Спосіб отримання металевого порошку з шламових відходів підшипникового виробництва

Винахід належить до галузі порошкової металургії, а саме до способів отримання металічного порошку з шламових відходів. Відомий спосіб утилізації дрібнофракційного металоабразивного шламу легованих сталей, який включає сушіння металоабразивного шламу, магнітну сепарацію, змішування шламу з вуглецем, переважно з коксом, та брикетування, при цьому вуглець у кількості 1-2% від загальної маси, змішують з попередньо очищеним шламом, термічне брикетування здійснюють шляхом спікання при температурі 1150-1250°С на протязі 40-50 хвилин, попередньо ізолював ши хту від навколишнього середовища оксидів алюмінію [Див. А.С. СРСР №1406192, С22В1/248, 1986р.]. Недоліком такого способу є його спрямованість виключно на сировину, що являють собою леговані сталі, а також необхідність створення спеціальної атмосфери для ізолювання від навколишнього середовища. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу, що заявляється, є спосіб отримання металічного порошку з шламових відходів підшипникового виробництва, який включає відстій вологи та залишків масла, двократний відновлювальний відпал, подрібнення спеку і магнітну сепарацію, при цьому після відстою вологи та залишкового масла, шлам висушують в псевдозрідженому шарі інертного носія при температурі охолоджуючого газу 150-180°С і швидкості сушильного газу 10-18м/с, а відновлювальний відпал проводять при температурі 880950°С та 1130-1200°С, крім того, після кожного відновлювального відпалу подрібнення спеку здійснюють в конусній інерційній дробарці [Див. А.С. СРСР №1445858, В22F9/04, 1986р.]. Суттєвим недоліком такого способу є те, що частинки подрібненого спеку за власними фізико-механічними властивостями є недостатньо якісною сировиною для виробів, що отримують з такої сировини методом порошкової металургії. Завдання, на яке спрямований винахід, що заявляється, є отримання високоякісного порошку для виробів порошкової металургії. Поставлене завдання вирішують таким чином. У відомому способі отримання металевого порошку з шламових відходів підшипникового виробництва, який включає поопераційне отримання шламового спеку з наступним подрібненням, згідно з запропонованим винаходом, після подрібнення спеку проводять наступне подрібнення-обкочування на кульовому млині для надання частинкам порошку регулярної форми з наступним відпалом для зняття внутрішніх напруг у частинках порошку, при цьому відпал проводять у захисному середовищі водню при температурі 250-300°С. Спосіб отримання металевого порошку з шламових відходів підшипникового виробництва здійснюють наступним чином. Шлам сталі ШХ15 після операції опилювання, обкочування і шліфування відстоюють у ємностях протягом 10 годин. Відстояну рідину зливають, після чого вологий шлам шнековим живленням подають у сушильну установку псевдозрідженого шару з інертним носієм при температурі і швидкості гарячого повітря (нагріваємого електрокалориферами) відповідно 150-180°С і 10-18м/с в якості інертного носія використовують кульки зі сталі ШХ15 діаметром 2-5мм і твердістю поверхні 44-46HRC, сухий гранульований шлам вловлюється циклоном і через подвійний пиловий затвор завантажують у бункер-накопичувач. Із останнього сухий шлам завантажують у човники і відновлюють у печі, наприклад, конвеєрного типу в атмосфері, наприклад, водню при температурі 880950°С протягом 30хв. Утворений після спікання спік вивантажують із човників і подрібнюють на конусній інерційній дробарці, яка налагоджена на режими: статичний момент небалансу 50% від максимального; сумарний зазор між подрібнюючими конусами 7,5мм; швидкість обертання небалансного віброзбуджувача 1700об/хв. Після розмелу отриманий порошок піддають магнітній сепарації для видалення абразиву, після чого завантажують у човники і відправляють у піч для повторного відновлювального відпалу в середовищі, наприклад, водню при температурі 1130-1200°С протягом 1 години. Отриманий спік ламають на куски і подрібнюють на конусній інерційній дробарці, яка налагоджена на режими: статичний момент небалансу 80% від максимального; сумарний зазор між подрібнюючими конусами 5мм; швидкість обертання небалансного віброзбуджувача 1800об/хв., після чого отриманий порошок піддають повторній магнітній сепарації (у випадку необхідності, якщо вміст сторонніх сумішей перевищує 0,05%) [Дані, щодо якісних показників способу наведені у таблицях]. Після подрібнення спеку проводять додаткове подрібнення-обкочування на кульовому млині для надання частинкам порошку менших розмірів та регулярної форми. Далі проводять відновлювальний відпал в захисному середовищі, наприклад, водню при температурі 250-300°С для зняття внутрішніх напруг у частинках порошку. Використання даного способу дозволяє отримати високоякісний металевий порошок з частинками регулярної форми та розмірів, що покращує їх те хнологічні властивості (насипна густина порошку рівна 2,3-2,7г/см 3; кут дійсного нахилу рівний 36°10/-25°56/). Вироби з даного порошку конкурентноспроможні в порівнянні з деталями, що отримані за звичайною технологією. Таблиця 1 Насипна густина, г/см 3 Приклади конкретної реалізації способу № проби металевого порошку Показники за прототипом 2к 4к 5к 7к 8к 9к 11к 1,06 0,59 1,11 0,75 1,31 0,81 1,54 Показники за винаходом, що заявляється 1,5 1,23 1,74 1,32 1,66 1,38 1,81 Кут дійсного нахилу металевого порошку Показники за Показники за прототипом винаходом, що заявляється 48°10' 36°10' 58°10' 42°50' 46°51' 28°19' 53°19' 42° 40°50' 30°18' 48°56' 35°18' 34°16' 25°56' Таблиця 2 Розмір фракції, мкм Технологія виготовлення 2к -0,630+0,400 -0,400+0,315 -0,315+0,200 -0,200+0,160 -0,160+0,100 -0,100+0,063 -0,063+0,050 -0,050 показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється показники за прототипом показники за винаходом, що заявляється Гранулометричний склад металевого порошку, % № проби металевого порошку 4к 5к 7к 8к 9к 11к 1,23 1,18 1,97 1,95 3,9 2,03 4,03 0,62 0,07 0,1 0,2 0,61 0,17 1,14 0,47 0,69 0,96 1,81 2,1 1,1 2,21 0,29 0,13 0,1 0,2 0,38 0,18 0,67 1,25 2,0 1,92 3,61 3,93 2,51 3,95 0,61 0,17 0,1 0,81 0,92 0,87 1,65 1,8 5,74 2,42 4,09 3,05 3,43 3,57 0,97 0,27 0,18 2,14 1,01 0,91 1,57 9,21 15,26 9,06 11,18 6,02 11,56 6,58 3,83 2,87 6,63 6,0 3,18 3,49 4,45 21,16 23,96 22,71 19,5 14,92 24,46 13,44 13,72 10,13 14,18 13,86 12,18 14,69 14,19 13,34 12,55 12,27 11,35 19,99 12,81 28,16 14,48 19,73 17,32 14,44 14,07 13,34 28,55 36,07 37,76 33,06 44,57 29,13 33,98 22,92 62,9 66,72 61,19 61,89 66,19 65,04 43,75