Пластификатор для брикетирования порошковых материалов

 

Сущность изобретения: пластификатор содержит поливинилбутераль, растворитель обувного гранитоля и рафинированный алкиларилсульфонат или нейтрализованный кислый гудрон производства прямогонныхили гидроочищенных керосино-газойлевых фракций каталитического крекинга (КЧНР) при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливинилбутераль 0,5-2,0, растворитель обувного гранитоля 97.7-99,4, КЧНР 0,1-0,3.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837603/02 (22) 11.06.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Липецкий филиал Всесоюзного проектно-технологического института литейного производства (72) В.Г.Андреев, В.Л.Гудимович и M,Ä,Êîðнеева (56) Авторское свидетельство СССР, ЬЬ

627918, кл. В 22 Е 3/02, 1977.

Авторскоесвидетельство СССР, N 933250, кл. В 22 F 3/02, 1977.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу пластификаторов для брикетирования металлических порошковых материалов.

Известен пластификатор для брикетирования металлических порошковых материалов на основе стеариновой кислоты или ее солей (1).

Недостаток такого пластификатора заключается в повышенной пористости получаемых брикетов, что обусловлено выгоранием стеарата при горячей пластической деформации.

Известен пластификатор для брикетирования металлических порошковых материалов, состоящий из смеси олеиновой кислоты, алюминиевой пудры и минерального масла (2).

Однако известный пластификатор не позволяет получать плотные брикеты из стружки быстрорежущей стали горячим их деформированием, вследствие плохого смачивания стружки пластификатором, что приводит к повышению коэффициента контактного трения.

„„ Ж „„1770083 А1 (54) ПЛАСТИФИКАТОР ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Сущность изобретения: пластификатор содержит поливинилбутераль, растворитель обувного гранитоля и рафинированный алкиларилсульфонат или нейтрализованный кислый гудрон производства прямогонных или гидроочищенных керосино-газойлевых фракций каталитического крекинга (КЧ HP) при следующем соотношении компонентов, мас.Д: поливинилбутераль 0,5 — 2,0, растворитель обувного гранитоля 97.7 — 99,4, КЧНР 0,1 — 0,3.

Известен также пластификатор, содержащий поливиниловый спирт. стеариновую кислоту, триэтаноламин и этиловый спирт, Однако концентрированный раствор поливинилового спирта использовать трудно из-за большой вязкости и невозможности достичь равномерности смешения с порошком. Стеариновая кислота имеет температуру кипения 287 С. что аналогично пластификатору из парафина удлиняет время удаления пластификатора из изделия в процессе спекания и не обеспечивает при смешении равномерности распределения, Триэтаноламин имеет температуру кипения 277 С, что также увеличивает время спекания отпрессованных изделий из-за медленного выгорания пластификатора.

Основным недостатком этого пластификатора является неравномерность распределения его в шихте и низкий выход годных изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является пластификатор. содержащий поливиниловый спирт, глицерин и воду (прототип), 1770083 став пластификатора в качестве связующего материала, который в композиции с растворителем обувного гранитоля (прозрачная жидкость, плотностью 0,79 г/см и поверх5 ностно-активным веществом (КЧНР-прозрачная жидкость) образует однородный раствор, Повышение качества и выхода годного с исключением процесса горячего брикети10 рования происходит за счет плакирования поливинилбутиралем мелкодисперсных частиц, например, порошка металлической лигатуры ФСМг-7, соединяемых пленкой поливинилбутираля в мелкие конгломераты, 15 При этом значительно возрастает пластичность смеси, позволяющая получать брикеты высокой плотности, не разрушающиеся при их извлечении иэ матрицы.

Оптимальное содержание поливинил20 бутираля и растворителя обувного гранито-, ля в предлагаемой композиции — 1,287 и

98,52 соответственно, Снижение содержания поливинилбутираля в пластификаторе ниже нижнего пре25 дела — 0.5 Д, не создает эффекта покрытия зерен смеси пленкой.поливинилбутираля и укаэанная койпозиция практически не обладает связующей способностью.

Увеличение содержания поливинилбу30 тираля выше верхнего предела — 0,2 g„нецелесообразно иэ-за высокой вязкости . пластификатора и неравномерного его распределения в шихте. Кроме того, с увеличением содержания поливинилбутираля, 35 увеличивается стоимость композиции, т,к. . поливинилбутираль является дорогостоящей составляющей.

Поливинилбутираль 0,5-2,0

Растворитель обувного гранитоля,97,7-99,4

Рафинированный алкиларилсульфонат или нейтрализо- 40 ванный кислый гудрон производства прямогонных или гидроочищенных керосиногаэойлевых фракций каталитического 45 крекинга (КЧHP) 0,1-0,3

Пластификатор вводят в шихту в количестве 3 — 5 мас,%, Готовят пластификатор следующим образом. 50

Порошок поливинилбутираля растворяют в растворителе обувного гранитоля в течение 10 12 ч уо. плотности раствора

0,805-0,815 г/см, В полученный раствор добавляют поверхностно-активное вещест- 55

Поливинилбутираль, представляющий ш собой порошок белого цвета. вводится в со- с

При использовании известного пластификатора (мас. /,: глицерин 6-9, поливиниловый спирт — 11 — 13, вода — остальное) обнаружена плохая смачиваемость шихты . пластификатором с образованием вязкой густой массы, с неравномерным распределением пластификатора, что в свою очередь приводит к непропрессовке и трещинам брикетов, снижается выход годного материала, Кроме того, почти во всех известных случаях. при получении брикетов применяется горячее брикетирование либо холодное брикетирование с последующей горячей осадкой и выдавливанием.

