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1. 烧结基础知识2. 烧结的含义将含铁粉状料或细粒料进行高温加热,在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。
铁矿粉烧结就是一种人造富矿的过程。
2.1. 烧结的方法(1)鼓风烧结:烧结锅,平地吹;(2)抽风烧结:(a)连续式:带式烧结机与环式烧结机等;(b)间歇式:固定式烧结机,如盘式烧结机与箱式烧结机;移动式烧结机,如步进式烧结机;(3)在烟气中烧结:回转窑烧结与悬浮烧结。
2.2. 烧结生产的工艺流程一般包括:原燃料的接受、贮存,溶剂、燃料的准备,配料,混合,制粒,布料,点火烧结,热矿破碎,热矿筛分,热矿冷却,冷矿筛分,铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。
机上冷却工艺不包括热矿破碎与热矿筛分。
现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺,应使用冷矿工艺。
在冷矿工艺中,宜推广具有铺底料系统的流程。
2.3. 烧结厂主要技术经济指标烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。
2.3.1. 利用系数每台烧结机每平方米有效抽风面积(m2)每小时(h)的生产量(t)称烧结机利用系数,单位为t/(m2*h)。
它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示:利用系数==台时产量就是一台烧结机一小时的生产量,通常以总产量与运转的总台时之比值表示。
这个指标体现烧结机生产能力的大小,它与烧结机有效面积的大小无关。
利用系数就是衡量烧结机生产效率的指标,它与烧结机有效面积的大小无关。
2.3.2. 烧结机作业率作业率就是设备工作状况的一种表示方法,以运转时间占设备日历时间的百分数表示:设备作业率=×100%日历台时就是个常数,每台烧结机一天的日历台时即为24台时。
它与台数、时间有关。
日历台时=台数×24×天数事故率就是指内部事故时间与运转时间的比值,以百分数表示:事故率=×100%设备完好率就是衡量设备良好状况的指标。
按照完好设备的标准,进行定期检查。
设备完好率就是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值,用百分数表示:设备完好率=×100%2.3.3. 质量合格率烧结矿的化学成分与物理性能符合原冶金部YB/T421标准要求的叫烧结矿合格品,不符合的烧结矿叫出格品。
烧结基础知识烧结是把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。
那么你对烧结了解多少呢?以下是由店铺整理关于烧结知识的内容，希望大家喜欢!烧结的定义宏观定义：在高温下(不高于熔点)，陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。
微观定义：固态中分子(或原子)间存在互相吸引，通过加热使质点获得足够的能量进行迁移，使粉末体产生颗粒黏结，产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。
烧结的方法及测量将试条放入烘箱内，在105~110℃下烘干至恒重。
在干燥器内冷却至室温后备用。
在天平上称取干燥后的试样重。
称取饱吸煤油后在煤油中试样重。
饱吸煤油后在空气中的试样重。
将称好重量的试样放入105~110℃烘箱内排除煤油，直至将试样中的煤油排完为止。
按编号顺序将试样装入高温炉中，装炉时炉底和试样之间撒一层薄薄的煅烧石英粉或Al2O3粉。
装好后开始加热，并按升温曲线升温，按预定的取样温度取样。
在每个取样温度点保温15min，然后从电炉内取出试样迅速地埋在预先加热的石英粉或Al2O3粉中，以保证试样在冷却过程中不炸裂。
冷至接近室温后，将试样编号，取样温度记录于表中，检查试样有无开裂、粘砂等缺陷。
然后放入105~110℃烘箱中烘至恒重。
取出试样放入干燥器内，冷却至室温。
将试样分成两批，900℃以下为第一批，测定其饱吸煤油后在煤油后在空气中重，900℃以上的试样为第二批，测定其饱吸水后在水中重及饱吸水后在空气重。
按公式算出各温度点的结果后，以温度为横坐标，气孔率和收缩率为纵坐标，画出收缩率和气孔率曲线，并从曲线上确定烧结温度和烧结温度范围。
烧结的意义烧结时的温度称为烧结温度，烧结温度和开始过烧温度之间的温度范围称为烧结温度范围，在烧结过程中若不确定烧结温度和烧结温度范围继续升温，则坯体开始变形、软化、过烧膨胀，造成烧结事故。
烧结理论基础知识考试题A卷（满分150分）姓名: 得分:一, 推断题（正确记“√”, 错误记“×”）每题2分, 共20分1, 若倒数第二个风箱的废气温度低于倒数第一个风箱的废气温度说明烧结“终点”滞后（√）。
