Способ получения медного порошка Советский патент 1991 года по МПК B22F9/08 

1

(21)4722843/02 (22) 14.0689 (46)07.0691 Бюл.№21

(71)Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова и Кыштымский медеэлект- ролитный завод

(72)Е.И.Елисеев, А И.Вольхин, А И Евгенов. В.Г.Толмачев и Н К.Морозов (53)621.762.224(0888)

(56) Авторское свидетельство СССР № 436705, кл. В 22 F 9/08, 1972.

Порошковая металлургия, 1961, № 5, с.6.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОГО ПОРОШКА

(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков из расплава распылением водой. Цель изобретения - интенсификация процесса распыления и повышение дисперсности получаемого порошка В расплав меди перед распылением вводят кремниисодержащий материал при расходе кремния 0,05 - 0.5 мае % Способ позволяет увеличить выход порошка крупностью - 1 мм с 70 до 84% и уменьшить продолжительность процесса на 10%. 1 та б л

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков из расплава распылением водой.

Целью изобретения является итенсифи кация распыления и повышение дисперсности получаемого порошка

П р и м е р 1. Катодную медь марки МОк расплавляют в отражательной печи, раскисляют древесиной и распыляют струей соды 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.% кремния позволяет повысить выход фракции - 0,315 мм с 20 до 29%.

(Л

С

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

2 CU2O + Si-4Cu + Si02.

При этом уменьшается вязкость и поверхностное 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 определяете величиной поверхностного натяжения расплава в соответствии с формулой

G S х а.

где G - вес капли, определяемый плотностью металла и размеров капли

о ел

|Сл

ю о

|Ю

|

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

о - поверхностное натяжение расплава

Поэтому добавка кремнийсодержзщого реагента в диспергируемый медный расплав, уменьшая его поверхностное натяхе- ние, уменьшает крупность порошка

В процессе диспергирования мелного расплава в струе воды происходит последовательное дробление струи металла на пряди и далее на капли. При этом скорость истечения воды W для получения порошка с частицами размером d определяется формулой

о37 W - 7,7 х (-.

В соответствии с этой зависимостью уменьшение поверхностного натяжения расплава при неизменной скорости струи воды уменьшает крупность частиц порошка, т.е. увеличивает выход его мелкой фракции. При неизменной крупности частиц порошка и скорости истечения струи воды эта запи симость предполагает увеличение скорости потока расплава, т.е. увеличение производительности процесса.

Поэтому добавка кремнийсодержащето реагента в диспергируемый медный рпс- плав интенсифицирует процесс получения порошка.

При диспергировании распчапа медь, как малоактивный металл, окисляется с оЬ разочанием весьма легковосстановимых оксидов, поэтому на результаты распыления медного расплава оказывает влияние добавка уже 0,05% (в пересчете на кремний) реагента - распылителя от массы диспергируемой меди. При меньших расходах кремнийсодержащего материала уменьшается эффективность ею использования вследствие непосредственного взаимодействия с кислородом . Использование раскиспителч в количестве превышающем 0,5 мае %, не приводит к заметному изменению ррзулкгэгов диспергирования расплава ш.ледстиие ранее достигнутого насыщения поверхности раздела фаз кремнием.

проявляющим свойства поверхностно-активной добавки, и поэтому нецелесообразно.

Кроме того, при повышенных расходах кремнийсодержйщего реагента в результате взаимодействия силицированного медного расплав. с кислородом воздуха в поверхностном капель образуется тугоплавкий оксид .,1рмния в значительных количествах, иска,кующий сферическую

Форму частиц порошка, что ухудшает его текучесть.

Предлагаемый способ позволяет увеличить выло/i кондиционного порошка (круп- HOCiMO 1,0 мм) с 70 до 84% и уменьшить

продолжител ность технологического цикла огп получения в среднем на 10% за счет сокращения продолжительности распыления и расплава и за счет этого получить экономический эффект 27 руб. па 1 т порошка

Формула изобретения Способ получения медного порошка, включающий приготовление расплава и

распыление расплава водой, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса распыления и повышения дисперсности получаемого порошка, в расплав перед распылением вводят кремнийсодержащий материал при расходе кремния 0,05 - 0,5% мас.%.