Спосіб одержання магнітного електропровідного дисперсного матеріалу

УКРАЇНА ( 1 4) ^J/ \ ( « О 6701 (ІЗ) СІ (5D5 В 22 F 1/00 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МАГНІТНОГО ЕЛЕКТРОПРОВІДНОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕРІАЛУ 1 (20)94270983,29.06.93 (21)4943714/02 (22) 12.03.91, SU (46)29.12 94. Бюл. |\fe 8-І (56) 1. Авторское свидетельство СССР N* 604626, кл. В 22 F 1/00, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР №380714. кл. С 21 В 15/02, 1973 (прототип). (71) Маріупольський металургійний Інститут (72) Маслов Володимир Олександрович, Пустовалов Юрій ПантелІйович, Макеєв Воло димир Едуардович (73) Приазовський державний технічний університет (UA) (57) 1. Способ получения магнитного элект ропроводного дисперсного материала, включающий обработку исходного железографитового материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве исходного железографитового материала берут отходы плавиль Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения композиционных материалов с высокой электропроводностью и магнитными свойствами, предназначенных преимущественно для использования в качестве наполнителя, придающего материалам электропроводность магнитные и рэдиоэкрэнирующие свойства. Известен способ получения, в частности, железоуглеродистого композиционного материала, в соответствии с которым измельченные окислы железа, например, прокатную окалину размером больше 0,25 мм, ного производства, содержащие 15-85% углерода, 10-70 мас.% железа, примеси - остальное, а обработку проводят путем разделения компонентов отходов и последующего смешивания в заданном соотношении. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что разделение компонентов проводят рассевом, магнитной или аэросепарацией, флотацией или комбинацией этих операций. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что разделение компонентов проводят многократно с промежуточным размолом, 4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш;и й с я тем, что до или после разделения отходы подвергают термообработке при температу ре 500-800°С с выдержкой 1-300 мин. 5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что термообработку проводят с охлаж дением после выдержки при температуре ниже 300°С при подаче воздуха. обрабатывают в режиме виброкипящего слоя в среде природного газа [1]. Ближайшим техническим решением к заявляемому по достигнутому результату является способ получения сажистого железа и водорода, принятый за прототип [2], включающий термокаталитическое разложение углеводородов на поверхности железосодержащих материалов при температуре 850-900°С под давлением 1-35 атм. Недостатками этих способов являются сложность технологии получения продукта, низкая коррозионная стойкость и электропроводность, а также низкая стабильность магнитных свойств продукта во времени 6701 Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение технологии получения продукта и повышения качества за счет повышения коррозионной стойкости, стабильности магнитных свойств 5 во времени и электропроводности. Для решения поставленной задачи в способе получения магнитного электропро водного дисперсного материала, включаю щем обработку исходного 10 железографитового материала, в качестве исходного железографитового материала берут отходы плавильного производства, содержащие 15-85 мас.% углерода, 10-70 мае. железа, примеси - остальное, а обра- 15 ботку проводят путем разделения компо нентов отходов и их последующего смешивания в заданном соотношении. Кроме того, разделение компонентов проводят рассевом, магнитной или аэросе- 20 парацией, флотацией или комбинацией не скол ьких из указанных методов, полученными одним или различными мето дами разделения из одного или из разных исходных ЖГСО. • 25 Кроме того, разделение компонентов проводят многократно на различных режимах или различными методами с промежуточным размолом. Кроме тгіо, до v ли после разделения 30 отходы подвергают термообработке при температуре 500-800°С с выдержкой 1-300 мин для перевода соединений железа в магнитный оксид железа (И, ПІ) - магнетит. Кроме того, после термообработки при 35 500-800°С проводят охлаждение ниже 300°С с подачей в реактор воздуха или кислорода, для превращения магнетита в магнитный - оксид железа (111) - магнетит. Процесс получения магнитного элект- 40 ропроводного дисперсного материала осуществляют следующим образом. Берут железографитосодержащие отходы {ЖГСО), образующиеся при переливах и внепечной обработке чугуна в миксерном 45 отделении, отделении десульфурации и скачивания шлака металлургических предприятий, состава: углерод 15-85%: железо -10-75%, примеси - остальное. Если исходный ЖГСО находится в виде 50 крупных кусков, их предварительно разма-* лывают, а затем рассеивают, если исходный ЖГСО ~ дисперсный материал из газоочистных сооружений, то сначала из него удаляют случайные примеси (попавшие в него при 55 транспортировке) с размером частиц более 3 мм на ситах. Затем выделяют фракцию с требуемым размером частиц, а остальное либо передается для другого вида переработки, либо размалывается и снова рассеивается с выделением требуемой фракции (например, до 1 мм или до 0,16 мм и т.д.). Полученный материал разделяют магнитной сепарацией,аэросёпарацией, флотацией или комбинацией этих методов на две или более фракции с различными физическими и химическими свойствами и определяют в каждой из них содержание углерода (С) или удельные электромагнитные свойства (удельную намагниченность насыщения (CTs), удельное электросопротивление^) и на этой основе, с учетом требуемых свойств продукта ([С] или as ), производят дозировку каждой из смешиваемых фракций. В продукте определяют (С), CTS и Pv и, если требуется, корректируют его добавкой одной из фракций и дополнительным перемешиванием. Кроме того, для повышения магнитных свойств, до или после разделения материала на фракции его термообрабатывают при 500-800°С с выдержкой 1-300 минут. Кроме того, с целью повыц эния стабильности магнитных свойств материала при его работе в окислительной среде, охлаждение термообработанного материала ниже 300°С ведут с подачей воздуха в реактор. П р и м е р 1. Дисперсные ЖГСО, отобранные в газоочистных сооружениях миксерного отделения ММК "Азовсталь", содержащие 22 1% углерода и 45,7% железа as = 30,1 м /кг рассеяли на ситах 160 мкм. Полученную, таким образом, мелкую фракцию исследовали. (С) =10,0%, (Fe) = = 51,1%, CTS = 40,5 A м2/кг,/\:=5,28-, 10~3 Ом м. Затем эту фракцию разделили на магнитном сепараторе барабанного типа, имеющем магнитное поле 1300 (с диаметром барабана 600 мм, при скорости вращения барабана 80 об/мин. Магнитная фракция: (С)= 4,9%; аз = 53,9 А • м2/кг; /*-6,6 10~3 Ом -м. Немагнитная фракция: (С) = 40,8%; 2 4 CTS = 7,9 А -м /кг; /^ - 2,4 • 10" Ом- м. Смешаны 2,3 кг немагнитной и 3 кг магнитной фракции. Полученный материал имеет (С) = 25,2%, р* - 6.37 • 10~4, CTS - 33,9 Ах хм2/кг. П'р и м е р 2. Дисперсные ЖГСО миксерного отделения, содержащие 22,1 % углерода и 45,7% железа, имеющие os = 30,1 Ах хм /кг, рассеяли на ситах с размером ячеек 16 мм. На ситах остались, в основном, случайные примеси и около 0,03-0,05% от массы исходного графитовых частиц. Мелкая фракция имеет следующие показатели (С) 21.2%,