Spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa

Číslo patentu: 280861

Dátum: 12.08.1992

Autori: Kabát Milan, Kabátová Margita, Dudrová Eva

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa, kde k práškovým oxidom železa sa pridajú práškové leganty nikel a meď v množstve 1 až 4 % hmotn. a práškový legant molybdén v množstve od 0,5 do 1 % hmotn. Zmes sa homogenizuje alebo homogenizuje a melie, výhodne v guľovom mlyne. Potom sa zmes žíha pri teplote 400 °C a následne redukuje pri teplote 1200 až 1280 °C počas 30 až 120 minút v redukčnej atmosfére vodíka alebo zmesi vodíka a dusíka, výhodne v pomere 75 : 25, alebo v zmesi vodíka, metánu, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého. Vzniká spečenec, ktorý sa rozdruží a melie na legovaný prášok sypnej hustoty 2,45 až 2,5 kg.dm-3.

Text

Pozerať všetko

(19) íslo prihlášky 5330-90 Dátum podania 23.11.1990 (13) Druh dokumentu B 6 Číslo prioritnej prihlášky (51) Int. C 17 Dátum priority B 221 00 Krajina priority B 221 9/00 B 22 F 9/02 Dátum zverejnenia 12.08.1992 B 221 9/04 B 22 F 9/18 ÚRAD Dátum zverejnenia udelenia PRIEMYSELNÉHO vo Vestníku 14.08.2000 VLASTNÍCTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY ČĺS 10 PCTI(73) Majiteľ patentu Ústav experimentálnej metalurgie SAV, Košice, SK(72) Pôvodca vynálezu Dudrová Eva, Ing., CSc., Košice, SK Kabátová Margita, Ing., Košice, SK Kabát Milan, Ing., Košice, SK(54) Názov vynálezu Spôsob výroby legovaněho prášku priamo pri redukcii oxidov železaSpôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa, kde k práškovým oxidom železa sa pridajú práškové leganty nikel a meď V množstve 1 až 4 hmotn. a práškový legant molybdćn v množstve od 0,5 do l hmotn. Zmes sa homogenizuje alebo homogenizuje a melie, výhodne v guľovom mlyne. Potom sa zmes žíha pri teplote 400 °C a následne redukuje pri teplote 1200 až 1280 °C počas 30 až 120 minút v redukčnej atmosfére vodíka alebo zmesi vodíka a dusíka,výhodne v pomere 75 25, alebo v zmesi vodíka, metánu, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého. Vzniká spečenec, ktorý sa rozdruži a melie na legovaný prášok sypnej hustoty 2,45 až 2,5 kg.dm 3.Vynález sa týka spôsobu výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa vznikajúcich pri regenerácii moridla po moreni oceli.Doteraz sa práškový oxid železa vznikajúci ako vedľajší produkt pri totálnej regenerácii moridla po morení oceli spôsobom RUTHNER, využíva na výrobu feritov, ako je uvedene napr. v práci Spray-Roasted Iron Oxide for the Production of Ferrites (Proc. 1 nt.Conf. FERRITES, Kyozo,Japan, 1970, 75-78, autorov M. J. Ruthner, H. G. Richter, l. l. Steiner). Práškový oxid železa tohto typu sa využíva aj na výrobu pigmentov, ako uvádza napr. Verwendungsmäglichkeiten für syntetische spriihgeröstete Eisenoxide mit besonderer Berücksichtigung der Ferritindustrie, der Pigmentindustrie und der chemischen Industrie. (Ruthner Industrie Anlegen AG, Wien, Rakúsko, 1980). V tejto práci je názor, že z celkového množstva takýchto oxidov by sa asi 50 mohlo využiť na farbivá, cca 25 na ferity a zvyšok na iné účely. Spôsob prepracovania takéhoto typu oxidov železa na železný prášok redukciou je v patente CS 273 319(dtto A 253/86-1, Rakúsko), charakteristický tým, že sa oxid železitý sypnej hustoty menej ako 1,0 kg. dmJ redukuje plynmi pri teplotách od 1200 do 1392 °C, najmä v intervale od 1200 do 1300 °C. Predmetom tohto patentu sú redukčné teploty, produktom redukcie je železný nelegovaný prášok. Patent DE 2443978 C 3 (trieda B 22 F 9) rieši priamo redukciu oxidu železa z moriarní na železný nelegovaný prášok vláknitej štruktúry ajeho využitie na brzdové a trecie obloženia. Na výrobu legovaných práškov sa V práškovej metalurgii používa postup miešania železnćho prášku vyrobeného rôznymi spôsobmi, alebo sa používa postup miešania a následného žíhania homogenizovanej zmesi - difúzne predlegované prášky, napr. Diffusionslegierte Pulver DISTALOY AB.1985, Höganäs, alebo Iron and Steel Powders for Sintered Components, 1985, Man nesmann, alebo sa používajú úplne predlegované prášky rozstrekovaním legovanej taveníny, napr. vodou, napr. P. G. Arbstedt Metal Powder Rep., 35, 1980, 3, s.99. Nevýhodou doteraz uvádzaných postupov prepracovania oxidov železa z moriami je, že redukciou vzniká nelegovaný Železný prášok. Aby sa ziskal legovaný prášok, je potrebné pridávať práškové leganty a zmes homogenizovať alebo homogenizovať a difúzne žíhať. Nevýhodou miešaných legovaných präkov je nerovnomemosť chemického zloženia a nerovnomemosť mikroštruktúry spekaného výrobku. Ďalší spôsob využívania oxidov železa z moriarni je ich pridávanie v aglomerácii do vysokopecnej vsádzky. Nevýhodou je neefektívne využitie oxidu železa s obsahom 99,3 až 99,6 Fe 2 O 3. Nevýhodou sú aj ekologické problémy, spôsobené tým, že takýto oxid železaje veľmi jemnej granulometrie (2 až 4 m).Uvedené nevýhody rieši spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa, ktorého podstata spočíva v tom, že k práškovým oxidom, výhodne oxidom vznikajúcim pri regenerácii moridla po morení oceli, sa pridajú práškové leganty nikel a med v množstve l až 4 hmotn. a práškový legant molybdén v množstve 0,5 až 1 hmotn. , pričom zmes sa homogenizuje miešanim alebo homogenizuje a melie, výhodne v guľovom mlyne. Potomsa zmes žíha pri teplote 300 až 400 °C a následne redukuje pri teplote 1200 až 1280 °C počas 30 až 120 minút v redukčnej atmosfére vodíka alebo zmesi vodíka a dusíka, výhodne v pomere 75 25 alebo v zmesi vodíka, metánu, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého. Vzniká spečenec, ktorý sa rozdruží a melie na legovaný prášok sypnej hustoty 2,4 až 2,5 kg.dm 3.Výhodne sa použije práškový oxid železa, ktorý vzniká po totálnej regenerácii moridla po morení oceíí. Častice oxidového prášku majú rozmer 2 až 4 m, sypnú hustotu 0,5 až 0,6 kg.dm 3. Obsah FezO 3 je 99,3 až 99,6.Výhodne sa použije karbonylový práškový nikel s velkosťou častíc pod 10 m, ďalej elektrolytická prášková med s veľkosťou častíc pod 40 m a práškový molybdén s veľkosťou častíc pod 40 m. Práškový grañt s veľkosťou častíc pod 40 m je štandardnej akosti.Výhoda tohto spôsobu výroby legovaného prášku je v tom, že sa takto prepracuje sekundámy surovinový zdroj železa na produkt, ktorý je vhodný na výrobu súčiastok pre práškovú metalurgiu.Zmes oxidov železa a práškového niklu