本发明专利技术提供铁粉的最终热处理方法和最终热处理装置，所述方法中，将粗制铁粉装载于连续式移动床上并连续地装入最终热处理装置，对于该粗制铁粉，首先在预处理区、在氢气和/或惰性气体气氛中实施加热到450～1100℃的温度范围的预处理，接着在脱碳区、脱氧区、脱氮区实施脱碳、脱氧、脱氮中的至少2种处理，并且，在所述预处理区，使作为气氛气体的氢气和/或惰性气体以与上述至少2种处理中使用的气氛气体不同流动方向地、形成与连续式移动床的移动方向相同方向的流动的方式，从预处理区的上游侧导入，并从下游侧排出，由此，不论粗制铁粉的杂质浓度如何，都能够以高生产率制造目标浓度范围的成品铁粉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于制造粉末冶金用鉄粉或直接使用粉末的鉄粉的热处理，特别涉及对粗制铁粉实施脱碳、脱氧、脱氮中的至少两种处理而制造成品鉄粉的鉄粉最終热处理方法以及该方法中使用的最終热处理装置。
技术介绍
一直以来，通过对将轧制铁鳞粗还原而得到的粗还原铁粉、雾化状态的粗鉄粉等粗制铁粉实施最终热处理而制成成品鉄粉。在最終热处理中，根据成品鉄粉的用途，对粗制铁粉实施脱碳、脱氧、脱氮中的至少ー种处理。通常，最終热处理使用移动床炉连续地进行。例如，专利文献I中记载了ー种原料铁粉的热处理方法，其中，在主要由氢气构成的气氛气体中对原料铁粉进行连续热处理时，使热处理气氛温度保持在800 950°C，并使 热处理的前半段为含有6容量％以上的水分的脱碳气氛、后半段为含有4容量％以下的水分的还原气氛，从而得到还原铁粉。另外，专利文献2中记载了一种连续式移动床炉，其中，设置与原料前进方向正交的间壁而将移动床炉分割为多个空间，在该分割空间内设有与移动床反向流动的气体流路，并且在各空间上部设置了气体搅拌装置。专利文献2所记载的技术中，使用该连续式移动床炉连续地进行脱碳、脱氧或脱氮中的2种以上的处理，进行钢铁粉末的最终热处理。专利文献2所记载的技术中，利用移动床炉的分割后的空间使脱碳、脱氧、脱氮各处理工序独立，从而独立地进行温度控制以达到脱碳エ序中为600 1100°C、脱氧エ序中为700 1100°C、脱氮エ序中为450 750°C，从而进行钢铁粉末的最终热处理。图2示出了与专利文献2中记载的连续式移动床炉同型的最終热处理装置。图2所示的最終热处理装置，具有被间壁I分割为多个区、即脱碳区2、脱氧区3、脱氮区4的炉体30 ;设于炉体30的入口侧的料斗8 ;设于炉体30的出ロ侧的轮子10，10 ;随着该轮子10连续转动而经过炉体30内的各个区的传动带9 ;和辐射管11。从料斗8被供给到随着轮子10的连续转动而连续地移动的传动带9上的粗制鉄粉7，在利用辐射管11加热到适当温度的各个区2、3、4中移动的同时接受热处理，被脱碳、脱氧、脱氮而制成成品鉄粉71。专利文献2所记载的技术中，认为各个区中的反应如下。在脱碳区2中，利用辐射管11将气氛温度控制为600 1100°C，并通过从设置在脱碳区2的下游侧的水蒸汽吹入口 12导入的水蒸汽(H2O气体)，将来自脱氧区3的气氛气体调整为露点30 60°C，从而对粗制粉末进行脱碳。在脱碳区2的上游侧设置气氛气体的排出ロ 6，将气氛气体排出到装置外。在脱氧区3中，利用辐射管11将气氛温度控制为700 1100°C，并通过来自脱氮区4的气氛气体(露点40°C以下的氢气)，对粗制粉末进行脱氧。在脱氮区4中，利用辐射管11将气氛温度控制为450 750°C，并从设置在该脱氮区4的下游侧的气氛气体导入口 5导入作为反应气体的氢气(露点40°C以下)，对粗制粉末进行脱氮。专利文献I :日本特开昭52-156714号公报专利文献2 :日本特公平01-40881号公报但是，就专利文献I中记载的技术而言，虽然能够进行粗制鉄粉的脱碳、脱氧，但存在不能减少氮的问题。另外，就专利文献I以及专利文献2中记载的技术而言，在粗制铁粉的C、0含量多的情况下，有时通过一次处理不能使C、0降低至目标含量，因此一次的处理量減少、或者需要进行两次处理，因而存在成品鉄粉的生产率降低的问题。
技术实现思路
