Способ получения порошка из шлифовальных отходов быстрорежущей стали

 

Изобретение относится к получению порошков из шлифовальных отходов быстрорежущей стали. Цель - снижение содержания кислорода в порошке. Шлифовальные шламовые отходы отмывают от СОЖ и масла горячей водой и сушат, экзотермическую среду для восстановления готовят из порошков алюминия и калийной селитры при соотношении селитры и алюминия, равном

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 F 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797675/02 (22) 28.02.90 (46) 23.12.91. Бюл. ¹ 47 (71) Инженерный центр "Искра"

АН КиргССР (72) А, Т. Пак, А. Д, Цой, А. В. Ковалев, У. А. Асанов и В. В. Хабиров (53) 621.762.2(088.8) (56) Порошковая металлургия, 1986, ¹ 10, с.

69 — 71, Порошковая металлургия, 1988, ¹ 12; с.

39-42. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ИЗ

ШЛИФОВАЛЬНЫХ ОТХОДОВ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к получению порошков из шлифовальных отходов быстрорежущей стали. Цель — снижение содержания кислорода в порошке, Шлифовальные шлаИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков из шлифовальных отходов быстрорежущей стали, Известен способ получения порошка из шламовых отходов быстрорежущих сталей диспергированием шлама (1).

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является способ получения порошка быстрорежущей стали из отходов шлифованио, включающий опера ции отдел ен ия смазочно-охлажда ющей жидкости (СОЖ) и масла, сушку, измельчение, отделение абразива и довосстановление в атмосфере водорода(2).

Основным недостатком способа является высокое содержание кислорода в получаемом порошке быстрорежущей стали, „, Ж„„1699718 Al мовые отходы отмывают от СОЖ и масла горячей водой и сушат, зкзотермическую среду для восстановления готовят из порошков алюминия и калийной селитры при соотношении селитры и алюминия, равном

{2,3 — 2,4);1, к ней добавляют сухой шлам в количестве, обеспечивающем массовое соотношение шлама и экзометрической среды, равной (1,6-1,65):1. Отношение среднего размера частиц селитры к среднему размеру частиц шлама подбирается равным 3,0-3,5. Подготовленную смесь перемешивают и помещают в цилиндрический реактор с инертной средой. В реакторе на вольфрамовой спирали подают ток 5 А и воспламеняют поверхностный слой смеси. После окончания процесса горения продукт измельчают в шаровой мельнице и отмачивают порошок быстрорежущей стали. 1 табл. составляющее более 0,5 мас.7, что не позволяет использовать такой порошок для изготовления режущего инструмента.

Целью изобретения является снижение содержания кислорода в получаемом порошке быстрорежущей стали.

Поставленная цель достигается тем, что процесс восстановления шламовых отходов ведут в экзотермической среде, представляющей собой смесь порошков алюминия и калийной селитры, взятых в определенных соотношениях и с определенным размером частиц селитры по отношению к размеру частиц шлама, Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Отмытые от СОЖ и масла шлифовальные шламовые отходы сушат и восстанавливают в экзотермической среде при массовом соотношении LUflÿM:cäáä (1,6 — 1,65):1, причем в качестве экзотермической среды выбирают смесь порошков калийной селитI3bl и алюминия, взятых В массовом соотношении селитра:алюминий (2,3 — 2,4);1, Кроме того, размер частиц селитры по отношению к размеру частиц шлама должен быть больше в 3 0 — 35 раза.

При иных значениях указанных соотношений в процессе восстановления получается порошок с повышенным содержанием в нем кислорода, что не позволяет использовать его для изготовления режущего инструмента.

Предлагаемый способ позволяет снизить содержание кислорода в получаемом порошке до 0,08 мас.%, Пример 1. Шлифовальные шламовые отходы отмывают от СОЖ и масла горячей водой и сушат. Затем LllflBM, состоящий из порошка быстроре>кущей стали и абразива, восстанавливают в экзотермической среде.

