低成本碳黑在WC生产中的应用.pdf

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1、2014年9月低成本碳黑在WC生产中的应用ll9低成本碳黑在WC生产中的应用孙娟钟毓斌(南昌硬质合金有限责任公司，江西南昌330013)摘要：采用高纯碳黑和低成本碳黑生产YGI1C类WC产品。对产品的关键参数Fsss粒度、ct(总碳)及硫含量进行对比分析得到通过两种原料制得的产品质量没有明显改变；通过合金产品批量化验证，合金产品品曩未有明显改变。关键词：WC碳黑Fsss粒度Ct、S含量前言滚动球磨机中混合一定时间制备w+c混合料，然后钨系硬质合金产品经过近200年的发展，硬质合在碳管炉中使用高温碳化制备出半成品的WC产品，金产品向高端产品、普通产品、低端产品分化发展⋯，在球磨机中，使

2、用一定球料比，制备出WC粉末，在200所有产品在制作成合金或者工具产品前，原料价格的目筛分机下过筛得到成品WC粉末。组成都占据其80％以上价值比重。为降低后续产品的淀蚌的W·c嘏j荒好的盹品wC成品wC价格，很多厂商都在粉末制作方面降低成本。匾悃l圈一是随着市场发展，国内在钨系列产品w粉、WC粉、普通硬质合金产品方面价格竞争异常激烈J，为降低图1碳化钨产品的制作流程粉末成本很有必要在主要原辅料上进行降低成本实1．2实验设备验。由于高纯钨粉不存在太大价格差异，因此，降低粉滚动球磨机、碳化炉、筛分机、丹东wLP一208平均末产品价格的重点落在碳黑的价格分选上。本文主要粒度仪、总碳仪、摄谱

3、仪、球磨机、压机、通氢烧结炉。研究选用低成本碳黑替代高纯碳黑的工艺可行工作。1．3实验原料1实验部分高纯w粉、高纯碳黑、低成本碳黑。1．1实验制作路线2实验结果与讨论碳化钨产品的制作流程如图l所示。生产中，将2．1碳黑企标与实验所选用两种碳黑比较：合格的钨粉及合格的碳黑，按一定的比例混合均匀，在表1碳黑企标与高纯、低成本碳黑比较从表1分析：低成本碳黑，在挥发物及硫含量上都超出企标，严格意义上不能使用。但是从原理上分析：(1)挥发物：从挥发物历史数据上发现，挥发物最大值为1．52，新购低成本碳黑挥发物为1．81略高于高纯碳黑的历史高值，从理论上分析挥发物包含水份、低价、高价有机物、可挥

4、发硫等，因此挥发物高可能带来的问题就是碳黑用量增加。(2)硫含量(s％)：低成本碳黑硫含量是标准(0．02％)的近三倍(0．058％)，从理论上分析S在高温600可以挥发，现在考虑到工艺参数将实验安排在碳化温度高于1500℃物料上生产，以防止风险。2．2高纯碳黑成本分析图2碳黑成本单值一移动极差值图(I—MR)120江西化工2014年第3期图4改善前后Fsss粒度的I—MR图图3改善前后Ct的l—MR圈高纯碳黑单价1．5万元／吨左右，由于碳黑价格变动，由于高纯碳黑随价格变动，每吨WC产品的高纯碳黑使用成本如图2所示。从高纯碳黑使用成本l—MR图得出：每吨WC粉采用的高纯碳黑的折算成本

5、约为870元／吨，且总体趋势为逐渐增加。从市场调查了解到低成本碳黑价格为l万元／吨，在原理及生产方式上都可能进行大规模生产，预计每吨WC采用的低成本碳黑成本降低到500元／吨。因此，如果采用低成本碳黑代替高纯碳黑，碳黑使用成本将降低30％左右。2．3WC产品关键技术指标的跟踪对比使用高纯碳黑配碳WC产品27批，称为改善前；与使用低成本碳黑配碳的WC产品l0批，称为改善后；改图5改善前后S含量的I—MR图善前后对WC产品关键参数进行对比(WC产品关键技2．4改善前后WC产品的品质变化情况分析术参数包括Ct、Fsss粒度、S含量)2．4．1改善前后ct的双T检验WC产品的Ct上下规格限为

6、：5．88％≤Ct≤图6为Ct的双样本T检验分析数据，从图中可以5．93％；改善前WC产品与改善后WC产品作Ct单值看出，Ct的双T检验P>0．05，所以改善前后Ct没有明一移动极差图(cl的l—MR图)如图3所示。从图3显变化。可以得到。改善前后cl的l—MR图分析不难发现WC双C毪李T检验和置信区问：Ct，Clt双样本T。产品ct都合格。WC产品的Fsss粒度上下规格限为：10urn≤Fsss≤12urn；改善前批WC产品与改善后WC产品作Fsss改善前2T5．口l∞黧0．0180鬻0．003S粒度单值一移动极差图(Fsss粒度的I—MR图)如图4OOlt‘8)所示，从Fsss粒

7、度的I—MR图分析不难发现WC产品：-0．29P值=0．TT6自由虞：35Fsss粒度都合格。WC产品的S含量(ppm)上下规格限为：0ppm≤S图6Ct的双T检验数据<~30ppm；改善前WC产品与改善后WC产品作s含量2．4．2改善前后Fsss粒度的双T检验的单值一移动极差图如图5所示。从S含量的I—MR双怿查T检验和置信~．f／iJ：Fsss拉度，cllrss姐取样奉T图分析不难发现WC产品S含量没有变化，且全部合平均值C改1■平均值枥}准差标准谭格