WO2025139209A1 一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法及应用 （安徽寒锐新材料有限公司）

(19)世界知识产权组织(51)国际专利分类号：(21)国际申请号：PCT/CN2024/1(22)国际申请日：2024年10月14日(14.10.2024)(25)申请语言：中文(26)公布语言：中文(30)优先权：(51)国际专利分类号：(21)国际申请号：PCT/CN2024/1(22)国际申请日：2024年10月14日(14.10.2024)(25)申请语言：中文(26)公布语言：中文(30)优先权：国安徽省滁州市苏滁现代产业园中新大道323号239000(CN)。州市苏滁现代产业园中新大道323号239000宁区将军大道527号211100(CN)。号210018(CN)。(81)指定国(除另有指明，要求每一种可提供的国家BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CCV,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EGB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,IDIR,IS,IT,JM,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KLA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,MGMU,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SASE,SG,SK,SL,ST,SV,SY,TH,TJUA,UG,US,UZ,VC,VN,WS,ZA,ZM(84)指定国(除另有指明，要求每一种可提供的地区NA,RW,SC,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),欧亚(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),欧洲(AL,AT,BE,(54)发明名称：一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法及应用BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GBHU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,ME,MK,MTPL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OAPI(BFCG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML(57)摘要：一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法及应用，在制粒钴粉的制造过程中，实时检测所得制粒钴粉中蜡的真实含量，基于生产中制粒钴粉中的蜡含量波动情况，判断制粒钴粉的附蜡均匀性。实时检测制粒钴粉中蜡的真实含量，进而判断蜡分布是否均匀，随着生产过程检测跟踪制粒钴粉的附蜡均匀性，有利于及时调整制粒工艺参数，保证制粒钴粉的品质；在蜡含量的检测中，只需要知道所用石蜡的密度、所用超细钴粉的密度以及制粒钴粉产品的真密度，即可算出制粒钴粉中的蜡含量，本发明检测方法流程简单，测试时间短，效率高，可重复性高，具有较高的实用性，还可以推广应用到金属粉末制粒中成型剂分散均匀性的检测中，保证造粒金属粉末的品质。1WO2025/139209一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法及应用技术领域本发明属于造粒技术领域，涉及造粒金属粉末的分散均匀性检测，为一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法。背景技术制粒钴粉是钴粉的一种产品形式，钴粉是制粒钴粉的原料，加上另一种原料“石蜡”,得到新产品“制粒钴粉”。制粒钴粉主要应用于硬质合金行业，具有抗氧化性好，可长时间储存，松装密度大，运输方便，流动性好，粉尘飞扬小等优点，对改善硬质合金生产环境、提高职业健康具有重要作用。在制粒钴粉的制备过程中，石蜡起到粘结剂的作用，可以将超细钴粉粘结在一起形成颗粒，即制粒钴粉。在冷却和固化过程中，石蜡的结晶结构会起到支撑和固定金属粉末的作用，从而形成具有一定强度和形状的颗粒。现有技术中的制粒钴粉的制作步骤为：1.加料：打开混料机顶部阀门，按照要求加入原料超细钴粉；2.喷蜡混合：将预先熔化的石蜡，通过喷嘴喷入混料机罐体，然后启动混料机，使石蜡与超细钴粉进行均匀混合；喷蜡前，先通过水蒸气将罐体加热到55-60℃;再将罐体内部抽真空，再充入氮气，并且重复操作两次；3.