阅读说明：本技术 高速钢磨削料粉末加工提纯方法 (High-speed steel grinding material powder processing and purifying method ) 是由 王明东 张爽 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于高速钢磨削料粉末加工利用技术领域,具体涉及一种高速钢磨削料粉末加工提纯方法,包括以下步骤：步骤一：将高速钢磨削料粉末进行干燥除油；步骤二：对干燥后的粉末料通氢气还原；步骤三：对还原后的粉末料进行破碎；步骤四：对破碎后的粉末料进行气旋分级,分出杂质和高速钢粉末。本发明的方法能够从带有杂质的高速钢磨削粉末料中提纯出高纯度的高速钢粉末,进行再次的生产加工和利用,最大效率的节约了资源,同时减少了高速钢磨削料的污染。(The invention belongs to the technical field of high-speed steel grinding material powder processing and utilization, and particularly relates to a method for processing and purifying high-speed steel grinding material powder, which comprises the following steps: the method comprises the following steps: drying and deoiling the high-speed steel grinding material powder; step two: introducing hydrogen to the dried powder material for reduction; step three: crushing the reduced powder material; step four: and carrying out cyclone classification on the crushed powder material to separate impurities and high-speed steel powder. The method can purify high-purity high-speed steel powder from the high-speed steel grinding powder material with impurities, and carry out secondary production processing and utilization, thereby saving resources with maximum efficiency and reducing the pollution of the high-speed steel grinding material.)

高速钢磨削料粉末加工提纯方法

技术领域

本发明属于高速钢磨削料粉末加工利用技术领域，具体涉及一种高速钢磨削料粉末加工提纯方法。

背景技术

机床工具在生产作业中，会产生大量的高速钢磨削料，主要成份为高速钢粉末、机油、砂轮末、其他固体杂质等，是一种粘稠状的混合物，属于危废料。为了回收其中有用的金属物料，需要通过提纯装置进行初步提纯，将大部分机油及固体杂质采用提纯车间的离心分离、超声波清洗、筛分、磁选等物理方法，提纯出可用的高速钢磨削粉末料。

但是要想得到高纯度的高速钢磨削粉末料，还需要进一步进行深加工，将剩余3%油和7%水清除掉，并除去高速钢磨削粉末料中的氧及其杂质，为下面的热等静压压制高速钢磨削粉末做好前期准备。

发明内容

根据上述的现有技术，本发明的目的是提供一种高速钢磨削料粉末加工提纯方法，将来自提纯车间的初步提纯粉料进一步提纯得到高纯度的工具钢粉末料。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：高速钢磨削料粉末加工提纯方法，包括以下步骤：

步骤一：将高速钢磨削料粉末进行干燥除油；

步骤二：对干燥后的粉末料通氢气还原；

步骤三：对还原后的粉末料进行破碎；

步骤四：对破碎后的粉末料进行气旋分级，分出杂质和高速钢粉末。

进一步地，对于步骤一中的干燥除油过程，是通过干燥除油炉将初步提纯后含有3%油和7%水的高速钢磨削料粉末的粉料升温至500℃-650℃下进行干燥、蒸馏。

优选的，所述干燥除油炉与还原炉是为一体结构，型号为湖南顶立科技有限公司的SBF-100/100-16。

进一步地，经过干燥除油炉排出的油和水汽通过冷凝器冷凝成液体后，通过油水分离设备进行分离；所述油水分离设备为市场上可外购的设备，具体型号为BHGY-7.0。

进一步地，在步骤一中的干燥除油过程中，干燥除油炉通过空分氨气过程密封干燥除油炉两端端口，防止空气进料炉膛；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，液氨分解产生的氮气密封干燥除油炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力，其浓度可调。

进一步地，对于步骤二中的还原过程，是通过氢气还原炉，将粉末料中的氧原子及易挥发的低熔点物质去除。

优选地，所述氢气还原炉的还原温度为900℃-940℃。在此过程中，920℃以下能挥发的杂质均会被去除。其中所采用的氢气还原炉为湖南顶立科技有限公司的SBF-100/100-16型还原炉。

进一步地，在步骤二中的还原过程中，向氢气还原炉通入氢气进行还原，所述氢气为液氨分解的产物，将液态氨通过含有镍或钴触媒的管道在780℃-840℃温度下使其分解成氮气和氢气，将分解得到的氢气通入氢气还原炉，用于还原粉料和防止原料氧化；所述氢气还原炉通过空分氨气过程密封氢气还原炉两端端口，防止空气进料炉膛，并调节液氨分解后氢气的浓度；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，空分氨气的液氨分解过程产生的氮气密封氢气还原炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力；空分氨气的液氨分解过程产生的氢气进入氢气还原炉内并调节炉内氢气浓度，氢气浓度可以根据仪器仪表显示刻度调节阀控制。