В результате воздействия высоких температур пластификатор теряет часть своих первоначальных свойств, что приводит к нарушению сплошности брикетов, снижению их плотности и ухудшению физико-механических свойств.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения пластификатора в шихте, увеличение плотности и выхода годного. Цель достигается тем, что пластификатор для брикетирования металлических порошковых материалов содержит поливинилбутираль, растворитель обувного грани-, толя и рафинированный алкиларилсульфонат или нейтрализованный кислый гудрон производства прямогонных или гидроочищенных керосиногаэойлевых фракций каталитического крекинга (КЧНР) при следующем соотношении компонентов, мас.%: во (КЧHP), размешивают в течение 2-3 мин, после «его пластификатор готов к употреблению.

Введение в состав пластификатора поверхностно-активного вещества (КЧ k P) способствует снижению сил поверхностного натяжения жидкого пластификатора и обуславливает лучшее контактирование частичек мелкодисперсной металлической шихты между собой эа счет резкого увеличения эффекта смачиваемости, что. в свою очередь, способствует повышению равномерности распределения пластификатора в шихте.

Уменьшение содержания КЧНР ниже

0,1 g, снижает смачиваемость шихты в процессе ее пластифицирования и приводит к снижению плотности брикета и равномерности распределения пластификатора в шихте.

Увеличение содержания КЧНР выше

0,3 Д нецелесообразно иэ-эа образования крупных конгломератов при эамешивании ихты и трудности ее дозировки при пресовании.

1770083

Пример. Пластификатор для брикетирования порошкообразного модификатора готовят 2-х типов: по известному способу состава, мас.7: поливиниловый спирт—

12;0; глицерин — 7,5; вода — 81,5,и по пред- 5 лагаемому способу: поливинилбутираль—

0.2; растворитель обувного гранитоля—

97.7; КЧНР— 0,3. Порошкообразный металлический материал (типа лигатура ФСМг — 7 пылевидной фракции) перемешивают в бе- 10 гунах с известным пластификатором (5 от веса исходного материала). прессуют брикеты цилиндрической формы массой 30-50

r, для увеличения выхода годного качественных брикетов после извлечения из матрицы 15 брикеты дополнительно подвергают тепловой сушке, живучесть смеси с известным пластификатором обеспечивает выход годного 86%.

Брикеты, изготовленные с предлагае- 20 мым пластификатором, можно транспортировать в сыром состоянии сразу же после извлечения из матрицы без предварительной подсушки. Пластификатор обеспечивает хорошую живучесть смеси (предел 25 текучести 15 кг/мм ), высокое качество брикета и выход годного составляет 100 .

Результаты испытаний брикетов, полученных с известным и предлагаемым пластификатором представлены в таблице, 30

Улучшение смачиваемости шихты, например, для брикетирования порошка металлической лигатуры ФСМг — 7, предложенным пластификатором позволяет увеличить плотность брикета, а увеличе- 35 ние поверхностного контакта между частицами порошка способствует получению равномерно промешанной шихты, однородной по составу и увеличению выхода качественных годных брикетов без горячего 40 деформирования или подпрессовки практически 100.0 от общего замеса.

При использовании известного базового пластификаторэ (прототип) для прессова- 45 ния брикетов лигатуры ФСМг-7 из порошка (отходов производства указанной лигатуры) обнаружена плохая смачиваемость шихты пластификатором с образованием вязкой густой массы с неравномерным распределе- 50 нием пластификатора и низким выходом годного материала.

В таблице приведены значения плотности брикетов, пределов текучести на сжатие и выход годного при использовании предложенного пластификатора и известного по базовому варианту, Таким образом, предложенный пластификатор для прессования брикетов лигатуры ФСМг — 7 из порошка (отходов производства лигатуры), обеспечивает повышение плотности прессованных заготовок, равномерное распределение пластификатора с образованием однородной пластической массы, повышает выход годного и не требует для себя операции горячего деформирования или подпрессовки (выдавливания), Внедрение изобретения планируется в

1990 r. на Каширском заводе "Центролит".

Формула изобретения

Пластификатор для брикетирования порошковых материалов, содержащий связующее вещество и растворитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения пластификатора в шихте, увеличения плотности и выхода годного, он дополнительrо содержит рафинированный элкиларилсульфонат или нейтрализованный кислый гудрон производства прямогонных или гидроочищенных керосиногазойлевых фракций каталитического крекинга, в качестве связующего вещества пластификатор содержит поливинилбутираль, а в качестве растворителя — растворитель обувного гранитоля при следующем соотношении компонентов, мас. Д: поливинилбутираль 0,5-2,0; растворитель обувного гранитоля 97,7 — 99,4; рафинированный алкиларилсульфонат или нейтрализованный кислый гудрон производства прямогонных или гидроочищенных керосиногазойлевых фракций каталитическогокрекинга 0,1 — 0,3

1770083

Характеристика брикетов с различными пластификаторами

Ol пlп поливиннловый спирт вода поливинилбутираль выход годного, плотность> г/сма

100

99,4

97>7

0,1

0 3

100

81,5

12,0

7,50

0 05

0,4

99>55

9&,60

100

6 1>28 98,52 0,2

Составитель С.Багрова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M. Петрова

Редактор

Заказ Зб99 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5 ..

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

1 0 ° 5

2 2,0

3 (про тотип)

4 0,4

5 3>0

Оостав пластнфикатора, мас.Ф раство- КЧНР глицерин ритель обувного гранитоля предел текучести при сжатии> к >-/ммз

2,45 11

2>50 15

1,86 8

1,95 9

2,65 7

Образуются крупные конгломе" раты

2>55