粉料转移：喷蜡混合结束后，将粉料卸料到料仓，然后通过提升机将物料转移到对4.压片：对辊机将粉料，即超细钴粉和石蜡的混合物挤压成薄片状物料；5.造粒：物料进入破碎机，将薄片状物料破碎成细小颗粒；6.筛分：通过超声波震动筛，筛分出符合粒度要求的制粒钴粉。在实际制作过程中，由于混料机混料不充分以及喷蜡口堵塞等问题，无法保证石蜡在制粒钴粉中的均匀分布。而石蜡能否均匀且按量地分布在制粒钴粉中，对生产出的制粒钴粉是否符合要求具有重要影响。然而制粒钴粉体积微小又是混合物，难以通过目视或显微仪器等直接观察附蜡情况，因此现有技术中并没有检测制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，而是默认在混料机的作用下超细钴粉和石蜡能够均匀混合，结合喷蜡量的控制，得到制粒钴粉所需要的附蜡程度及保证附蜡均匀性。2WO2025/139209PCT/C金属粉末制粒是大部分粉末冶金过程中的关键一步，除了制粒钴粉，在各类金属粉末冶金用制粒粉末中，都存在同样的问题，没有对成型剂分散均匀性的定量定性检测方法，都是默认在工艺中粉末与成型剂已经实现了均匀混合，而实际工艺是会影响成型剂的分散情况的，这使得实际产品品质产生波动，需要一种能够检测产品品质的方法，来保证造粒金属粉末的品质。发明内容本发明要解决的问题是：现有技术尚无在钴粉制粒过程中进行附蜡均匀性检测的方案，而制粒钴粉生产中受到混合制粒机性能的影响，并不能保证制粒钴粉的均匀性品质，需要一种能在生产过程中及时检测制粒钴粉附蜡均匀性的方法，以保证制造产品的品质。本发明的技术方案为：一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，在制粒钴粉的制造过程中，实时检测所得制粒钴粉的蜡含量，基于生产中制粒钴粉中的蜡含量波动情况，判断制粒钴粉的附蜡均匀性，如波动大于设定值，则认为附蜡不均匀，对制造过程进行调整。进一步的，在制造过程中，对制粒钴粉每0.5小时取一次样品，对每5次样品的蜡含量检测值进行判断，将最大检测值减去最小检测值，如小于0.2%则认为附蜡均匀，否则认为存在附蜡不均匀的情况，调整混料机转速或喷蜡设备，重新进行制造过程，再次检测，直至通过附蜡均匀性的检测。进一步的，调整喷蜡设备包括调整喷蜡速度，以及检查喷蜡头是否堵塞。进一步的，所述检测所得制粒钴粉中蜡的真实含量包括以下步骤：1)获取制粒钴粉所用石蜡原料的密度Pl;2)获取制粒钴粉所用超细钴粉原料的密度P²;3)获取制粒钴粉产品的真密度P³;4)将步骤1)获取的密度Pl、步骤2)获取的密度P²、步骤3)获取的真密度P³带入制粒钴粉中蜡含量公式,得到制粒钴粉中的蜡含量W测。进一步的，制粒钴粉的真密度P³使用真密度仪测得。进一步的，石蜡原料的密度Pl和超细钴粉原料的密度P²使用真密度仪测得。本发明还提出一种造粒金属粉末中成型剂分散均匀性的检测方法，应用上述项的制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法进行造粒金属粉末中成型剂分散均匀性检测，其中钴粉对应金属粉末，蜡对应成型剂，制粒钴粉对应造粒金属粉末。WO2025/1392093本发明提供一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，能够快速实时检测制粒钴粉中蜡的真实含量，进而判断蜡分布是否均匀，随着生产过程检测跟踪制粒钴粉的附蜡均匀性，有利于及时调整制粒钴粉的工艺参数，保证制粒钴粉的品质。在蜡含量的检测中，本发明不需要对制粒钴粉进行分解还原等实验来分离出蜡，进而计算蜡含量，本发明的检测方法只需要知道所用石蜡的密度P¹、所用超细钴粉的密度P²以及制粒钴粉产品的真密度P³,即可算出制粒钴粉中的蜡含量，该检测方法流程简单，测试时间短，效率高，可重复性高，具有较高的实用性。进一步的，本发明研究提出的对制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法可以推广应用到金属粉末制粒中成型剂分散均匀性的检测中，能及时调整优化金属粉末制粒的工艺，保证造粒金属粉末的品质。附图说明图1为本发明实施例测试样品中蜡含量变化的示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将用一种优选的实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明在制粒钴粉的制造过程中，实时检测所得制粒钴粉中蜡的真实含量，基于生产批次中制粒钴粉中的蜡含量波动情况，判断制粒钴粉的附蜡均匀性，如波动大于设定值，则认为附蜡不均匀，对制造过程进行调整。本发明中，制粒钴粉中蜡的真实含量的检测影响着对附蜡均匀性的判断，为了保证对制粒工艺的及时调整，需要快速准确的得到制粒钴粉的真实蜡含量。而现有技术则无法实现这一点。