DE1803642A1

DE1803642A1 - Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver

Info

Publication number: DE1803642A1
Application number: DE19681803642
Authority: DE
Inventors: Hay David Stewart; W J Dennis Stone
Original assignee: FINA METAL Ltd
Current assignee: FINA METAL Ltd
Priority date: 1967-10-19
Filing date: 1968-10-17
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB1248203A; US3615339A; FR1587984A; BE722472A

Description

Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver aus billigen und leicht zugänglichen Rohmaterialien an.

Es besteht seit längerem ein rasch zunehmendes technisches Interesse an Eisenpulver, insbesondere zur Verwendung in der Pulvermetallurgie. Pulvermetallteile haben den wesentlichen Vorteil, keine Hochtemperatursohmelzöfen und wenig oder keine maschinelle Bearbeitung zu erfordern. Weiterhin können Pulverzusammenstellungen leicht und genau so abgestimmt werden, daß sie speziellen Anforderungen genügen. Eines der neuesten Anwendungsgebiete von Eisenpulver ist z.B. die Pressformung von Getrieberädern für die Kraftübertragung von Kraftfahrzeugen.

Um bei pulvermetallurgischen Verfahren einwandfreie Ergebnisse zu gewährleisten, müssen die Teilchengrößenverteilung _} die Gleichmäßigkeit und das scheinbare Schüttgewicht des Pulvers durch geeignete Maßnahmen innerhalb genau definierter Grenzen gehalten werden. Demgemäß werden die nach den bekannten Methoden hergestellten Pulver gewöhnlich durch

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Pulverisierung, Siebung und Mischung gebildet, um sicherzustellen, daß sie vor der weiteren Verwendung die gewünschten Eigenschaften besitzen. Beispielsweise muß ein Eisenpulver, um für die meisten Verwendungszwecke brauchbar zu sein, die folgenden Forderungen erfüllen:

1. Es muß ein scheinbares spezifisches Gewicht (apparent specific gravity) zwischen 2,2 und 2,5 haben.

2. Es muß eine "Fließrate" von 40 Sekunden oder weniger, bestimmt durch die Zeit, die eine Menge von 50 g zum Durchgang durch ein Hall-Fließmessgerät benötigt, haben.

3. Das Material sollte eine Teilchengröße haben, die kleiner ist, als dem Durchgang durch, ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm (100 Maschen der Tyler-Siebreihe) entspricht (derartige Werte sind nachstehend zur Vereinfachung als "kleiner (-) bzw. größer (+) als (i) mm lichte Maschenweite" bezeichnet und die Angaben in "Maschen" sind durchweg auf die TyIer-Siebreihe bezogen), wobei höchstens 60 % kleiner als 0,044 mm lichte Maschenweite (325 Maschen) sein sollten. Innerhalb dieser Grenzen kann die Teilchengrößenverteilung etwas variieren, sie sollte jedoch zweckmäßig ungefähr in der Gegend liegen, daß etwa ein Drittel größer als 0,074 mm lichte Maschenweite (200 Maschen), etwa ein Drittel größer als 0,044 mm lichte Maschenweite (325 Maschen) und etwa ein Drittel kleiner als 0,044 mm lichte Maschenweite (325 Maschen) ist«

Es ist bekannt, Eisenpulver durch direkte Reduktion von Eisenoxyd herzustellen. Typische Quellen für dieses Eisenoxyd sind chemisch erzeugte Oxyde, Hammerschlag, z.B. Walzzunder, und natürliche Erzkonzentrate„ Das chemisch erzeugte Oxyd ist von sehr hoher Reinheit, für Presspulver ist es aber untragbar teuer." Hammer sohl ag hat den offensichtlichen Nachteil, nur in sehr begrenzten Mengen zur Verfügung zu stehen und beträchtlichen Änderungen der Qualität zu unterlegen.

