ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение порошка железа из "Порошковая металлургия " Несмотря на значительное увеличение за последнее время потребления железного порошка для производства металлокерамических изделий, рост его производства в некоторой степени ограничивается из-за сравнительно высокой стоимости. [c.63] В настоящее время стоимость железного порошка, выпускаемого в СССР и за рубежом, значительно превышает цену проката из черных металлов. Но даже при таком положении выпуск ряда металлокерамических изделий из железного порошка оказывается более экономичным по сравнению с обычными методами из-за значительного сокращения потерь металла. [c.63] Для получения железного порошка в настоящее время применяется большое разнообразие методов, что объясняется не только потребностью в порошках различного назначения, но и поисками такой технологии, которая обеспечила бы получение дешевого и качественного порошка. [c.63] С точки зрения стоимости наиболее дешевым сырьем для производства железного порошка является прокатная окалина, которая в боль ших количествах образуется на металлургических заводах при нагреве и охлаждении железных, стальных и чугунных слитков. [c.63] Это важно, так как при охлаждении нагретого железа наблюдается эффект старения и охрупчивания, связанный с выделением субмикроскопических частиц РеО. [c.64] Самая большая стойкость наблюдается у низшего окисла РеО, самая малая — у высшего окисла РегОз. [c.65] В отличие от других реакция (И-14) экзотермична, в силу чего с ростом температуры равновесная газовая фаза обедняется парами воды и обогащается водородом. Как показано в работе [8], значения констант равновесия этой реакции настолько велики, что можно без особых погрешностей говорить о необратимости восстановления окиси железа в смысле практически полного отсутствия водорода в равновесной газовой фазе. [c.65] область В — существованию окисла РезОд, область С — существованию окисла РеО и область О — существованию а- и у-железа. Так как тепловой эффект реакции (П-15) отрицателен, то для восстановления Рез04 до РеО при высоких температурах требуется меньшая концентрация водорода по сравнению с процессом при более низких температурах. Реакция восстановления РеО до Ре (И-16) проходит также с поглощением тепла, поэтому равновесие реакции с повышением температуры сдвигается вправо (кривая 3). [c.66] В связи с тем, что стоимость железного порошка, полученного восстановлением окислов водородом, довольно высока, этот метод не находит широкого промышлен ного применения. Он используется лишь при получении железного порошка высокой чистоты, а также в тех случаях, когда водород является отходом химического (или другого) производства. [c.67] Кисляков [9], проводивший опыты по восстановлению окислов железа водородом, сообщает, что при температуре восстановления 600° С и выше получалась сплошная масса, которую можно было растирать в порошок. При температуре восстановления ниже 500° С получался пирофорный порошок, загоравшийся на воздухе. [c.67] В работах [10, И] приводится описание процесса получения железного порошка прямым восстановлением окисленных железных руд, так называемый Н — Лгоп процесс. [c.67] Исходным сырьем для получения железного порошка по этому процессу служат кварциты. После измельчения до крупности 3 мм руда подвергается магнитногравитационному обогащению с получением рядового концентрата, содержащего 67% Ре, из которого выделяют тонкие классы крупностью менее 0,5 мм из них повторным гравитационным обогащением готовят богатый концентрат (71% Ре). Дальнейшее измельчение материала в шаровой мельнице до крупности менее 0,15 мм с последующей магнитной сепарацией позволяет получить концентрат высшего качества с 99,7% Рез04, что соответствует содержанию 72% Ре. [c.67] Успешное проведение процесса восстановления окислов железа водородом обеспечивается наличием дешевого и чистого водорода и проведением восстановления при высоком давлении и сравнительно низкой температуре, что исключает спекание частиц восстановленного железа и припекание их к стенкам реактора. [c.67] Процесс восстановления протекает в три стадии на трех горизонтальных подовых решетках предварительное восстановление (высших окислов) на верхней и средней решетках и окончательное, до металлического железа,— на нижней. Проведение процесса в три приема позволяет более эффективно использовать газ-восстанови-тель. Загрузка свежих порций руды в верхнюю часть реактора, а также пересыпание частично восстановленного материала с решетки на решетку и разгрузка восстановленного железа в нижней части реактора производятся периодически. Температура восстановления ниже 540° С исключает укрупнение частиц железного порошка по сравнению с исходным концентратом за счет спекания. [c.68] Осушенный 97%-ный водород, подогретый до 540° С, под давлением 28 ат нагнетается в нижнюю часть реактора. Скорость подачи водорода позволяет поддерживать частицы восстанавливаемой руды во взвешенном состоянии на всех трех подовых решетках, обеспечивая ведение процесса в кипящем слое. В таких условиях горячий водород омывает каждую частицу руды, восстанавливая ее до металлического железа. Влажный водород после реакции подвергается очистке, осушке и затем возвращается в процесс вместе со свежими порциями водорода. [c.68] После завершения процесса восстановления порошок железа под давлением водорода поступает из реактора в разгрузочный шлюз, откуда уже с помощью азота выдается для дальнейшей переработки. [c.68] Поскольку восстановление ведется при низких температурах, конечная продукция обладает повышенной пирофорностью. [c.68] Вернуться к основной статье