2, 烧结的点火强度低, 可通过延长点火时间或加大煤气流量来提高（√）3, 当料层厚度及抽风量肯定时, 真空度愈高, 则料层透气性愈好。
（×）4, 煤气爆炸主要是由于空气和煤气形式爆炸的混合气体, 同时混合气体达到必要的温度（着火点）或遇上明火造成, 二者缺一不可（√）5, 氧化亚铁是低价铁, 还原性能好, 因此烧结矿中FeO越高, 还原性越好（×）6, 点火后料面呈清黑色, 并有金属光泽局部熔融为最好（×）7, 配料计算将返矿视为常数, 计算时不考虑返矿这是传统的配料计算方法。
（√）8, 当电子秤不准, 电子秤实际配比及微机给定配比不符, 生产上常将不准的电子秤的配比加大或缩小, 来保证电子秤下料量及微机给定的下料量相符, 这种方法临时应急是可行的（√）9, 磁铁矿的主要化合物是四氧化三铁Fe3O4。
（√）10, 赤铁矿的主要化合物是Fe2O3, 3H2O（×）1、二, 填空题。
每空1分, 共30分2、严格限制烧结三点温度, 即点火温度, （终点温度）, （总管废气温度）4、在运行混合料抽风烧结的过程中, 沿整个料层高度将呈现出性质不同的五个带为（烧结矿带）, (燃料燃烧带), (预热带), (干燥带), (过湿带)5、配料室五勤一准操操作内容是: (勤检查), (勤联系), （勤分析推断）(勤计算调整), (勤总结沟通), 一准为: （配料精确）6、返矿加水的目的是降低返矿的（温度）, 稳定混合料水粉, 以利于造球。
7、网目数是指在（1英寸或2.54cm）筛网上的筛孔数, 这是英国泰勒标准筛的表示方法；8、烧结生产工艺流程大体可分为八个部分, 受料系统, 原料打算系统, （配料系统）, （混合制粒系统）, （烧结系统）抽风系统, (成品处理系统), 除尘系统9、烧结厂用燃料粒度一般标准是≤3mm的部分大于（80）%为合格。
第六节物理基本知识2—62简述物料堆密度的含义，它起什么作用?答：物料堆密度是指单位体积物料的质量，以t／m3(吨／米3)表示。
它是计算皮带运输机，混料机，烧结机等设备生产率或料仓储存量及其排出口上的压力时不可缺少的参数。
2—63 试述物料的自然堆角(安息角)、静自然堆角和动自然堆角的含义?写出烧结厂常用物料堆密度和自然堆角数字?答：自然堆角反映出散状物料之间的活动性。
如果将散状物料自然地放在一水平面上，沿堆尖作一垂直面，则散料堆出现如图2-2的剖面，散料与水平面呈一夹角φ，该角称自然堆角，又叫安息角。
不同的散料其堆角不同。
上述自然堆角又称静自然堆角。
若将自然堆放的散料沿垂直方向振动后，其堆角称为动自然堆角φ动，一般φ动=0．7 φ。
烧结厂常用物料堆密度和自然堆角见表2-6。
2-64简述重度的含义。
答：单位体积物体的重量称为重度，用符号γ表示，单位为N／m3或kg·S2／m4。
2-65 简述密度和重度的关系，比重的含义。
答：单位体积的物体质量称为密度，用符号ρ表示，单位为kg／m3。
密度与重度的关γρg=系为，g为重力加速度。
各种物质的重度与水的重度之比叫做比重，比重是没有单位的，在气体力学中比重常用δ来表示。
2-66简述设备的温度与温升有何区别。
答：温度指设备本身的温度，温升则指设备温度与环境温度之差。
2-67简述绝对温度的含义。
答：绝对温度是热力学温度的俗称。
它的单位是开[尔文]，单位符号为K。
零下273℃为绝对温度的零度，摄氏零度即为绝对温度273K，100℃则为绝对温度(100+273)373K。
2-68什么叫绝对湿度和相对湿度?答：空气水分含量一般以绝对湿度和相对湿度来表示，每立方米湿空气所含水蒸气之质量称为空气之绝对湿度，湿蒸气中水蒸气分压与同温度下完全饱和的空气中水蒸气分压之比的百分数称为相对湿度。
2-69简述压力和压强的含义。
答：物质的分子运动产生的作用力叫做压力。
压力的大小与受力面积的大小有关，物理学上用压强来表示单位面积上所受力的大小，也就是工程上所说的压力。
《材料科学基础》重要知识点1、在离子晶体中，正、负离子的配位数大小由结构中正、负离子半径的比值决定。
2、聚合物的形成过程是分化和缩聚同时进行的一种动态平衡过程。
3、硅酸盐熔体的结构特点：多种聚合物同时并存，而不是一种独存。
正是由于这个特点，硅酸盐熔体的结构是长程无序的。
但每一个聚合体又是具有晶体结构的，即硅酸盐熔体中存在短程有序的负离子团。
4、影响聚合物聚合程度的因素（1）温度的影响：随温度升高，低聚合物浓度增加，而高聚合物浓度降低。
（2）熔体组成的影响：R为O/Si比的大小。
O/Si比R越大，低聚合物浓度越大，高聚合物浓度越小。
5、影响熔体粘度的主要因素是温度和化学组成。
粘度---温度关系：温度升高，粘度减小。
粘度—组成关系（1） O/Si比：硅酸盐熔体的粘度首先取决于硅氧四面体网络的聚合程度，即随O/Si比的上升而下降。
