Главная | Обратная связь

Обобщенная технологическая схема получения распыленного железного порошка. Разновидности технологий, отечественные марки распыленного железного порошка(старый и новый ГОСТ).

Исходное сырье(чугун, сталь или окатыши губчатого железа)-Подготовка шихты Плавка Распыление в воду воздухом или водой(2 стрелки) сгущение, фльтрация сушка отжиг измельчение спека классификация усреднение упаковка

За рубежом основными являются RZ-процесс (распыление жидкого синтетического чугуна воздухом), WP-процесс (распы­ление стального расплава водой высокого давления)-сырье: обрезки стали 70-80%, углеродистые полупродукты, содержащие С=0,4-1%; Domtar-процесс (распыление жидкого чугуна водой высокого давления). В России основные промышленные мощности по выпуску рас­пыленных железных порошков имеются на АО «Сулинский ме­таллургический завод» (СМЗ).

Сырье для синтетического чугуна: передельный чугун марки П2, железная окалина, углерод, содержащий полупродукт места производства, конвертированная известь, плавиковый концентрат.

m плавки 3-4 тонны.

Исходные требования к чугуну: С>3-4% ; S<0,0015%; P<0,008%; Mn<0,06%

T=1500-1550*C

металлоприемник V=250 л; Pвоздуха 0,4-0,6МПА; расх воздуха 4500-500 м^3/ч;

=12-20*С; отверстие металлоприемника 13мм; расп. камера 4м диаметр, высота 6м;

уровень охлаждения воды 2,5 м ниже фарсуночного узла; производительность150 кг/мин.

Предварительная сушка порошка на конвеерной сушилке или под газовой горелкой.

На данном этапе состав:

C=2,2-3%; S<0,025

Сушка в печи, а потом размол ШВМ.Самообезуглероживающий восстановительный отжиг.

Fe3C+FeO->Fe+CO (T=1900*C)-самоотчистка атмосфера N2

Расход H2 20-30 м^3/ч………С=0,5-1%.

ПЖРВ.1.200.26-Северсталь.

1-хим состав; 200-гран состав мкм (по ситу); 26-насыпная плотность. Железные по­рошки марками (всего три по химическому составу ПЖР2, ПЖРЗ, ПЖР5 и пять по насыпной плотности 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0 г/см³), выпускаются в нашей стране в соответствии с ГОСТ 9849—86, и за рубежом. Пример обозначения порошка железа рас­пыленного марки ПЖР2 по гранулометрическому составу 200 мкм с насыпной плотностью 2,6 г/см3 : ПЖР2.200.26 ГОСТ 9849-86. Порошок без изменения свойств может хранится в упаковке изго­товителя в сухом помещении в течении 8 мес. с момента изготов­ления.

Ферросицилий. Наиболее широко применяют диспергирование расплава газовым потоком в воду, получая порошки, до 90 % частиц которых имеют сферическую форму. Исходную шихту плавят в печи типа ДСП (например, ДСП-1,5, ДСП-3) и струю расплава диаметром 8—12 мм при 1650—1680 °С (ферросицилий с 14-16 % Si), 1450 °С (ферросицилий с 45 % Si) или 1480 °С (фер­росицилий с 75 %Si) распыляют скоростным потоком воздуха с температурой порядка 600 °С, подаваемым через форсунки со­пловые или со сплошной и прерывистой кольцевой щелью (шли-цевые) при давлении 1,8—2,0 МПа под углом атаки 20—26°.

Феррохром и ферромарганец. Наиболее эффективно распыление расплава феррохрома при 1700—1800 "С газом (воздух, азот, ар­гон) высокой энергии. Общие потери хрома в процессе приготовления расплава и получения порошка не пре­вышают 6—7 %. Частицы порошка феррохрома углеродистых и ма­лоуглеродистых марок в основном имеют форму, существенно от­личающуюся от сферической. При диспергировании расплава инертными газами окисленность частиц порошка уменьшается. При распылении азотом образуются сферические частицы с содержа­нием азота 0,4-0,5 %, обусловливающего наличие газовых пор. Легирование феррохрома кремнием позволяет получать частицы плотного строения, так как на их поверхности в его присутствии образуется плотный газонепроницаемый слой оксидов. Коррозионностойкие стали. Для получения порошков сталей 1X13, 12Х18Н9Т, 12Х18Н15 и других распылением, рас­плав готовят в электродуговых или индукционных печах по техно­логии, принятой при производстве слитков или фасонного ли­тья, обеспечивая перегрев расплава на 150—200 °С. Диспергирование ведут обычно газом (воздух, азот) или водой в воду. На процесс распыления и качество порошка влияет поведение хрома, никеля и других элементов, входящих в состав стали. Применение в качестве энергоносителя технического азота (содержание кислорода < 0,5 %) снижает примерно в 2 раза загрязненность порошка кислородом, повышает степень сферичности и выход частиц со сферической формой. За рубежом применяют в основном распыление расплава арго­ном.

Быстрорежущие стали. Порошки сталей Р4М5ФЗК8, Р6М5К5, Р12МЗФ2К8 и других марок получают диспергированием распла­вов газом-энергоносителем (аргон, гелий, азот) в безокислитель­ных средах. Это позволяет уменьшить окисленность порошка до содержания в нем < 0,01—0,2 % кислорода. Установлено, что по­рошок с 0,01 % кислорода может быть получен с применением энергоносителя, содержащего < 0,005 % кислорода (аргон марки А или химически чистый азот). Химический состав получаемых распыленных порошков, %: 1,25-1,7 С, 0,2-0,4 Мп, 0,3-0,6 Si, 3,75-4,5 Сг, 3,0-5,2 V, 5,5-18 W, 4,75-5,25 Мо, 5-12 Со.