一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统，其特征在于，包括输送设备、原材料处理设备、制粉系统设备、氮气供气系统设备、冷却循环系统设备、筛分后处理系统设备、粉末检测系统设备、包装设备、集成控制单元；其中，所述制粉系统设备包括工作平台、熔炼系统、雾化系统、粉末收集系统，主要实现轨道钢从熔炼、浇注、氮气雾化、粉末收集一体制备通粉；所述输送设备将轨道钢原材料输送至所述原材料处理设备进行切割、除油、除锈预处理后，再输送至所述制粉系统设备的熔炼系统中加热到至熔点1450℃-1510℃，待其成分均匀稳定，对钢液除杂，加入预定量的c粉、mn粉、si粉，待所述c粉、mn粉、si粉完全熔化后检测钢液温度，钢液浇注温度为1650℃-1750℃，中间包导流孔的直径为φ6-φ9，中间包温度700℃-950℃；所述的氮气供气设备满足制粉系统设备制粉过程氮气的需要，且制粉压力稳定、流量充足；所述的冷却循环系统设备主要是对制粉系统设备中的熔炼室、雾化室、管道进行连续冷却；所述的筛分后处理系统设备通过转运、粗筛分、精筛分对制备的钢基粉末进行粒度分级，保证粉末纯度和质量稳定性；所述的粉末检测系统设备实现粉末在线检测分级；所述包装设备按照不同粒径大小进行包装，使用铝箔袋或铁桶封装，并做好标识和防潮处理；所述的集成控制单元实现各工序系统设备的集成全自动化控制。2.根据权利要求1所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统，其特征在于，还包括环保系统设备，所述环保系统设备对所述制粉系统设备排出气体进一步过滤。3.根据权利要求1或2所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统，其特征在于，所述预定量具体为：每100kgu71mn轨道钢，添加c粉重量0.1kg-0.2kg，添加mn粉重量0.9kg-1.0kg，添加si粉重量0.1kg-0.2kg。4.根据权利要求1或2所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统，其特征在于，所述制粉系统设备中熔炼系统采用中频感应炉，所述中间包导流孔的直径为φ8；所述制粉系统设备中雾化系统采用氮气进行非真空雾化，喷嘴采用环缝喷嘴，非真空雾化的雾化压力为5mpa-7mpa。5.根据权利要求1或2所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统，其特征在于，通过所述筛分后处理系统设备和所述粉末检测系统设备，按照0μm-75μm、15μm-45μm、45μm-75μm、75μm-105μm、 105μm分段筛分，其中0μm-75μm粒径粉末收得率达90％以上。6.一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，包括轨道钢上料、原材料处理、非真空感应熔炼、非真空雾化、粉末收集、粉末筛分、粉末检测、包装；所述原材料处理具体为，将原材料切割成尺寸100
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100
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100mm段，进行除油、除锈预处理；所述非真空感应熔炼具体为：将轨道钢原材料通过输送设备输送至制粉系统设备顶端中频感应炉中加热到至熔点1450℃-1510℃，待其成分均匀稳定，对钢液除杂，加入预定量的c粉、mn粉、si粉，待所述c粉、mn粉、si粉完全熔化后检测钢液温度，钢液浇注温度为1650
℃-1750℃，中间包导流孔的直径为φ6-φ9，中间包温度700℃-950℃；所述非真空雾化采用在惰性气体雾化，使钢液破碎并冷却成球形或类球形的粉末，得到非真空雾化的通粉；所述包装具体为：通过输送设备按照不同粒径大小进行包装，使用铝箔袋或铁桶封装，并做好标识和防潮处理；所述轨道钢上料、原材料处理、非真空感应熔炼、非真空雾化、粉末收集、粉末筛分、粉末检测、包装过程通过集成控制单元控制，实现制备流程一体化全自动控制。7.根据权利要求6所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，所述原材料为轨道钢u71mn，其化学成分为：以质量百分数计，c含量为0.65％-0.77％,mn含量1.1％-1.5％，si含量0.15％-0.35％，p含量≤0.04％,s含量≤0.04％,其余为fe。8.根据权利要求6所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，所述非真空感应熔炼过程中中间包导流孔的直径为φ8。9.根据权利要求6所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，所述预定量具体为：每100kgu71mn轨道钢，添加c粉重量0.1kg-0.2kg，添加mn粉重量0.9kg-1.0kg，添加si粉重量0.1kg-0.2kg。10.根据权利要求6所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，所述非真空雾化采用的惰性气体为氮气，所述非真空雾化的雾化压力5mpa-7mpa。11.根据权利要求6所述的一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的方法，其特征在于，所述粉末筛分具体为：通过检测筛分处理设备，按照0μm-75μm、15μm-45μm、45μm-75μm、75μm-105μm、 105μm分段筛分，其中0μm-75μm粒径粉末收得率达90％以上。

技术总结
本发明公开了一种基于轨道钢制备球形合金钢粉的系统及方法，以轨道钢为原材料，结合轨道钢特性对非真空雾化系统及方法创新，通过输送设备、原材料处理设备、制粉系统设备、氮气供气系统设备、冷却循环系统设备、环保系统设备、筛分后处理系统设备、粉末检测系统设备、包装设备等集成控制，经过原材料处理、非真空感应熔炼、非真空雾化、粉末收集、粉末筛分、粉末检测、包装等工艺流程，所制备的球形合金钢粉达到真空雾化粉末同样的性能要求，满足钢结硬质材料性能的要求，解决了真空雾化工艺方法中制备成本高，不利于批量化生产的问题，提升轨道钢制备球形合金钢粉的效率，通粉收得率高。通粉收得率高。通粉收得率高。


技术研发人员：郝旭 纪永康 夏阳 陈宝民 牙马忠 潘坤 张士宝 鲁思思
受保护的技术使用者：中铁物总资源科技有限公司
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/11/25