现有技术大多通过理论计算确保投料量准确，设备无故障且运行平稳，来保证产品制备过程的正确性，实现对蜡的用量控制，达成理论上附蜡均匀的结果。然而在制造过程中，不可避免存在各种物料损耗，以及混合工艺中存在的误差，对所得制粒钴粉产品，仍然需要有实际检测，来提高制造过程的工艺效果，确保产品质量。本发明对此进行了研究。由于钴粉制粒过程中不会改变所有物料的真实体积，即制粒钴粉体积=石蜡体积+钴粉体积，假设每100克制粒钴粉中有m克石蜡，蜡含量百分数用W测表示，则有：WO2025/139209PCT/C4其中Pl为石蜡的密度；P²为超细钴粉的密度；P³为制粒钴粉的真密度；V1为石蜡体基于上述研究，本发明发现可以在不分离钴粉和石蜡的情况下，对制粒钴粉的蜡含量1)获取制粒钴粉所用石蜡原料的密度Pl;2)获取制粒钴粉所用超细钴粉原料的密度P2;3)获取制粒钴粉产品的真密度P³;4)将步骤1)获取的密度P¹、步骤2)获取的密度P²、步骤3)获取的真密度P³带入制粒钴粉中蜡含量公式,得到制粒钴粉中的蜡含量W测。在上述实施例对蜡含量的检测基础上，本发明有两种可选的优选方式，一种是石蜡原料的密度P¹、超细钴粉原料的密度P2和制粒钴粉的真密度P³这三个密度都用真密度仪检测，这种方式准确度效果最好，因为每个产物的真实密度都有一定的波动，所有密度都使用真密度仪测量，结果最准确。另一种方式是，考虑到真密度仪的检测时间，以及超细钴粉和石蜡作为原材料，本身在制造中默认已知其密度，例如通常在工艺使用固定经验值密度或理论密度作为工艺参数，本发明实践表明，如果石蜡和超细钴粉取一个固定的经验值来进行检测，对附蜡均匀性的检测结果影响较小，属于可接受范围内，在上述蜡含量检测中，优选仅使用真密度仪测得制粒钴粉产品的真密度P³,可以提升检测速度，在检测结果1)在制作蜡含量标准值w为2.20%的制粒钴粉时，同时取20g该制粒钴粉为测试样品，本实施例中默认已知超细钴粉和石蜡的密度，石蜡的密度P¹=0.91g/cm³,超细钴粉的密度WO2025/13920952)用真密度仪检测制粒钴粉产品的真密度P³=7.4889g/cm³;本实施例中，真密度检测数据使用AccuPycⅡ系列全自动气3)带入制粒钴粉中蜡含量公式,得出测=2.15%。本实施例中测与所需求的标准值2.20%结果相差仅为0.05%,在可接受范围(±0.1%)按上述蜡含量检测方法测量多批次制粒钴粉的蜡含量，对10批次的制粒钴粉产品进行多次测量，每批次产品500kg,在产品制备过程中每隔0.5h取一次样品，每批次取5次，每次取样20g,以检测制粒钴粉样品中的蜡含量。检测数据如表1:l234567896WO2025/139209本实施例中，附蜡均匀性通过批次产品蜡含量的数值判断，以批次为横坐标，检测的蜡含量为纵坐标建立蜡含量曲线图，曲线越趋近于直线，波动越小，则均匀性越好，这里的波动性优选通过将最大检测值减去最小检测值，以0.2%为波动阈值来判断。根据表1得到曲线图，如图1所示，从前5批次样品的曲线图，即横坐标1~25部分的曲线，分析可知前5批次样品从平均值来看蜡含量为2.198-2.206%,说明石蜡添加量是准确的，标准为2.20±0.1%,但是将批次内最大检测值减去最小检测值，误差超过0.2%,波动较大，说明附蜡不均匀；此时，调整制造工艺，本实施例使用双锥混料设备，为一个带着喷蜡嘴旋转的圆筒，通过对转速以及喷蜡的调整，例如调整喷蜡速度或检查喷蜡喷嘴是否有堵塞等，重新制造生产，从后5批样品的曲线图可以看出，调整后，蜡含量波动变小，附蜡均匀性变好，并且从平均值来看蜡含量为2.198-2.204%,说明石蜡添加量也是准确的。从上述10批次共计50个样品的各自数据来看，对于制粒钴粉附蜡品质，本发明检测方法一方面实时检测了制粒钴粉中蜡的真实含量，可以用于判断蜡含量是否符合2.20%的基本品质要求，WO2025/1392097同时通过蜡含量的变化检测了制粒钴粉的附蜡均匀性，进一步保证了制粒钴粉的品质，使得多批次制粒钴粉品质稳定，且整个检测过程无需对制粒钴粉进行钴粉与石蜡的分离等操作，检测过程快速，可以随着制造过程实时进行，实时反馈调整制造工艺，提高了制粒钴本发明上述实施例所描述的制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法还可进一步应用到造粒金属粉末中成型剂分散均匀性检测中，其中钴粉对应金属粉末，蜡对应成型剂，制粒钴粉对应造粒金属粉末，在造粒金属粉末制备工艺中进行成型剂的含量检测，即可快速检测成8WO2025/139209权利要求书1、一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是在制粒钴粉的制造过程中，实时检测所得制粒钴粉的蜡含量，基于生产中制粒钴粉中的蜡含量波动情况，判断制粒钴粉的附蜡均匀性，如波动大于设定值，则认为附蜡不均匀，对制造过程进行调整。