Способ получения порошков из железоуглеродистых сплавов

(51)5 В 22 Р 9/08 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТ 0 РСИ 0 М ЕТЕЛ У 1(71) Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР(56) Гуляев И,АТурецкий Я.М., Желтякова И.В. Производство железных порошков и области их применения. Институт Черметинформация, М., 1987, (Обзорная информация, серия "Порошковая металлургия", Вып. 1, 28 с).Авторское свидетельство СССР М 676388, кл, В 22 Р 9/00, 1978.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано преимущественно при получении порошков металлов из железоуглеродистых сплавов методом диспергирования расплава высокоскоростными воздушными (газовыми) потоками.Целью изобретения является повышение технологических свойств порошка и снижение энергозатрат.На чертеже схематично изображена установка для осуществления способа, Она включает герметичную камеру 1 распыления, металлоприемник 2, форсунки 3 и 4 с газовыми соплами, соответственно направленными по нормали и параллельно струе расплава, охлаждаемый порошкосборник 5,(57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве порошков из железоуглеродистых сплавов методом гаэоструйного распыления. Целью изобретения является повышение технологических свойств порошка и снижение энергозатрат, Расплав металла в виде свободнопадающей струи поступает в зону распыления и последовательно диспергируется двумя высокоскоростными газовыми (воздушными) потоками, первый из которых направлен по нормали к струе расплава, а другой ей параллелен. Такое последовательное распыление позволяет уменьшить средний размер получаемых частиц, улучшить технологические свойства порошка и сни- Я зить энер 1 озатраты на его производство.1 ил.,1 табл,Способ осуществляется следующим образом.Расплав металла иэ металлоприемника 2 в виде свободнопадающей струи 6 поступает в зону распыления между форсунками 3 и 4, Здесь струя расплава последовательно дробится двумя высокоскоростными газовыми потоками, первый иэ которых, формируемый форсункой 3, направлен по нормали к оси струи 6 расплава, а другой, формируемый форсункой 4, направлен параллельно оси струи 6,При использовании в качестве газа-. распцлителя воздуха процесс диспергирования желеэоуглеродистого расплава сопровождается выделением тепла эа:чет реакции окисления углерода металла кислородом по реакции (С)+Оэ.+ С 02 (1). Обраэую1694355 10 25 30 35 Грансостав и плотность распределение частиц по размерам в порошке-сырце Согласно изоб етению По способ -и тотип реднийаметр верва ер сили разлина иерваламхм Проход че. рез сито,Проход церез сито,Плотностраспреде.ленив,/мкм пло статок н сите, 7 ностьз ситомкм тетоксите,голы ек,м 98,55 93,90 87,76 71,58 59,48 ЗБ,ОВ 18,04.12,44 1,4 4.6 0,01 И о,ог 0,07 0.14 о,зо О,З 9 0,49 0,43 О,БЗО.4 .315 0,2016 О 1 ,обз ,050 енее ,ОБО 370 гзо 85 40 О,ООБ О,О 19 О.О 75 0,19 О,З 4 0,93 98,88 1,зг 1,68 5 ОЗ 355 251 В,ЗО80.6360.25 5.11 2.20 16,18 12,10 2340 18,О 4 5,80 12,44 7.67 2 О,ЗВ 25,14 12 91 22,20 12 79 37 щиеся газы СО и СО 2 приводят к разрыву капель металла, что ведет к образованию развитой поверхности частиц, В нижней части камеры (сборник порошка) процесс обезуглероживания частиц при охлаждении идет в основном за счет реакции восстановления углеродом металла оксидов, образовавшихся на поверхности частиц после ее обезуглероживания и зтоком газаЕеО + (С)-тле+ СО, (2) Состав атмосферы, образующейся при диспергировании .расплава, меняется 137 окислительной (воздух) до нейтральной (азот - 0,093 МПа, СО - 0,004 МПа, СО 2 - 0,001 ЧПа), Таким образом, охлаждение капель протекает в среде, близкой к нейтральной, что не дает окислиться частицам порошка и приводит к их обезуглероживанию по реакции, - 2, сог 1 ровождающейся дополнительным выделением СО в газовую атмосферу, Избыток газа посредством вытяжной вентиляции отводится из камеры распыления.Таким образом, при реализации способа с использованием воздуха в качестве распыливающего агента, обеэуглерожива 1 ие металла осуществляется в два этапа: в процессе диспергирования расплава (реакция 1) и при охлаждении в газовоздушной смеси, образовавшейся при диспергировании (реакция 2)., Это снижает энергетические затраты на процесс последующего обезуглероживания - восстановления, за счет снижения содержания углерода в порошке-сырце, Первичное диспергирование расплава газовым потоком, направленным по нормали к струе металла, позволяет увеличить относигельнунз скорость потока воздуха к струе металла. Это способствует снижению размера получаемых частиц поВ еще большей степени измельчению капель способствует их вторичное дробление потоком газа, направленным параллельно оси струи металла и по нормали к потоку первично распыленных капель. Все это позволяет повысить технологические свойства получаемого порошка и снизитьэнергозатраты на его производство. П р и м е р, Осуществляли распылениечугуна воздухом одностадийным диспергированием расплава сходящимися газовыми потоками согласно прототипу и двухстадийным последовательным диспергированием в соответствии с изобретением. Температура расплава в обоих случаях. составляла 1350 С, давление дутья 0,42 МПа. Результаты распыления приведены в таблице,Анализ представленных результатов показал, что двухстадийное распыление согласно изобретению позволило снизить наиболее вероятный размер частиц порошка с 120 до 60 мкм, медианный диаметр Ао с 123 мкм до 83 мкм, Распределение частиц по размерам подчиняется нормальному закону. Восстановительный отжиг порошка-сырца практическине изменяет его гранулометрический состав,Формула изобретения Способ получения порошков из железо- углеродистых сплавов, включающий диспергирование свободнопадающей струи расплава высокоскоростными газовыми потоками, обезуглероживающий и Восстановительный отжиг полученного порошка - сырца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологических свойств порошка и снижения энергозатрат, диспергирование осуществляют двумя последовательными газовыми потоками, первый из которых направлен по нормали, а второй - параллельно оси струи расплава,1694355ставитель 8, Блехероведактор Е. Зубиетова Техред М.Моргентал Корректор Н, Корол Заказ 4116 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужд, ул,Гагарина, 10