本专利技术有利地解决了现有技术的问题，其目的在于，提供不论作为原料鉄粉的粗制鉄粉的C、O、N浓度如何，都能够容易且稳定地将成品鉄粉的C、O以及N的含量调整至所期望的目标浓度的鉄粉的最終热处理方法和最終热处理装置。本专利技术人为了实现上述目的，对影响促进脱碳、脱氧、脱氮反应的的各种因素进行了深入的研究。结果想到，为了降低最終热处理装置内的脱碳、脱氧、脱氮各个区中的反应负荷，利用间壁划分设置作为能够部分地进行脱碳、脱氧、脱氮各反应的空间的、在最终热处理装置内进行预处理的区域(预处理区)。然后进行了更深入的研究，结果发现，将粗制鉄粉在惰性气体或氢气气氛中、在700°C以上的温度范围内进行加热时，粗制鉄粉中的C与O结合而发生如下反应，从而能够降低粗制鉄粉中的C、O。C (Fe 中的)+FeO (s) =Fe (s)+CO (g)进而想到，如果在450 750°C的温度范围内进行加热，并将气氛气体设为氢气，则也发生脱氮反应，因此也能够进行脱氮。在不希望脱氮的情况下，气氛气体可以设为惰性气体。另外，本专利技术人发现，预处理区中作为气氛气体使用的气体是新导入的新鲜的气体而不是脱碳区等中使用的气体，这对于促进反应是重要的，因此需要在预处理区的上游侧设置新的气氛气体导入口。这是因为，如果预处理区中使用的气氛气体中含有CO气、H2O 气等反应生成气体，则上述预处理区中的反应受到阻碍，因此想到了将预处理区中使用的气氛气体设为不含作为反应生成气体的CO气、H2O气的新鲜气体。本专利技术是基于上述见解并结合进一歩的研究而完成的。即，本专利技术的主g如下。(I) 一种铁粉的最終热处理方法，将粗制鉄粉装载于连续式移动床上并对所述粗制铁粉连续地实施脱碳、脱氧、脱氮中的至少2种处理而制成成品铁粉时，在所述至少2种处理之前，预先对所述粗制铁粉实施在氢气和/或惰性气体气氛中加热的预处理。在此，上述预处理也优选将上述粗制鉄粉装载于上述连续式移动床上而进行，且接着该预处理实施上述脱碳、脱氧、脱氮中的至少2种处理。(2)如(I)所述的铁粉的最終热处理方法，其中，所述预处理的所述加热为以气氛温度计在450 1100°C的温度范围内进行的加热。(3)如(I)或(2)所述的铁粉的最終热处理方法，其中，所述预处理中作为气氛气体导入的氢气和/或惰性气体，以与所述至少2种处理中使用的气氛气体不同流动方向地、形成与所述连续式移动床的移动方向相同方向的流动的方式，从进行所述预处理的区域的上游侧导入，并从下游侧排出。(4) 一种铁粉的最終热处理装置，其设有料斗、装在从所述料斗供给的粗制铁粉并在炉体的内部空间连续地移动的移动床、和与所述移动床的移动方向正交且能使所述移动床通过地设置的间壁，并且沿所述移动床的移动方向自上游侧依次设有由所述间壁沿长度方向划分所述炉体的内部空间而成的由脱碳区、脱氧区和脱氮区构成的3个空间，并且，所述3个空间中各自配设有加热该空间的多个辐射管，而且，所述3个空间中，在所述脱氮区的下游侧设有气氛气体导入口，在所述脱碳区的上游侧设有气氛气体排出ロ，在所述3个空间之间以与所述移动床反向流动的方式形成气体流路，并且在所述脱碳区的下游侧设有用于调节气氛的露点的水蒸汽吹入口，在所述各空间中，对所述粗制铁粉实施最终热处理，在与所述脱碳区的上游侧邻接的所述炉体的内部空间中，进ー步由能使所述移动床通过的间壁划分形成预处理区，所述预处理区中配设有加热该预处理区的多个辐射管，并且在所述预处理区的上游侧具有预处理用气氛气体导入ロ。(5)如(4)所述的铁粉的最終热处理装置，其中，将配设于所述预处理区的上游侧的预处理用气氛气体导入口以能导入作为气氛气体的氢气和/或惰性气体的方式配设。 专利技术效果根据本专利技术，不论作为原料鉄粉的粗制鉄粉的C、O、N浓度如何，都能够容易且稳定地以高生产率制造所期望的目标C、O、N浓度范围的成品鉄本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.23 JP 2011-0640591.一种铁粉的最終热处理方法，将粗制鉄粉装载于连续式移动床上并对所述粗制鉄粉连续地实施脱碳、脱氧、脱氮中的至少2种处理而制作成品铁粉时，在所述至少2种处理之前，预先对所述粗制铁粉实施在氢气和/或惰性气体气氛中加热的预处理。2.如权利要求I所述的铁粉的最終热处理方法，其中，所述预处理的所述加热为以气氛温度计在450 1100°C的温度范围内进行的加热。3.如权利要求I或2所述的铁粉的最终热处理方法，其中，所述预处理中作为气氛气体导入的氢气和/或惰性气体，以与所述至少2种处理中使用的气氛气体不同流动方向地、形成与所述连续式移动床的移动方向相同方向的流动的方式，从进行所述预处理的区域的上游侧导入，并从下游侧排出。4.一种铁粉的最終热处理装置，其设有料斗、装载从所述料斗供给的粗制鉄粉并在炉体的内部空间连续地移动的移动床、和与所述移动床的移动方向正交...
【专利技术属性】
技术研发人员：阪口泰彦，前谷敏夫，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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