(2)一价碱金属氧化物①加入碱金属氧化物（Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O）降低硅酸盐熔体的粘度。
②碱金属氧化物的含量越高，硅酸盐熔体的粘度越小。
③不同的碱金属氧化物对粘度的影响大小也与碱金属氧化物的含量有关。
当Ｒ2O含量较低时（O/Si较低），加入的正离子半径越小，降低粘度的作用越大，其次序是：Li＋>Na＋>Ｋ＋>Rb＋>Cs＋。
当熔体中Ｒ2O含量较高（O/Si比较高）时，Ｒ2O对粘度影响的次序是Li+<Na+<Ｋ+。
（3）二价金属氧化物：二价碱土金属氧化物（ⅡA族）一般降低硅酸盐熔体的粘度。
但不同的氧化物降低粘度的程度不同，其降低粘度的次序是：Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Ｍg2+，所以粘度大小次序为：Ba2+<Sr2+<Ca2+<Ｍg2+。
（4）阳离子配位数：阳离子配位数对粘度的影响是通过B2O3的研究而取得的。
①当B2O3含量较少（即Na2O/B2O3>1）时，粘度随含量升高而增加。
这是因为此时“游离”氧充足，故B3＋处于[BO4]四面体状态，结构紧密。
黏⼟坯体在焙烧过程中将发⽣―系列物理化学变化。
当加热⾄110℃～120℃时，黏⼟中游离⽔⼤量蒸发，当温度达425℃～850℃时，⾼岭⽯等各黏⼟矿物结晶⽔脱出，并逐渐分解，剩下的碳素全部燃尽，此时黏⼟的孔隙率达，成为不溶于⽔的多孔物质，强度很低。
继续升温⾄900℃～1 000℃时，黏⼟中易熔成分开始熔化，出现玻璃体液相物，它流⼊不熔颗粒间的缝隙中，并将其黏结，使坯体孔隙率下降、体积收缩⽽致密、强度相应增⼤，这个过程称为烧结。
若温度再升⾼，坯体将软化变形，直⾄熔融。
当坯体孔隙率开始明显降低、体积明显收缩时的温度称为开始烧结温度（t1）。
温度继续升⾼，当孔隙率降⾄最低、收缩、致密度时的温度称为完全烧结温度（t2）。
温度再继续升⾼⾄开始出现软化变形时的温度称为软化温度（T3）。
t1⾄t3的温度区间称为黏⼟制品的烧成温度范围，其中t1⾄t2 为黏⼟砖⽡等多孔制品的烧结温度范围，t2⾄t3为地砖等密实陶瓷制品的烧结温度范围。
各种黏⼟的烧结温度范围不相同，这主要与其所含矿物的种类和数量有关。
放电等离子烧结技术放电等离子烧结技术(Spark Plasma Sintering，简称SPS)最早源于1930年美国科学家提出的脉冲电流烧结原理，但直到日本于1988年研制出第一台工业型SPS装置，该技术才真正引起世人的关注。
该技术集粉末成形和烧结于一体，不需要预先成形，也不需要任何添加剂和粘结剂。
主要是利用外加脉冲强电流形成的电场清除粉末颗粒表面氧化物和吸附的气体，净化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的扩散能力，再在较低机械压力下利用强电流短时加热粉体进行烧结致密。
_有关研究表明，该技术由于场活化等作用在较大程度上降低了粉体的烧结温度，缩短了烧结时间，并充分利用了粉末自身发热的作用，热效率极高，加热均匀，可通过一次成形获得高精度、均质、致密、含氧量低和晶粒组织细小的零件。
目前，SPS研究对象主要集中于陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物、复合材料、纳米材料以及功能材料等。
在制备和成形非晶合金、形状记忆合金、金刚石等材料方面也作了不少尝试，并取得了较好的结果。
CuAl合金粉末烧结温度烧结温度各种材料的烧结在下图温度的范围烧结：烧结温度，是在被烧结金属溶点的80%温度位上进行烧结.譬如，某个金属熔点（固体到液体变化的温度）在1000℃时,它的80%，即800℃位设定烧结温度。
但是实际的烧结温度随着原料的不同而各种各样，其理由是使用粉末冶金单体原料的很少，使用混合2种以上的金属粉末较多，所以设定烧结温度要把所含金属的融点都要考虑进去。
因此，烧结温度过低，就会发生未完全烧结，强度不够；相反，温度过高，就会发生烧结粗糙、异常收缩。
所以，搞错烧结温度的话，烧结后尺寸不良，性能发生变化，故要十分注意温度管理。
粉末冶金入门之烧结炉烧结炉从预热带、烧结带、冷却带完成着。
压粉体从预热带进入，通过烧结带，在冷却带被降温后排出炉外。
预热带：通过加热放飞压粉体内的润滑剂。
烧结带：在规定的温度里保持一定的时间，使粉末之间结合起来。
冷却带：在烧结带被加热的烧结体冷却到接近室温的温度。
烧结体的种类:作为烧结零部件的量产炉，Meshbelt式烧结和Pusher式烧结炉广泛地被使用，不锈钢烧结使用真空烧结炉Meshbelt式烧结炉把成品体从送入到送出放在不锈钢网状的转动带上，以自动送入方式。
使用温度：最高1150℃Pusher式烧结炉把压粉体放入石墨框里，推进装置一个个地送入烧结炉内。