2、根据权利要求1所述的一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是在制造过程中，对制粒钴粉每0.5小时取一次样品，对每5次样品的蜡含量检测值进行判断，将最大检测值减去最小检测值，如小于0.2%则认为附蜡均匀，否则认为存在附蜡不均匀的情况，调整混料机转速或喷蜡设备，重新进行制造过程，再次检测，直至通过附蜡均匀性的检测。3、根据权利要求2所述的一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是调整喷蜡设备包括调整喷蜡速度，以及检查喷蜡头是否堵塞。4、根据权利要求1所述的一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是所述检测所得制粒钴粉中的蜡含量为检测蜡的真实含量，包括以下步骤：1)获取制粒钴粉所用石蜡原料的密度Pl;2)获取制粒钴粉所用超细钴粉原料的密度P²;3)获取制粒钴粉产品的真密度P³;4)将步骤1)获取的密度P¹、步骤2)获取的密度P2、步骤3)获取的真密度P³带入制粒钴粉中蜡含量公式,得到制粒钴粉中的蜡含量测。5、根据权利要求4所述的一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是制粒钴粉的真密度P³使用真密度仪测得。6、根据权利要求5所述的一种制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法，其特征是石蜡原料的密度Pl和超细钴粉原料的密度P2使用真密度仪测得。7、一种造粒金属粉末中成型剂分散均匀性的检测方法，其特征是应用权利要求1~6任一项所述的制粒钴粉中附蜡均匀性的检测方法进行造粒金属粉末中成型剂分散均匀性检测，其中钴粉对应金属粉末，蜡对应成型剂，制粒钴粉对应造粒金属粉末。WO2025/139209蜡含里蜡含里2Minimumdocumentationsearched(classificationsystemfollowedbyCNTXT,DWPI,CNABS,WPABS,WPABSC,CNKI:钴粉，蜡，石蜡，均匀性，检测，含量，detect+,wax,contentin,cobalt,powder,density,paraffin,unifCN118130311A(ANHUIHANRUINEWMATERIALCO.,LTD.)04JXCN103185702A(SHENZHENGEMHIGH-TECHCOSUPPLYCO.,LTD.)30April2014(2014-04ntobeofparticularrelevance“D”documentcitedbytheapplicantintheinternationalapplication“X”d“E”earlierapplicationorpatentbutpub“L”documentwhichmaythrowdoubtsonpriorityclaim(s)orwhichis“Y”documentspecialreason(asspecified)“0”documentreferringtoanoraldisclosure,use,exhibitmeans"P"documentpublisheFormPCT/ISA/210(secondsh..ACN112240892A(SHENZHENJINZHOUPRECISIONTECHNOLOGYCORP.)19AJPH1064544A(SANYOELECTRICCO.,LTD.)06March1998(1998-03-06)A超硬材料工程(SuperhardMaterialEngineering),Vol.30,No.05,15October2018(2018-10-15),3A孟小卫等(MENG,Xiaoweietal.)."成型剂对超细硬质合金质量控制的影响(EMoldingAgentsonQualityControlofUltrafineCementedCarbide硬质合金(CementedCarbide),Vol.30,No.01,15February2013(2013-02-FormPCT/ISA/210(seconAAAAAAA国际检索报告国际申请号按照国际专利分类(IPC)或者同时按照国家检索的最低限度文献(标明分类系统和分类号)在国际检索时查阅的电子数据库(数据库的名称，和使用的检索词(如使用))CNTXT,DWPI,CNABS,WPABS,WPABSC,CNKI:钴粉，蜡，石蜡，均匀性，检测，含量，detect+,wax,contentin,cobalt,powder,density,paraffiC.相关文件类型*引用文件，必要时，指明相关段落XAAAAACN118130311A(安徽寒锐新材料有限公司)2024年6月4日(2024-06-04)权利要求1-3,说明书第[0007]-[0038]段，图1CN103185702A(深圳市格林美高新技术股份有限公司)2013年7月3日(2013-07-03)说明书第[0002