Экзотермическую среду готовят из порошков алюминия и калийной селитры, взятых в массовом соотношении селитра:алюминий

2,2;1, К экзотермической среде добавляют сухой шлам в таком количестве, чтобы выполнялось массовое соотношение шлам,экзотермическая среда 1,5:1. Кроме того, калийная селитра, входящая в состав экзотермической среды, и исходный шламовый порошок подбирались таким образом, чтобы отношение среднего размера частиц селитры к среднему размеру частиц шлама составляло 2,9, Приготовленную смесь тщательно перемешивают и помещают в цилиндрический реактор, в котором создают инертную атмосферу, Реактор герметизируют и с помощью вольфрамовой спирали, специально встроенной в торце реактора, подачей на

-нее тока 5 А воспламеняют поверхностный слой порошковой смеси. С момента воспламенения самопроизвольно формируется зона горения, которая распространяется по смеси в противоположную сторону от места воспламенения, После окончания процесса горения остывший продукт извлекают и flop,àåðãàþò измельчению в шаровой мельнице.

Измельченный порошок сепарируют магнитным сепаратором на магнитную и немагнитную части. Магнитной частью является восстановленный порошок быстрорежущей стали, а немагнитной — А(гОз.

Определяли содержание кислорода в полученном порошке быстрорежущей стали. В данном случае оно составило 0,1 мас.%.

Пример 2. Процесс осуществляется по примеру 1, но массовое соотношение компонентов выбирается следующим; калийная селитра: алюминий 2,3:1, шлам:экзотермическал среда 1,6;1, Отношение среднего размера частиц калийной селитры к среднему размеру частиц шлама 3,0.

Содержание кислорода в полученном порошке стали 0,08 мас,%, Пример 3, Процесс осуществляется по примеру 1, но массовые соотношения компонентов в исходной смеси берутся следующими; калийная селитра:алюминий 2,4;1; шлам:экзотермическая среда

1,65:1, Отношение среднего размера частиц селитры к среднему размеру частиц шлама 3,5, 8 полученном порошке стали содержалось 0,08 мас.% кислорода.

Пример 4. Процесс осуществлялся по примеру 1, но массовые соотношения компонентов в исходной смеси брались следующими: калийная селитра;алюминий 2,5:1. шлам:экзотермическая среда 1,7;1. Отношение среднего размера частиц селитры к среднему размеру частиц шлама 4,0.

В полученном порошке стали содержалось 0,5 мас.% кислороца.

Данные для примеров 1 — 4 приведены в таблице.

Как видно из таблицы, для получения порошка быстрорежущей стали с наименьшим содержанием кислорода необходимо проводить процесс восстановления шлама в экзотермической среде при массовом соотношении шлам;среда (1,6-1,65):1, причем в качестве экзотермической среды берутся порошки алюминия и калийной селитры в массовом соотношении селитра: алюминий (2,3 — 2,4):1. При этом средний размер частиц селитры по отношению к среднему размеру частиц шлама должен быть большим в 3,0—

3,5 раза.

При иных соотношениях наблюдается увеличение содержания кислорода в получаемом порошке, что делает его непригодным для изготовления режущего инструмента, Формула изобретения

Способ получения порошка из шлифовальных отходов быстрорежущей стали, включающий отделение от шлифовальных отходов смазочно-охлаждающей жидкости и масла, сушку, магнитную сепарацию и восстановление, отличающийся гем, что, с целью снижения содержания кислорода в порошке, восстановление шлама ведут в экзотермической среде при массовом соотношении шлам:среда, равном (1,6—

1699718 ношении селитра:алюмин: й, равном P,32,4):1, при отношении среднего размера частиц селитры к cpBpt I=-f. размеру частиц шлама, равном 3-3,5, -1,65):1, причем в качестве экзотермической— среды используют смесь порошков калийной селитры и алюминия в массовом соотМассовое отношение количества калийной селитры к количеству алюминия в экзотермической среде

Пример

Составитель Л. Родина

Редактор О. К)рковецкая Техред M.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 4427 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент" r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Прототип

2

Массовое отношение количества шлама к количеству экзотермической среды

1,5

1,6

1,65

1,7

2,2

2,3

2,4

2,5

Отношение среднего размера час1иц калийной селитры к среднему размеру частиц шлама

2,9

3,0

3,5

4,0

Содержан:е ки лорода ., получ мом порошке мас.,4

Бо i8 0,5

0,1

0,08

0,08

0 Г