Способ обработки порошка Советский патент 1980 года по МПК B22F1/00 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРОШКА

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению порошков металлов заданного химического и фазового состава путем их термической обработки в восстановительной или нейтральной среде. Известен способ термической обработки окислов железа в .атмосфере водорода при температуре 700-800°С, который преду сматривает непрерывное перемещение поддонов с порошком окислов через Горячую зону реактора 1. Недостатком способа является его низкая производительность, поскольку для равномерного восстановления окислов порошок насыпают в поддон тонким слоем, а увеличение температуры выше 1000° для интенсификации восстановления невозможно изза спекания порошка. Известен также способ термической обработки порошка в виброкипяшем слое, заключаюшийся в том, что на реактор, по которому движется порошок, наклыдывают вибрации перпендикулярно продольной оси реактора с амплитудой и частотой колебаний, изменяющимися в широких пределах в зависимости от физических свойств обрабатываемого материала (крупности, формы частиц, плотности и др.) 2. Однако известный способ также не позволяет повысить производительность процесса за счет увеличения коэффициента заполнения реактора по сечению и интенсифи цировать его за счет увеличения температуры т мообработки порошка вследствие нарушения процесса транспортировки материала и его спекания. Целью настоящего изобретения является повышение прбизводительности и интенсификация процеЬса термообработки порошка. Для достижения поставленной цели предложен способ обработки порошка, включаюший загрузку порошка в реактор и его последующую термическую обработку при наложении вибрации, который отличается от известного тем, что загрузку порошка осуществляют со степенью заполнения сечения реактора на 60-95%, а термическую обработку проводят при наложении вибрации в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Применение двухкомпонентных вибраций позволяет увеличить подвижность частиц в поперечном направлении вследствие

изменения характера псевдоожижения. В результате увеличения подвижности частиц возможно увеличение толщины слоя обрабатываемого материала и повышение температуры термообработки вплоть до 1050- 1100°С без спекания материала.

Техническая реализация способа может быть осуществлена, в частности, с использованием устройства по авторскому свидетельству № 603823, где вибрации создаются при помощи вибратора центробежного типа (вал с дебалансами).

Пример 1. Железный порошок марки ПЖ5М подают с загрузочного конца в реактор, заполняя его на 60-95%. При заполнении сечения реактора ниже, чем 60%, не проявляется действие двухкомпонентных вибраций, т. е. не образуется вибровращаюшийся слой, обеспечивающий высокие скорости перемещения частиц порошкового материала одна относительно другой. На реактор накладывают двухкомпонентные вибрации амплитудой 2 мм с частотой 42 Гц. При температуре 900°С время нахождения порошка в реакторе составляет 4-6 мин. При этом получают порошок железа частотой 99,0%. Спекание частиц отсутствует.

В случае применения известного виброкипящего слоя процесс успешно протекает при температуре 700°С, заполнении сечения реактора на 50% в течение 15-17 мин.

Пример 2. Грануль силикагеля 0 5 мм сушат горячим воздухом в реакторе с наложением вибраций, амплитудой 1 мм с частотой 42 Гц. Заполнение сечения реактора

на 95-98%, температура 100°С, время термообработки 0,7-1,0 час.

Использование известного способа с виброкипящим слоем в данных условиях невозможно из-за отсутствия перемещения частиц одна относительно другой при указанной степени заполнения проходного сечения реактора. Время сушки в стационарных условиях составляет 8-10 часов.

Таким образом, в результате реализации предложенного способа повышается производительность процесса термообработки порошка в 2-5 раз по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ обработки порошка, включающий его загрузку в реактор и последующую термическую обработку при наложении вибрации, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и интенсификации процесса, загрузку порошка осуществляют со степенью заполнения сечения реактора на 60-95%, а термическую обработку проводят при наложении вибрации в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Членов В. А. и Михайлов Н. В. «Виброкипящий слой, М., 1972, с. 111 - 117.