制备还原铁粉的三要素是什么

　　制备还原铁粉的三要素:

　　还原法制备铁粉在工业上应用广泛。其制造工艺和设备相对简单，适合本地。它的原料也很广泛，如废铁、氧化铁皮等废弃物，也可以直接用优质铁矿石制备;还原剂可以是广泛使用的木炭。

　　1.原料

　　铁粉的纯度和粒度取决于原料的纯度和粒度，所以要注意原料的选择。原料的粒度可以通过研磨和筛分来控制。一般来说，可以使用小于0.4 mm的颗粒。对纯度影响较大的是原料中二氧化硅的含量，硅含量较高的原料不能产生较好的铁粉(即金属铁含量较高的那些)。原料中的大部分泥沙可以通过洗涤过程去除。如果原料收集的地方(如轧钢车间)能保持清洁，尽可能避免泥砂的渗入，对铁粉的会有很大的帮助。

　　低硅含量的钢铁磷沸腾是制造优质铁粉的良好原料。木炭价格便宜(舞钢的碳灰分低)，是很好的固体还原剂;当然炭黑更好，但是成本更高。

　　2.还原剂

　　还原剂有两种：气体(如天然气、转炉煤气等)和固体(如碳黑、木炭等)，也可以两者结合使用。使用气体还原剂时(氢气和一氧化碳含量越高越好，含有的二氧化碳、水蒸气和氧气越少越好)，还原剂从表面向内部还原，还原的金属铁容易烧结，透气性差，会影响气体的持续渗透，所以还原后的碎片厚度受到一定程度的限制，也影响速度。采用固体还原剂，由于还原气体直接从还原废料内部产生，即氧化铁与还原剂反应，提高了还原材料的渗透性，从而增加了还原废料的厚度，改善了还原情况，提高了速度。同时还原铁粉松散，容器层被研磨粉碎。使用的固体还原剂(如木炭)的灰分越低越好(检查灰分的方法是取一定量的木炭粉，高温烧几个小时，然后残渣较少，也就是说灰分较少)，因为灰分必然会混入铁粉，从而降低铁粉的纯度。

　　使用固体还原剂时，往往很难掌握掺入的碳的适量。如果掺入的碳量少，还原不完全，残留碳多，对铁粉纯度不利。如果同时使用还原性气体和固体还原剂，也就是说混合的固体碳不足以完全还原所有的氧化铁(如添加10-15%的碳)，而未还原的氧化铁则通过还原性气体还原，这样还原后的废钢仍能保持良好的透气性，可以避免还原不完全或残留碳的问题，获得金属铁含量较高的铁粉。

　　固体还原剂的颗粒越小越好，因为细粉具有较大的表面积，即与氧化铁的接触面大，易于反应，有利于还原;但是破碎的成本必然会增加，与成本相矛盾。一般来说，研磨到小于0.075毫米是令人满意的。

　　3.还原工艺

　　原料准备好后，先混合，然后在1000-1100保温3-4小时，还原过程一般即可完成。如果还原温度高于1100，铁粉粘结紧密(即烧结不好)，增加了破碎难度;如果温度低，还原时间变长，影响速度，甚至不能完全还原。

　　如果掺入更多的碳，铁粉中会剩下更多的碳，甚至肉眼可以看到黑色的碳粉。除了减少混入的碳量，空气分离(因为木炭相对较轻，铁粉和木炭可以通过风力分离)和磁分离也可以进行，以去除大量残留碳并提高纯度

　　在还原过程的后阶段，也就是冷却阶段，要避免铁粉的再氧化，否则铁粉会失效，至少不可能获得更好的铁粉。如果采用气体还原或固气联合还原法，可以避免再氧化的危险，但需要密封的保护工具，而加热法只是适合管式电炉，不适合普遍应用。

　　目前很多地方使用密封搪瓷管还原铁粉，就是把原料放在搪瓷管里，然后用火密封，可以减少漏风。因为其加热方式不限，值得研究推广。如果根据反射炉的类型，将废气从水平烟道中浓缩去除，将还原铁粉放入这个烟道中，在废气的保护下逐渐冷却，这样可以降低铁粉的重氧化程度。其主要缺点是温度不易控制，搪瓷锅内外温度有一定差异。