使用温度：最高1300℃流动温压成形技术流动温压技术(Warm Flow Compaction，简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上，结合了金属粉末注射成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。
其关键技术是提高混合粉末的流动性。
它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性，从而可以在8O～130~C温度下，在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件，如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件，而不需要其后的二次机加工。
WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足，又避免了金属注射成形技术的高成本，是一项极具潜力的新技术，具有非常广阔的应用前景。
WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术，其主要特点如下：(1)可成形具有复杂几何形状的零件；(2)压坯密度高、密度均匀；(3)对材料的适应性较好；(4)工艺简单，成本低。
目前，WFC技术在国外还处于研究的初始阶段，其关键制造技术及其致密化机理研究尚未见报道。
温压成形技术温压成形技术是近几年新发展起来的一次压制、一次烧结工艺，是制造高密度、高性能粉末冶金结构零件的一项经济可行的新技术。
它是在混合物中添加新型润滑剂，然后将粉末和模具加热至15O。
C左右进行压制，最后采用传统的烧结工艺进行烧结，是普通模压技术的发展与延伸，被国际粉末冶金界誉为“开创铁基粉末冶金零部件应用新纪元”和“导致粉末冶金技术革命”的新成形技术。
最近德国FRAUNHOFER研究所在温压成形技术的基础上开发了一种被称为流动温压工艺的粉末冶金新技术一。
该技术以温压工艺为基础，结合金属注射成形的优点，通过加入适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大提高了混合粉末的流动性、填充性和成形性。
流动温压成形技术原则上可适合所有具有足够好的烧结性能的粉末体系。
其主要特点是可成形几何形状复杂的零部件；产品密度高、性能均匀；工艺简单、成本低廉。
研究人员采用的是一种可拆钢模，水平孔和垂直孔的直径都是16RAM。
所用粉末为纯TI粉，用150GM以下颗粒的粉末为粗粉，细粉由气雾化法制备。
样品在T一型模具中压制，于1250。
C真空中烧结2H后，用密度仪测得不同部位（在零件几何草图上用1～6标出）的密度（理论密度为4.5G／CM。
），得知，采用流动温压成形技术可以获得很高的密度。
微细粉末的加入可以使装粉更均匀，并且具有较好的烧结性能，烧结后样品密度分布也较好，如距离零件中心轴采用常规粉末压制法，该处往往密度偏低。
用传统模压工艺在压机上成形零件时，一般说来，其各个断面的密度是不同的，这主要是由于模壁摩擦造成的，也是内压力在压制的粉末中分布不均所致。
而采用流动温压成形技术后，由于在压制时，混合粉末变成具有良好流动性的粘流体，因此摩擦力减小，压制压力也得到了很好的传递，从而密度分布也得到了很好的改善。
温压成形技术特点温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术，可生产出高密度、高强度，具有非常广泛的应用前景。
所谓温压技术就是采用特制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2．5℃以内，然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。
其技术关键：一是温压粉末制备，二是温压系统。
与传统工艺相比，温压成形的压坯密度约有0.15～0.30g／cm3的增幅，其密度可达7.45g／cm3。
在相同的压制压力下，温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11％，极限拉伸强度平均高13．5％，冲击韧性可提高33％。
另外，温压零件的生坯强度高，可达2O～30MPa，比传统方法提高50—100％，不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工，表面光洁度好。
此外，温压工艺的压制压力低和脱模力小，同时零件性能均一，产品精度高，材料利用率高。
温压工艺还有一个特点是工艺简单，成本低廉。
研究表明，假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0，则粉末锻造的相对成本为2.0，复压复烧的相对成本为1.5，渗铜的相对成本为1.4，而温压技术的相对成本为1．25。