进一步地，对于步骤三中的破碎过程，分为两步实现，第一步为对辊碾碎，将高温还原后部分结块的高速钢粉末料经过带齿的辊将其碾碎；第二步为风力粉碎，将对辊碾压的小于3mm-5mm的粉末料进行粉碎机粉碎，粉碎机由粗碎、细碎、风力输送装置组成，以高速撞击的形式达到粉碎的目的。

进一步地，对于步骤四中的气旋分级过程，是通过风力分离机实现的，所述风力分离机是单排或双排叶轮式分级机，风力分离机将比重较小的氧化铝、氧化硅及其他杂质粒子与高速钢粉末分离。

进一步地，步骤四中的气旋分级过程将高速钢粉末分成一级料和二级料，其中一级料经过1200mm、200目的振动筛过筛后用于热等静压加工；二级料在冷等静压压制成团块后进行炼钢处理。

基于上述技术方案，气旋分级利用一级料和二级料的比重不同将其分开，颗粒度在100um以下为一级料，颗粒度≥100um为二级料；一级料所含氧化物及其杂质要比二级料小很多，粒度更均匀化。

进一步地，气旋分级得到的一级料先经过磁选，然后再进行过筛。

本发明的有益效果为：本发明的方法能够从带有杂质的高速钢磨削粉末料中提纯出高纯度的高速钢粉末，进行再次的生产加工和利用，最大效率的节约了资源，同时减少了高速钢磨削料的污染。

附图说明

图1为实施例1的工艺流程图；

图2为实施例2的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的工艺和功能更加清晰，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

参见附图1，高速钢磨削料粉末加工提纯方法，包括以下步骤：

步骤一：将高速钢磨削料粉末的粉料进行干燥除油；

将高速钢磨削料粉末料通过干燥除油炉进行干燥除油，将经过提纯车间初步提纯后含有3%油和7%水的高速钢磨削粉末料，再经过500℃-650℃下干燥、蒸馏，使高速钢磨削粉末料基本没水和油；经过干燥除油炉排出的油和水汽通过冷凝器将油和水汽冷凝成液体后回收；回收的油水混合液通过油水分离设备进行分离；干燥过程中，干燥除油炉通过空分氨气过程密封干燥除油炉两端端口，防止空气进料炉膛；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，液氨分解产生的氮气密封干燥除油炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力，其浓度可调。

步骤二：对干燥后的粉末料通氢气还原；

干燥除油后的高速钢磨削粉末料通过氢气还原炉，将氧原子及易挥发的低熔点物质去除，使经过氢气还原炉的粉末料成为纯净的高速钢粉末；所述氢气还原炉的还原温度为920℃。在此过程中，920℃以下能挥发的杂质均会被去除。其中所采用的氢气还原炉为湖南顶立科技有限公司的SBF-100/100-16型还原炉。还原过程同时进行液氨分解和空分氨气，液氨分解是将液态氨通过含有镍或钴触媒的管道在780℃-840℃温度下使其分解成氮气和氢气，将分解得到的氢气通入氢气还原炉，用于还原粉料和防止原料氧化；所述氢气还原炉通过空分氨气过程密封氢气还原炉两端端口，防止空气进料炉膛，并调节液氨分解后氢气的浓度；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，空分氨气的液氨分解过程产生的氮气密封氢气还原炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力；空分氨气的液氨分解过程产生的氢气进入氢气还原炉内并调节炉内氢气浓度，氢气浓度可以根据仪器仪表显示刻度调节阀控制。

步骤三：对还原后的粉料进行破碎；

破碎过程分为两步实现，第一步为对辊碾压，对辊碾压是将经过高温还原的磨削高速钢粉料多少有些结块，经过带齿的辊将其碾碎，以便进行风力粉碎操作；第二步为风力粉碎，风力粉碎是将对辊碾压的小于3mm-5mm的粉料进入风力粉碎工序。粉碎机由粗碎、细碎、风力输送装置组成，以高速撞击的形式达到粉碎的目的。利用风能一次成分，取消了传统的筛选程序。在粉碎过程中，施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击和研磨等。

步骤四：对破碎后的粉料进行气旋分级；

气旋分级采用的风力分离机是单排或双排叶轮式分级机，由一台单独的电动机驱动。为了提高分级效率并在更大范围内调节分级粒度，可用双排叶轮式分级机。由于氧化铝和氧化硅等夹杂物的比重比高速钢的小，与此在高速风力作用下，比较轻的氧化铝和氧化硅粒子就会被带走，一级收集室内的工具钢粉料杂质含量就会明显降低。

步骤五：筛分；

气旋分级将粉料分为一级料和二级料，颗粒度在100um以下为一级料，颗粒度≥100um为二级料，一级料经过1200mm、200目的振动筛过筛后用于热等静压加工；二级料在冷等静压压制成团块后进行炼钢处理。

所述的高速钢磨削料粉末料是指将高速钢磨削料通过提纯装置进行初步提纯，将大部分机油及固体杂质采用提纯车间的离心分离、超声波清洗、筛分、磁选等物理方法，提纯出的可用的高速钢磨削粉末料，经过提纯车间初步提纯后的高速钢磨削粉末料含有3%油和7%水。

