转化天然气，各种煤气等）还 原法，气体还原法优缺点：与固体碳还原氧化铁相比，达到同样的还原程度，所 需温度可低一些，所需还原时间可短一些。用氢还原氧化铁时，提高压力对还原是有利的，相当 于提高温度来提高还原速度，或者说，当采用高压还 原时，还原温度可以大大降低。还原温度低，所得铁粉不会粘结成块。 但氢气还原难度大，成本高，效率低。 碳还原法优缺
5、点：成本低，效率高。但碳在还原铁粉时容易发生渗碳。4. 发展复合型铁粉的意义何在答：复合型粉可制造出高密度，高强度，高精度的粉末冶金铁基零部件。5. 还原法制取钨粉的过程机理是什么影响钨粉粒度的因素有哪些答：还原机理：钨的氧化物中比较稳定的有四种：黄色氧化钨（a相）-WO3蓝色氧化钨（B相）-WO2.90 紫色氧化钨（Y相）-WO2.72 褐色氧化钨（5 相） -WO2总反应：WO3 + 3H 2W + 3H O2分步反应都是吸热反应，温度升高，平衡常数增加，有利还原。影响鸽粉粒度的因素：-原料：三氧化钨粒度的影响：由钨酸制得的三氧化钨呈不规则 的聚集体，颗粒较细；由仲钨酸铵制得的三氧化钨 颗
6、粒呈针状或棒状，较粗而均匀。二氧化钨对钨粉 最终粒度是有影响的。就钨粉二次颗粒比较，粗颗 粒三氧化钨还原所得钨粉比细颗粒三氧化钨还原所 得钨粉粗；但粗颗粒三氧化钨还原所得钨粉的一次 颗粒反而细些。 三氧化钨中含水量的影响：水分过多，钨粉粒度增大，粒度分布不均匀。 三氧化钨中杂质的影响：氧1. 不论含量多少均产生不利影响,如 Na,Mg,Ca,Si, 化铝。2. 当含量较低时，对还原，碳化以及硬质合金性能 影响不太大，但含量增高到一定程度会使钨粉，碳化钨粉颗粒长大，如氧化铁，As,S；#3可以抑制钨粉颗粒长大，如Mo,P等。氢气：氢气湿度的影响：湿度增大，还原不充分，结果钨粉颗粒变粗，钨粉含氧量
7、也增高。另一方面湿度也会导致细钨粉氧化 成气态物质，在沉积到粗粒钨粉上，使细粉减少， 粗钨粉长大。 氢气流量的影响：增大氢气流量有利于反应向还原方向进行，有利于排出还原产物水蒸气，使三氧化钨充分还原，从而得到细粉。但氢气流量过大会带出物 料，降低金属实收率，并易堵塞管道。 氢气方向的影响：顺流通氢，干燥的氢气首先进入低温还原区，不使挥发性的WO2（OH A大量产生以减少 气相迁移，可得细二氧化钨粉，细二氧化钨粉在高 温区可得更细钨粉。还原工艺条件： 还原温度的影响：温度太低，还原不充分；温度过高使 钨粉克里长大变粗。 推舟速度的影响：推舟速度过快，三氧化钨在低温区来不及还原便进入高温区，使钨粉
8、长大或含氧量增高。 舟中料层厚度的影响：料层太厚，使舟中深处粉末容易氧化和长大，还原速度减慢。添加剂：可阻碍钨粉颗粒长大。6. 作为还原钨粉的原料，蓝钨比三氧化钨有什么优越性，其主要工艺特点是什） 么答：不掺杂蓝钨还原时，首先形成WO2.90，而掺杂蓝钨，依温度不同直接还原WO2。掺杂蓝钨还原时，WO2.72在较高温度下生成。对于不掺杂蓝钨则较低温度下产生中间的WO2.72。对掺杂蓝钨，在750*以上形成中间的B-W相，即二次B-W。对于不掺 杂蓝钨，B-W出现早一些。7. 试传导传热机制：熔体喷纺法 熔体沾出法对流传热机制：超声气体雾化法 离心雾化法16. 雾化法可以产生哪些金属粉末为什么答：雾化法可以制取铅，锡，铝，锌，铜，镍，铁等金属粉末，也可制取黄铜， 青铜，合金钢，高速钢，不锈钢等预合金粉末。这些金属或合金熔点不是很 高。17. 有哪些方法可以产生铁粉比较各方法优缺点。答：碳还原法，气还原法，气相沉积法-羰基物热离解法，电解法，雾化法。 气体还原法优缺点：与固体碳还原氧化铁相比，达到同样的还