目前，采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种，零件重量在5—1200g。
例如，德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环，在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。
该零件的齿部密度超过7.3g／cm，环体密度超过7.1g／cm，生坯强度达到28MPa。
采用了扩散合金化的烧结硬压粉末，最低抗拉强度为850MPa。
由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件，使得综合成本降低了38％。
模壁润滑技术传统粉末零件成形时，为了减少粉末颗粒之问和粉末颗粒与模壁之间的摩擦，在粉末混合料中需添加一定量的润滑剂，但混进的润滑剂因密度低不利于获得高密度的粉末冶金零件；而且润滑剂的烧结会染环境，甚至会降低烧结炉的寿命和产品的性能。
模壁润滑技术的应用则很好地解决了这一难题。
近年来，采用模壁润滑取代粉末润滑技术已成为粉末成形研究和开发的又一热点。
目前，实现模壁润滑的主要途径有两个：一是利用下模冲复位时与阴模及芯杆之间的配合间隙所产生的毛细作用，将液相润滑剂带到阴模及芯杆表面。
二是用喷枪将带有静电的固态润滑剂粉末喷射到压模的型腔表面上，即在装粉靴的前部装一个附加的润滑剂靴装置。
成形开始时，润滑剂靴推开压坯，压缩空气将带有静电的润滑剂从靴内喷射到模腔内，因为润滑剂粉末所带的极性与阴模相反，粉末在电场牵引下撞击并粘附在模壁上，然后装靴粉装粉，进行常规压制成形。
采用模壁润滑技术明显提高粉末材料的生坯密度，密度可达到7.4g／cm3，且模壁润滑与粉间润滑相比，铁粉的生坯强度可分别提高128—217％。
日本丰田汽车中心研究人员利用温压、模壁润滑与高压制压力使铁基粉末压坯几乎达到全致密。
压力烧结粉末冶金压力烧结粉末冶金（Press Sinter）在高温下，陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。
烧结的术语：1、烧结 sintering粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。
2、填料 packing material在预烧或烧结过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。
3、预烧 presintering在低于最终烧结温度的温度下对压坯的加热处理。
4、加压烧结 pressure在烧结同时施加单轴向压力的烧结工艺。
5、松装烧结 loose-powder sintering,gravity sintering粉末未经压制直接进行的烧结。
6、液相烧结 liquid-phase sintering至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。
7、过烧 oversintering烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。
8、欠烧 undersintering烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。
9、熔渗 infiltration用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。
10、脱蜡 dewaxing,burn-off用加热排出压坯中的有机添加剂（粘结剂或润滑剂）。
11、网带炉 mesh belt furnace一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。
12、步进梁式炉 walking-beam furnace通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。
13、推杆式炉 pusher furnace将零件装入烧舟中，通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。
14、烧结颈形成 neck formation烧结时在颗粒间形成颈状的联结。
15、起泡 blistering由于气体剧烈排出，在烧结件表面形成鼓泡的现象。
16、发汗 sweating压坯加热处理时液相渗出的现象。
17、烧结壳 sinter skin烧结时，烧结件上形成的一种表面层，其性能不同于产品内部。
18、相对密度 relative density多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比，以百分率表示。