本发明方法中，经过加工和提纯后得到的工具钢粉料分为两种，即一级热等用料和二级炼钢用料，颗粒度在100um以下为一级料，颗粒度≥100um为二级料；一级热等用料用于热等静压加工，二级炼钢用料经冷等静压压制成团块送入钢厂进行冶炼处理。气旋分级利用一级料和二级料的比重不同将其分开，一级料所含氧化物及其杂质要比二级料小很多，粒度更均匀化。

实施例2

参见附图2，高速钢磨削料粉末加工提纯方法，包括以下步骤：

步骤一：将高速钢磨削料粉末的粉料进行干燥除油；

将高速钢磨削料粉末料通过干燥除油炉进行干燥除油，将经过提纯车间初步提纯后含有3%油和7%水的高速钢磨削粉末料，再经过500℃-650℃下干燥、蒸馏，使高速钢磨削粉末料基本没水和油；经过干燥除油炉排出的油和水汽通过冷凝器将油和水汽冷凝成液体后回收；回收的油水混合液通过油水分离设备进行分离；干燥过程中，干燥除油炉通过空分氨气过程密封干燥除油炉两端端口，防止空气进料炉膛；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，液氨分解产生的氮气密封干燥除油炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力，其浓度可调。

步骤二：对干燥后的粉末料通氢气还原；

干燥除油后的高速钢磨削粉末料通过氢气还原炉，将氧原子及易挥发的低熔点物质去除，使经过氢气还原炉的粉末料成为纯净的高速钢粉末；所述氢气还原炉的还原温度为920℃。在此过程中，920℃以下能挥发的杂质均会被去除。其中所采用的氢气还原炉为湖南顶立科技有限公司的SBF-100/100-16型还原炉。还原过程同时进行液氨分解和空分氨气，液氨分解是将液态氨通过含有镍或钴触媒的管道在780℃-840℃温度下使其分解成氮气和氢气，将分解得到的氢气通入氢气还原炉，用于还原粉料和防止原料氧化；所述氢气还原炉通过空分氨气过程密封氢气还原炉两端端口，防止空气进料炉膛，并调节液氨分解后氢气的浓度；所述空分氨气过程为液氨分解过程，在加热和触媒作用下，温度在780℃-840℃之间进行液氨分解，空分氨气的液氨分解过程产生的氮气密封氢气还原炉两端端口，不断连续的在两端端口通入氮气，形成气帘，使外部压力大于内部压力；空分氨气的液氨分解过程产生的氢气进入氢气还原炉内并调节炉内氢气浓度，氢气浓度可以根据仪器仪表显示刻度调节阀控制。

步骤三：对还原后的粉料进行破碎；

破碎过程分为两步实现，第一步为对辊碾压，对辊碾压是将经过高温还原的磨削高速钢粉料多少有些结块，经过带齿的辊将其碾碎，以便进行风力粉碎操作；第二步为风力粉碎，风力粉碎是将对辊碾压的小于3mm-5mm的粉料进入风力粉碎工序。粉碎机由粗碎、细碎、风力输送装置组成，以高速撞击的形式达到粉碎的目的。利用风能一次成分，取消了传统的筛选程序。在粉碎过程中，施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击和研磨等。

步骤四：对破碎后的粉料进行气旋分级；

气旋分级采用的风力分离机是单排或双排叶轮式分级机，由一台单独的电动机驱动。为了提高分级效率并在更大范围内调节分级粒度，可用双排叶轮式分级机。由于氧化铝和氧化硅等夹杂物的比重比高速钢的小，与此在高速风力作用下，比较轻的氧化铝和氧化硅粒子就会被带走，一级收集室内的工具钢粉料杂质含量就会明显降低。

步骤五：磁选和筛分；

气旋分级将粉料分为一级料和二级料，颗粒度在100um以下为一级料，颗粒度≥100um为二级料，一级料经过磁选装置进行磁选后得到可用的高速钢金属粉末，将磁选后的金属粉末进行1200mm、200目的振动筛过筛后用于热等静压加工；二级料在冷等静压压制成团块后进行炼钢处理。

需要说明的时，上述的高速钢磨削料粉末料是指将高速钢磨削料通过提纯装置进行初步提纯，将大部分机油及固体杂质采用提纯车间的离心分离、超声波清洗、筛分、磁选等物理方法，提纯出的可用的高速钢磨削粉末料，经过提纯车间初步提纯后的高速钢磨削粉末料含有3%油和7%水。

本发明方法中，经过加工和提纯后得到的工具钢粉料分为两种，即一级热等用料和二级炼钢用料，颗粒度在100um以下为一级料，颗粒度≥100um为二级料；一级热等用料用于热等静压加工，二级炼钢用料经冷等静压压制成团块送入钢厂进行冶炼处理。气旋分级利用一级料和二级料的比重不同将其分开，一级料所含氧化物及其杂质要比二级料小很多，粒度更均匀化。

以上列举的仅是本发明的最佳实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。