Способ восстановительного отжига металлического порошка и устройство для его осуществления

 

1. Способ восстановительного отжига металлического порошка в проходной печи с конвейерной лентой, включаю11р1й дозирование порошка на ленту, вьщержку в восстановительной атмосфере печи, выгрузку и измельчение спека, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и улучшения качества йолучаемого порошка, дозирование его на ленту осуществляют дискретно порциями в виде геометрических фигур, располагая их основаниями на ленте в порядке плотной упаковки. с (Л to 4; ьо со о со Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (59 4 В 22 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3808179/22-02 (22) 31.10.84 (46). 07.07.86. Бюл. Ф 25 (72) Ю.И.Зеленов, М.С.Зухер, С.С.Кипарисов, В.Г.Кислов, О.В.Падалко, С.А.Степнов и В.Л.Эсикман (53) 621.762.3(088.8) (56) Кипарисов С.С., Либенсон Г.А.

Порошковая металлургия, M. 1980, с. 82.

Авторское свидетельство СССР

9 789248, кл. В 22 F 1/00, 1979.

„„SU„, 1242303 (54) СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОТЖИГА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ восстановительного отжига металлического порошка в проходной печи с конвейерной лентой, включающий дозирование порошка на ленту, выдержку в восстановительной атмосфере печи, выгрузку и измельчение спека, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и улучшения качества получаемого порошка, дозирование его на ленту осуществляют дискретно порциями в виде геометрических фигур, располагая их основаниями на ленте в порядке плотной упаковки.

1242303

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что порошок. подают на ленту порциями в виде вытянутых по ее ходу валиков и перед входом в печь трансформируют их в соприкасающиеся ребрами прямоугольных оснований многогранники, боковые поверхности которых представляют собой попарно противоположно расположенные рав— ные равнобедренные треугольники и равнобочные трапеции, наклоненные к поверхносТи основания под углом са

3. Устройство для восстановительного отжига металлического порошка,. включающее конвейерную ленту печи с

1, Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам восстановительного отжига металлического порошка.

Целью изобретения является сниже- 5 ние трудоемкости процесса и улучшение качества получаемого порошка.

Дозирование порошка на ленту осуществляют дискретно порциями в виде геометрических фигур, располагая их основаниями на ленте в порядке плотной упаковки.

При таком дозировании порошок занимает максимально возможную поверх1 г> ность ленты, а при выходе из печи спек легко разделяется на отдельные куски, которые удобно загружать в измельчающее устройство без применения дополнительных установок, осуществляющих его предварительное дробление. Кроме того, такой способ дозирования обеспечивает лучшие условия газопроницаемости за счет увеличения поверхности отжигаемых порций порошка, что способствует повышению эффективности его восстановления и повышает качество порошка при том же времени выдержки в печи, что и для дозирования сплошным слоем„ или поз— воляет снижать время восстановительного отжига, в результате чего может быть повышена производительность процесса.

Порции дозирования выполняют в виде фигур, соприкасающихся сторона- З приводом и дозирующий бункер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и улучшения качества получаемого порошка, оно дополнительно снабжено заслонкой, установленной за бункером по ходу ленты и кинематически связанной с приводом ленты, причем заслонка выполнена с возможностью совершения возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения ленты от поверхности последней до высоты расположения дозирующих отверстий бункера.

2 ми прямоугольных оснований. В этом случае порошок высыпают на ленту порциями в виде вытянутых по ее ходу валиков, располагая их на расстоянии — S + 2/3 hctg са друг от друга, и перед входом в печь трансформируют их в соприкасающиеся ребрами прямоугольных оснований многогранники, боковые поверхности которых представ-, ляют собой попарно противоположно расположенные равные равнобедренные треугольники и равнобочные трапеции, наклоненные к поверхности оснований под углом К, где S — ширина дози рующего отверстия в плоскости, перпендикулярной направлению движения ленты, h — высота расположения над лентой дозирующих отверстий, - — угол естественного откоса порошка.

Дозирование осуществляется при помощи устройства, включающего бункер для.подачи порошка на ленту, дополнительно снабженного заслонкой, установленной за бункером по ходу ленты и кинематически связанной, с приводом ленты, совершающей возвратнопоступательное движение в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения ленты от поверхности последней до высоты расположения дозирующих отверстий бункера. а

В то же время доэирование порошка по предложенному способу, улучшает условия газопроницаемости, .в результате чего при одном и том же времени

12423 отжига в порошке удается удалить большее количество кислорода и углерода, чем при доэировании по извест— ному способу, что позволяет повысить технологические свойства порошка или на 407 снизить время отжига при фиксированном уровне свойств, что дает выигрыш в производительности и энергозатратах. При этом дозирование осуществляется дискретно и используется вся поверхность ленты, так как порции прилегают основаниями друг к другу без промежутков, а объем их больше, чем объем конусов, расположенных на той же площади. Таким образом, при одном и том же режиме отжига и качестве получаемого порошка предложенный способ также позволяет увеличить производительность процесса.

На фиг. 1 показано дозирующее 20 устройство, общий вид, на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 привод заслонки; на фиг. 5 — вид В на фиг. 1, на фиг. 6 — разрез Г-Г на 25 фиг. 2; на фиг. 7 — разрез Д-Д на фиг. 5.

Конвейерная лента 1 расположена на приводном барабане 2, на оси которого установлена звездочка 3, кинема- З0 тически связанная цепью 4 со звездочкой 5, жестко соединенной с кулачком 6, на который опирается тарелка штока 7, поджатого к кулачку пружиной 8, установленной в направляющих 9, и жестко соединенного с заслонкой 10.

В процессе работы устройства лента 1 под воздействием вращательного движения приводного барабана 2 движется поступательно через печь. Вра- 40 щение барабана 2- через жестко соединенную с ним звездочку 3 с помощью цепной передачи 4 передается звездочке 5, которая приводит во вращение кулачок 6. Вращательное движение кулачка трансформируется в воэвратнопоступательное движение штока 7, контакт тарелки которого с кулачком обеспечивает прижимающая сила пружины 8. Шток движется в направляющих 9 и жестко соединен с заслонкой IО, которая совершает возвратно-поступательное движение совместно с ним. Параметры цепной передачи и кулачкового механизма обеспечивают необходимое соотношение скоростей лентыи заслонки.

Порошок из бункера 11 через отверстия 12 высыпается на движущуюся.

03 4 ленту 1 в виде валиков, имеющих в поперечном сечении форму трапеции. Ис1 пытывая воздействия заслонки, движущейся относительно ленты поступательно со скоростью V в направлении, противоположном движению, и возвратно-поступательно со скоростью V tg cc в перпендикулярной плоскости, валики деформируются и принимают форму фигур имеющих в сечении форму треугольника или трапеции.

Пример 1. Партия стального порошка, полученного механическим измельчением из стружки стали, подвергается восстановительному отжигу на конвейерной печи, оборудованной лентой. Дозирование осуществляется сплошным слоем толщиной о = 40 мм.

После прохождения через рабочую soну печи (время — 2 ч) образуется сплошной спек в виде коржа. Спек дробится вручную на куски неправильной формы,с максимальным размером 150200 мм, после чего куски загружаются в измельчающее устройство и раэмалы-. вается до порошкообразного состояния.

Пример 2. Порошок из той же партии отжигается в печи при тех же режимах, что и в примере 1. Дозирование осуществляется дискретно порциями в виде конусов, расположенных на ленте основаниями в порядке плотной упаковки.

Н р и м е р 3. Порошок подвергается восстановительному отжигу, как в примере 1,. но дозирование осуществляется дискретно порциями в виде геометрических фигур с прямоугольными основаниями.

Данные по снижению трудоемкости и свойствами получаемого порошка представлены в таблице.

После отжига спек разделяется на отдельные куски, в первом случае в виде конусов, а во втором — в виде фигур, имеющих в основании прямоугольник, две боковые поверхности в форме треугольника, а две — в форме трапеции.

После измельчения спека, полученного в примере 2 и в примере 3, порошок имеет примерно одинаковый уровень технологических свойств.

Как следует из таблицы, дискретное дозирование позволяет снизить трудоемкость процесса за счет исключения

1242303

Характеристика порошка

Пример

2 1 3

Дискретно Дискретно

Способ дозирования

Слоем

Многогранник

Конус

Форма порций

Использование поверхности ленты, X

100

78,52

100

Дробление спека

Вручную

Производительность отжига, кг/ч

300

266

Трудоемкость операции дробления спека, кВт ч/т

13,3

Технологические свойства порошка: насыпная плотность, г /смэ

2,8

2,8

2,8 текучесть, с/50 г

49

Нижний предел формуемости, г/см 3,7

Уплотняемость, г/см при давлении 4 т/см 5;7

6,0 6,5

0,1 — 0,3

0,6 — 0,7 0,35-0,5

3,6

4,1

6,0

6,1 при давлении 7 т/см

Содержание углерода, 7

6,6

0,4 — 0,5

О, 1-0, 2

0,3 — 0,4

Содержание кислорода,X

Фиг. Я операции предварительного дробления спека и повысить качество порошка (примеры 2 и 3) по сравнению с известным способом.

1242303

1242303

Составитель Н.Тумнн

Техред N.Õîäàíè÷ Корректор О.Луговая

Редактор П.Коссей

Заказ 3648/15

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4