Спосіб одержання металевого дробу

1 Спосіб одержання металевого дробу, що включає операції механічної обробки вихідного продукту в ударно-відцентровому полі та класифікації, який відрізняється тим, що як вихідний продукт використовують металургійний шлак, при цьому механічну обробку згаданого шлаку ведуть до появи в ньому часток чистого металу в зваженому стані 2 Спосіб одержання металевого дробу за п 1, який відрізняється тим, що металургійний шлак використовують з металічними включеннями фракції більше 0,5 мм 3 Спосіб одержання металевого дробу за п 1 або 2, який відрізняється тим, що механічну обробку ведуть до досягнення вмісту часток чистого металу в зваженому стані не більше 1% Винахід відноситься до галузі порошкової металурги, зокрема до способів одержання металевого дробу, і може бути використаний при наплавленні зносостойкими матеріалами та дробометному очищенні Відомий спосіб одержання металевого порошку, що включає операції механічної обробки вихідного продукту і класифікації, (див "Одержання, властивості і застосування розпорошених порошків металів", Київ, 1976, с 77-82 ) На відміну від заявленого, у наведеному способі в якості вихідного продукту для одержання порошку використовують гранули металів, отримані із розплаву Проте відомий спосіб не дозволяє одержати порошок із сферичною формою частинок Найбільш близьким за технічною сутністю та прийнятий за прототип є спосіб одержання металевого порошку, який включає операції механічної обробки і класифікації (див а с СРСР, МКВ3, У 22 F 9/04, №782959, пріоритет 04 01 79, Б И №44, опубл ЗО 11 11 80) На відміну від заявленого способа, в наведеному способі, з метою забезпечення сферичної форми часток порошку, порошок після класифікації нагрівають у газовому потоці до температури початку деформації металу та обробляють у відцентровому полі, а потім його охолоджують і відо кремлюють від газового потоку Головним недоліком є невиправдана собівартість дробу, отримана даним способом, в якому передбачається обов'язкове виконання більш п'ятьох технологічних операцій із використанням енергоємного устаткування Крім того, дріб, отриманий даним способом, має низькі МІЦНОСТНІ властивості і непридатний для багатократного використання, наприклад, при дробометному очищенні Це пояснюється тим, що вихідний продукт, зокрема металевий порошок, з якого одержують дріб, початково знаходиться в термонапруженому стані, який і обумовлює низькі експлуатаційні властивості дробу такі як ламкість, крихкість В основу винаходу поставлена задача, вдосконалити спосіб одержання металевого дробу, шляхом утилізації ВІДХОДІВ металургійної промисловості, скорочення технологічних операцій, значно зменшити собівартість дробу і підвищити його ЯКІСТЬ Поставлена задача досягається тим, що спосіб одержання металевого дробу, що включає операции механічної обробки вихідного продукту в ударно-відцентровому полі та класифікацію, згідно винаходу, в якості вихідного продукту використовують металургійний шлак, при цьому механічну обробку згаданого шлаку ведуть до появи в ньому часток чистого металу в зваженому стані О ю 00 ю 00 ю 58585 Металургійний шлак використовують з металическими включеннями фракції більш 0,5мм Механічну обробку ведуть до досягнення вмісту часток чистого металу в зваженому стані не більш 1% Використання металургійного шлаку в якості вихідного продукту для одержання металевого дробу дозволило значно зменшити собівартість дробу, за рахунок виключення операції подрібнення металевої заготовки, як зазначено в прототипі В заявленому способі технологічний процес зводиться в основному до очищення практично готового дробу, тобто гранул сплаву від шлаку, що і забезпечує значне спрощення технології і зменшує витрати на одержання дробу Завдяки тому, що дріб, отриманий із металургійного шлаку, попередньо, розміщений в, так звану, оболонку з мінералу та окисленого метал), процес охолодження сплаву, тобто дробі здійснюється в більш тривалий час, за рахунок низької теплопровідності оболонки, тобто шлаку, що забезпечує сприятливий режим термозміцнення, формування остаточної структури сплаву і його властивостей, при якому виключається його напружений стан В результаті вихідний продукт для одержані початкове має високі експлуатаційні властивості, що зберігаються й у тоншому тобто дробі Приклад В якості вихідного продукту для одержання металевого дробу використовують металургійний шлак, що містить металеві включення фракції більш 0,5мм, що подають для механічної обробки в робочу камеру ударно-відцентрового млина з вхідним і ВИХІДНІМ патрубками під стисле текуче середовище Вхідний патрубок розміщений у нижній частині камери, а вихідний у верхній частині камери ударно-відцентрового млина Під впливом ударно-відцентрового поля при потоці стислого текучого середовища металургійний шлак подрібнюється, а металеві включення очищуються від домішки мінералу та окислів металу При цьому його мінеральна частина буде виноситися потоком стислого текучого середовища, зокрема повітрям, за межі робочої камери ударно-відцентрового млина Тиск потоку повітря встановлюють таким, щоб за межі робочої камери цим потоком виносилися самі дрібні і легкі мінеральні частки менше 0,1мм По мірі того, як металеві включення в робочій камері звільнюються від мінернеральної оболонки, зростає їх ЩІЛЬНІСТЬ, при цьому лінійна швидкість металевих включень досягає більш 200м/сек В процесі зіткнення металичних включень, виникає тільки локальний нагрів їх поверхонь, а не всього тіла дробу Температура на локальних участках може досягти до 10000°С з утворенням плазми При таких умовах металічні включення звільняються Від оболонки, яка містить окісли металів Цей процес описаний в науковій праці Молчанова В И , Юсупова Т С „Физические и химические свойства тонкодиспергированных материалов" М Недра 1981, 160стр У процесі механічної обробки металургійного шлаку відведений потік у вихідному патрубку періодично піддають аналізу на предмет наявності металевих включень у вигляді чистого металу в зваженому стані Поява в робочій камері ударновідцентрованого млина, часток чистого металу в зваженому стані свідчить про те, що процес подрібнення мінеральних включень та окислів металу практично закінчився, і настала фаза руйнування самого металу При наявності чистого металу в відведеному потоці не більш 1%, процес механічної обробки металургійного шлаку припиняють, так як при подальшій його обробці настає процес інтенсивного зносу самого готового продукту, тобто металевою дробу, робочих органів ударновідцентрового млина При цьому в відведеному потоці зростає відсоток включення часток чистого металу в зваженому стані, що призводить до втрат і зменшення виходу готового продукту Результати дослідження відведеною потоку наведені в таблиці Після припинення процесу механічної обробки, готовий металевий дріб спрямовують на класифікацію за ступенем подрібнення Дріб, отриманий ВІДПОВІДНО до винаходу, має сферичну форму і блискучу не окислену поверхню, якість лудіння відповідає вимогам стандарту У результаті експериментів установлено, що запропонований спосіб дозволяє одержані дешевий і якісно новий дріб із високими експлуатаційними властивостями Використання запропонованого способу дозволило значно скоротити тривалість технологічного циклу виробництва дробу, за рахунок виключення операцій подрібнення і зміцнення вихідного матеріалу, суміщення операцій очищення металевих включень від домішок і формування дробу сферичної форми Крім того, використання даного способу дозволить утилізувати відвали металургійних шлаків, звільнити забруднені ними земельні площі, що буде сприяти поліпшенню екології навколишнього середовища Таблиця Вміст ЧИСТОГО металу в відведеному потоці стислого текучого середовища, % 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Вихід ГОТОВОГО продукту, % ЩІЛЬНІСТЬ дробу г/см3 1,00 0,95 0,90 0,80 6,2 6,6 7,0 7,2 7,4 7,4 7,4 7,4 5 58585 У результаті наведених у таблиці даних елідує, що процес механічної обробки доцільно припинити після досягнення включення часток чистого металу в потоці стислогл текучого середовища більш 1% При ВМІСТІ часток чистого металу у Комп'ютерна верстка О В Кураєв 6 взваженому стані більш одного відсотка зменшується вихід готового продукту, тобто дробу, а при ВМІСТІ часток менше одного відсотка, зменшується ЩІЛЬНІСТЬ металевого дробу, що обумовлює попршення його властивостей Підписано до друку 05 09 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна