СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ЧУГУННОЙ СТРУЖКИ

Название	СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ЧУГУННОЙ СТРУЖКИ
Разработчик (Авторы)	Гуревич Юрий Григорьевич, Овсянников Виктор Евгеньевич, Фролов Виктор Александрович, Суханов Павел Александрович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2486031
Дата регистрации	27.06.2013
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Область применения (класс МПК)	B22F 9/04 (2006.01) B22F 1/00 (2006.01) C22C 33/02 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения порошков, в частности к получению порошка, содержащего небольшое количество углерода, и может быть использовано для получения стального порошка на основе переработки отходов металлообрабатывающей промышленности - чугунной стружки.

Процесс подготовки порошка является основополагающим в порошковой металлургии. При этом одним из требований является содержание углерода в порошке 0.1<С<0.5%. Большинство известных на сегодняшний день способов подготовки порошков основывается на отжиге в среде водорода или водяных паров.

Известен способ подготовки порошка (см. Патент №2196659 на изобретение РФ B22F 1/00, С22С 33/02. Способ подготовки порошка на основе железа. / Арвидсон Йохан. // Б.И. - №15 - 2003), основанный на отжиге железосодержащего порошка в среде водорода или водяного пара в печи при температуре 800-1200°С. Основными недостатками данного способа являются низкая производительность, необходимость использования специальных газообразных сред, применения дорогостоящего сырья, а также необходимость применения сложной аппаратуры (ИК анализаторов).

Наиболее близким к заявленному способу подготовки стального порошка по технической сущности является получения стального порошка из порошка прокатной окалины Fe2O3 (см. Патент №2006344 на изобретение РФ B22F 9/04, B22F 9/22. Способ получения железного порошка с низкой насыпной плотностью. / Секачев М.А.; Чумаков А.Ф.; Викулов А.С.; Шевченко И.Ф.; Акименко В.Б.; Гуляев И.А. Опубл. 30.01.1994). Сущность способа состоит в том, что железосодержащий порошок получается измельчением прокатной окалины, после чего производится его окисление посредством нагрева и контакта с воздухом в соответствии с химической формулой Fe2O3. Полученный порошок оксида железа восстанавливают в среде нагретого водорода.

К недостаткам данного способа можно отнести сложность технологического процесса, которая заключается в необходимости предварительной очистки шихты (порошка прокатной окалины), низкую производительность процесса и большое количество технологических операций - измельчение прокатной окалины, очистку, предварительное окисление и восстановление, необходимость в использовании специальных восстановительных сред, а также повышенную опасность процесса (водород является взрывоопасным).

Цель изобретения - упрощение технологии подготовки стального порошка. Поверхность железа способствует диссоциации оксидов. Поэтому цель изобретения достигается за счет того, что порошок чугуна, полученный посредством измельчения и последующего прокаливания стружки из чугуна СЧ20, нагревают до температуры 900-1100°С в контакте с железной окалиной (FeO), и выдерживают при этой температуре 4-8 часов. В результате происходит восстановление оксидов железа на поверхности чугуна и окисление углерода, марганца и кремния основы чугуна.

Пример выполнения способа подготовки порошка на основе чугунной стружки

Был взят порошок серого чугуна СЧ20 (Химический состав чугуна, %: С - 3,6; Si - 2,2; Mn - 0,7; S - 0,12; P - 0,15). Исходный порошок был получен измельчением чугунной стружки, полученной в производственных условиях, в шаровой мельнице и предварительным отжигом в течение 30 мин с целью удаления смазочно-охлаждающей жидкости.

Порошки окалины (FeO) и серого чугуна в течение 15 мин смешивались в шаровой мельнице, помещались в контейнер (фиг.1) и нагревались до температур 900-1100°С.

Результаты химического анализа порошков, полученных при помощи предлагаемого способа и аналога, приведены в таблице.

Таким образом, предложенный способ позволяет значительно упростить процесс подготовки порошка и существенно повысить производительность.

Предлагаемый способ подготовки порошка на основе чугунной стружки значительно проще и дешевле известных способов, так как не требует:

- специальных печей, обеспечивающих замкнутое пространство и использования специальных сред;

- основан на использовании дешевого исходного сырья - железной окалины и чугунной стружки;

- обеспечивает значительно большую производительность по сравнению с известными аналогами.

Формула изобретения

Способ получения порошка на основе чугунной стружки, характеризующийся тем, что исходный порошок, полученный измельчением и прокаливанием чугунной стружки, перемешивают с порошком железной окалины, нагревают до температуры 900-1100°С и выдерживают при этой температуре 4-8 ч.

Изобретение "СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ЧУГУННОЙ СТРУЖКИ" (Гуревич Юрий Григорьевич, Овсянников Виктор Евгеньевич, Фролов Виктор Александрович, Суханов Павел Александрович ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога