Способ получения медного порошка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) В 22 F 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<, Г (21) 4722843/02 (22) 14,06.89 (46) 07,06.91. Бюл.¹21 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Êèðîâà и Кыштымский медеэлектролитный завод (72) Е,И.Елисеев, А.И.Вольхин, А.И,Евгенов, В.Г.Толмачев и H.Ê.Mîðîçîâ (53) 621.762.224 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹436705,,кл,,В 22 F9/08,,1972, Порошковая металлургия, 1961, № 5, с.6.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков из расплава распылением водой, Целью изобретения является итенсификация распыления и повышение дисперсности получаемого порошка.

Пример 1. Катодную медь марки МОк расплавляют в отражательной печи, раскисляют древесиной и распыляют струей воды под давлением 5 МПа при температуре расплава 1150 С. Часть опытов проводят с добавкой в расплав меди перед началом разливки металлического кремния марки

Кр-1.

Условия и результаты опытов приведены в таблице.

Из представленных результатов видно, что введение в расплав 0,05 — 0,5 мас.7 кремния позволяет повысить выход фракции — 0,315 мм с 20 до 29;6.

5Ц. 1653902 Al

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОГО ПОРОШКА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков иэ расплава распылением водой, Цель изобретения— интенсификация процесса распыления и повышение дисперсности получаемого порошка. В расплав меди перед распылением вводят кремнийсодержащий материал при расходе кремния 0,05 — 0,5 мас.7. Способ позволяет увеличить выход порошка крупностью — 1 мм с 70 до 84, и уменьшить продолжительность процесса на 10;ь, 1 табл.

При введении в диспергируемый медный расплав материала, содержащего металлический кремний, происходит интенсивное раскисление расплава в соответствии с реакцией о

2 CuzO+ Si =4Cu+ Si02. (л

При этом уменьшается вязкость и по- () верхностное натяжение медного расплава, а растворение избытка раскислителя— кремния — в нем еще более уменьшает вязкость и поверхностное натяжение медного расплава после завершения реакции.

Размер капли расплавленного металла в момент отрыва капли от струи расплава при распылении определяется величиной поверхностного натяжения расплава в соответствии с формулой

6 = S x c, где 6 — вес капли, определяемый пло-ностью металла и размеров капли;

1653902

Гранулометрич зволь, т/ч

12

11

4

1

14

11

Г1

7,5

5 ,5 ,5

5 .0 ,О ,0 ,О ,О

S — периметр сечения отрыва капли от стуи металла, принимаемый условно равным длине окружности шейки, возникающей в момент отрыва между струей и каплей;

Π— поверхностное натяжение расплава.

Поэтому добавка кремнийсодержащего реагента в диспергируемый медный расПлав, уменьшая его поверхностное натяжение, уменьшает крупность порошка, В процессе диспергирования медного расплава в струе воды происходит последовательное дробление струи металла на пряди и далее на капли, При этом скорость истечения воды И для получения порошка с частицами размером d определяется формулой

3/4

%=7,7х(— Г„-), о

В соответствии с этой зависимостью уменьшение поверхностного натяжения расплава при неизменной скорос.ги струи

Ьоды уменьшает крупность частиц порошка, т,e. увеличивает выход его мелкой фракции, При неизменной крупности частиц порошка и скорости истечения струи воды эта зависимость предполагает увеличение скорости потока расплава, т,е, увеличение производительности процесса.

Поэтому добавка кремнийсодержащего реагента в диспергируемый медный расплав интенсифицирует процесс получения порошка, При диспергировании расплава медь, как малоактивный металл, окисляется с об,разованием весьма легковосстановимых оксидов, поэтому на результаты распыления медного расплава оказывает влияние добавка уже 0,05% (в пересчете на кремний) реагента — раскислителя от массы диспергируемой меди. При меньших расходах кремнийсодержащего материала уменьшается эффективность его использования вследствие непосредственного взаимодействия с кислородом воздуха. Использование рас5 кислителя в количестве. превышающем 0,5 мас.%, не приводит к заметному изменению резульгатов диспергирования расплава вследствие ранее достигнутого "насыщения" поверхности раздела фаз кремнием, 10 проявляющим свойства поверхностно-активной добавки, и поэтому нецелесообразно.

Кроме того, при повышенных расходах кремнийсодержащего реагента в результа15 те взаимодействия силицированного медного расплава с кислородом воздуха в поверхностном c.--ае капель образуется тугоплавкий оксид кремния В значительных количествах, искажающий сферическую

20 форму частиц порошка, что ухудшает его текучесть, Предлагаемый способ позволяет увели.чить выход кондиционного порошка (крупностью — 1,0 мм) с 70 до 84% и уменьшить

25 продолжительность технологического цикла его получения в среднем íà 10% за счет сокращения продолжительности распыления и расплава и за счет этого получить экономический эффект 27 руб, на 1 т порош"0

Формула изобретения

Способ получения медного порошка, включающий приготовление расплава и

35 распыление расплава водой, о т л и ч а юшийся тем, что; с целью интенсификации процесса распыления и повышения дисперсности получаемого порошка, в расплав перед распылением вводят кремнийсодержа40 щий материал при расходе кремния 0,05—

0,5% мас.%.