v množstve l hmotn. a práškovej medi v množstve 2 hmotn. a práškového molybdénu v množstve 0,5 hmotn. sa homogenizuje miešaním, žiha pri teplote 400 °C a potom sa redukuje pri teplote 1200 °C počas 120 minút v atmosfére 75 vodíka a 25 dusíka. Zmes je nasypaná do kovovej škatule,násypná výškaje 10 mm. Redukcia sa robí V priebežnej peci. Množstvo redukovanej zmesi je 0,8 kg.hod 1 a prietok atmosféry je 40 Lmin. Po redukcii vzniká spečenec, ktorý sa rozdruží a melie v kolíkovom mlyne. Vznikne legovaný Fe-Ni-Cu-Mo prášok sypnej hustoty 2,45 kg. dmí 3, ktorý sa využije tak, že sa k nemu pridá 0,4 hmotn. grañtu. Zmes sa homogenizuje miešanim, lisuje na výlisok hustoty 6,7 kg.dm 3 a tento sa speká pri teplote 1120 °C počas 90 minút v atmosfére 75 vodíka a 25 dusíka Vznikne spekaný legovaný materiál hustoty 6,75 kg.dm 3, medze pevnosti Rm 350 MPa, medze sklzu R, 300 MPa, ťažnosti A 5 4 a tvrdosti 190 HB.Zmes oxidov železa a práškového niklu v množstve 3 hmotn. a práškovej medi v množstve 1,5 hmotn. a práškového molybdénu v množstve 1 hmotn. sa homogenizuje miešaním, žíha pri teplote 400 °C a potom sa redukuje pri teplote 1250 °C počas 60 minút v atmosfére 75 vodíka a 25 dusíka. Zmes je nasypaná do kovových škatúľ, násypná výška je 12 mm. Množstvo redukovanej zmesi je 0,8 kg. hod. a prietok atmosféry je 40 Lmin. Po redukcii vznikne spečenec, ktorý sa rozdruží a melie v kolíkovom mlyne na legovaný prášok sypnej hustoty 2,45 kg. dm 3, ktorý sa využije tak, že sa k nemu pridá 0,6 hmotn. grañtu. Zmes sa homogenizuje miešaním, lisuje na výlisok hustoty 6,75 kg.dm 3 a tento sa speká pri teplote 1120 °C počas 90 minút v atmosfére 75 H 2 a 25 N 2. Vmikne spekaný legovaný materiál hustoty 6,8 kg.dm 3, medze pevnosti 380 MPa, medze sklzu 310 MPa, ťažnosti A 5 3 a tvrdosti 210 HB.Zmes oxidov železa a práškového niklu V rrmožstve 3 hmotn. a práškovej medi v množstve 3 hmotn. a práškového molybdénu v množstve 0,5 hmotn. sa homogeni SK 280861 B 6zuje miešaním, žíha pri teplote 400 C a potom sa redukuje pri teplote 1280 °C počas 30 minút v atmosfére 75 H 2 a 25 N 2. Zmes je nasypaná do kovových škatúľ, násypná výška je 12 mm. Množstvo redukovanej zmesi je 0,8 kg. hodil a prietok atmosféry je 40 Lmin. Po redukcii vznikne spečenec, ktorý sa rozdruží a melie v kolíkovom mlyne na legovaný prášok sypnej hustoty 2,5 kg.dm 3. l( legovanému prášku sa pridá 0,7 hmotn. grañtu, zmes sa homogenizuje miešaním, lisuje na výlisok hustoty 6,75 kg.dm 3 a tento sa speká pri teplote 1120 °C počas 90 minút v atrnosfére 75 H 2 a 25 N 2. Vznikne spekaný legovaný materiál hustoty 6,8 kg.dm 3, medze pevnosti Rm 400 MPa,medze sklzu R, 320 MPa, ťažnosti, A 5 2 a tvrdosti HB.Zmes oxidov železa a práškového níklu v množstve 4 hmotn. a práškovej medi v množstve 4 hmotn. a práškového molybdénu v množstve l hmotn. sa homogenizuje miešaním, žíha pri teplote 400 °C a potom sa redukuje pri teplote 1280 °C počas 90 min. v atmosfére s obsahom 74 H 2, 21 N 2, zvyšok CH a C 02. Zmes je nasypaná do kovových škatúľ, násypná výška je 15 mm. Množstvo redukovanej zmesi je 0,8 kg. hod a prietok atmosféry je 40 Lmin. Po redukcii vznikne spečenec, ktorý sa rozdmží a melie v kolíkovom mlyne na legovaný prášok sypnej hustoty 2,5 kg.dm 3. K legovanému prášku sa pridá 0,8 hmotn. grañtu, zmes sa homogenizuje miešaním, lisuje sa výlisok hustoty 6,8 kg.dm 3 a tento sa speká pri teplote 1200 °C počas 90 minút v atmosfére 75 H 2 a 25 N 2. Vznikne spekaný legovaný materiál hustoty 6,85 kg. dm, medze pevnosti Rm 420 MPa, medze sklzu R, 320 MPa, ťažnosti A 5 2 a tvrdosti 220 HB.Zmes oxidov železa a práškového níklu v množstve 4 hmotn. a práškovej medi v množstve 4 hmotn. a práškového molybdénu v množstve 1 hmotn. sa homogenizuje miešaním, potom sa ďalej homogenizuje mletím v guľovom mlyne a po mletí sa zmes žíha pri teplote 400 °C a potom sa redukuje pri teplote 1250 °C počas 120 minút v atmosfére 75 H 2 a 25 N 1. Zmes je nasypaná do kovových škatúľ, násypná výška je 15 mm, rrmožstvo redukovanej zmesi je 0,8 kg. hoďl, prietok atmosféry je 40 Lmin.Po redukcii vznikne spečenec, ktorý sa rozdruží a melie v kolíkovom mlyne na legovaný prášok sypnej hustoty 2,5 kg.dm 3. K legovanému prášku sa pridá 0,8 hmotn. grafitu, zmes sa homogenizuje miešaním, lisuje sa výlisok hustoty 6,8 kg.dm 3 a tento sa speká pri teplote 1200 °C počas 90 minút v atmosfére 75 H 2 a 25 N 2. Vznikne legovaný spekaný materiál hustoty 6,85 kg.dm 3, medze pevnosti Rm 420 MPa, medze sklzu R, 330 MPa, ťažnosti 2 - 4 , tvrdosti 220 HB.Týmto spôsobom sa spracuje práškový oxid železa,ktorý vzniká ako sekundámy produkt pri regenerácii moridla po moreni oceli kyselinou chlorovodíkovou spôsobom RUTHNER. Vznikne legovaný prášok Fe-Ni-Cu-Mo, ktorý je využiteľný v práškovej metalurgíi na výrobu spekaných materiálov, medze pevnosti Rm 350 až 420 MPa, medze sklzu 300 až 330 MPa, ťažnosti A 5 2 - 4 a tvrdosti 190 až 220 HB.l. Spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukciioxiduželeząvyznačujúci sa tým,žek práškovým oxídom železa sa pridajú práškové leganty nikel a med v množstve l až 4 hmotn. a práškový molybdén v množstve od 0,5 do l hmotn. , zmes sa homogenizuje miešaním a následne žíha pri teplote 400 °C, potom sa redukuje pri teplote 1200 až 1280 °C počas 30 až 120 minút v redukčnej atmosfére, pričom vzniká spečenec, ktorý sa rozdruží a melie na legovaný prášok sypnej hustoty 2,45 až 2,5 kg.dm.32. Spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidu železa podľa nároku 1, v y z n a č u j ú e í s a t ý m , že ako redukčné atmosféra sa použije vodík,zmes vodíka a dusíka, výhodne v pomere 75 25 alebo zmesový plyn vodíka, metánu, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého.3. Spôsob výroby legovanćho prášku priamo pri redukcii oxidu železa podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zmes oxidov železa po pridaní práškových legantov sa homogenizuje miešanlm a následne melie, výhodne v guľovom mlyne.

MPK / Značky

MPK: B22F 9/00, B22F 9/18, B22F 9/02, B22F 9/04, B22F 1/00

Značky: legovaného, oxidov, redukcii, priamo, výroby, spôsob, železa, prášků

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-280861-sposob-vyroby-legovaneho-prasku-priamo-pri-redukcii-oxidov-zeleza.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby legovaného prášku priamo pri redukcii oxidov železa</a>

Podobne patenty