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Weiterhin enthält aus Hammerschlag erzeugtes Eisenpulver unerwünschte Legierungselemente, z«B. Mangan, aus dem Stahl. Darüber hinaus muß Hammerechlag aus einer Vielzahl von Herkunftestellen, die naturgemäß kein einheitliches Material liefern, gesammelt und zusammengefaßt werden, so daß unvermeidlich Schmutzteilchen und Verunreinigungen bei der Sammlung im Werk und während des Transports eingeschleppt werden. Dies bedeutet, daß umfangreiche Reinigungsmaßnahmen und Mischvorgänge erforderlich sind, bevor das Material verarbeitet werden kann, und in manchen Fällen müssen bis zu 30 % als unbrauchbar verworfen werden.

Natürliche Erzkonzentrate stehen in unbegrenzten Mengen zur Verfügung, diese enthalten jedoch beträchtliche Mengen, z.B. etwa 6 %, Siliciumdioxid. Von den natürlichen Erzkoneentraten können Magnetite unter Anwendung herkömmlicher magnetischer Methoden verarbeitet werden, jedoch ist eine zufriedenstellende Abtrennung des Siliciumdioxyds von den meisten Magnetiterzen fast unmöglich und nur wenige sind brauchbar. In der canadischen Patentschrift 519 725 ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver aus Magnetiterz beschrieben, bei dem das Siliciumdioxyd durch chemische Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure entfernt wird.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver aus Magnetit ist in der canadischen Patentschrift 52? 302 angegeben. Bei diesem Verfahren kommt eine magnetische Trennung zur Reinigung des Magnetiterzes zur Anwendung, jedoch ist es, um den Siliciumdioxydgehalt durch magnetische Abtrennung auf unter 0,2 % zu verringern, notwendig, das Erz so stark zu mahlen, daß über 90 % eine Korngröße kleiner als 0,044 mn lichte Maschenweite (-325 Maschen) haben. Da dies zur -Uldung von Teilchen führt, die für Eisenpulver zu klein sind, ist es bei dem dortigen Verfahren notwendig, das gerei-

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BAD ORKälNAL

nigte Material· zu sintern und einer Vormahlung zu unterwerfen, um in dieser Weise Teilchen zu erzeugen, die nach Reduktion die an Eisenpulver gestellten Forderungen erfüllen.

In der canadischen Patentschrift 496 781 ist angegeben, Erze wie Hämatit zunächst in Magnetite umzuwandeln und dann durch nasse magnetische Trennung zu konzentrieren.

Eisenpulver kann auch durch andere Verfahren als die direkte Reduktion hergestellt werden. Eines dieser Verfahren bedient sich einer Feinzerstäubung von geschmolzenem Stahl geringen Kohlenstoffgehalts durch Versprühen. Der Stahl wird während des Versprühens teilweise oxydier^ jedoch wird je nach dem Kohlenstoffgehalt weiteres Oxyd, gewöhnlich Hammerschlag, damit vermischt. Dieses Gemisch wird dann in einem Ofen reduziert, wobei Sauerstoff unter Entfernung des Kohlenstoffs gebunden wird« Dies ist einmal ein verhältnismässig verwickeltes und kostspieliges Verfahren, zum anderen ist wiederum das Hauptproblem die Quelle der Rohmaterialien. Nur Schrott ist hinreichend billig, um ernstlich in Betracht zu kommen, aber es ist nicht aller Schrott geeignet« Wiederum wird -hier die Menge des zur Verfügung stehenden Rohmaterials durch Faktoren bestimmt, die von dem Bedarf an Eisenpulver unabhängig sind. Weiterhin enthält auch hier das Pulver die unerwünschten Legierungselemente, die in dem Stahl vorliegen.

Etwas Eisenpulver wird auch auf elektrolyti schem Wege erzeugt, jedoch ist dessen Preis dreimal so hoch wie der von durch Reduktion gewonnenen Eisenpulvern, so dass eine Verwendung nur für ganz besondere Zwecke in Betracht kommen kann.

Insgesamt ergibt sich somit die Sachlage, dass bisher Eisenpulver nicht in unbegrenzten bzw. den gewünschten Mengen bei niedrigen Kosten zur Verfügung gestellt werden konnte, insbesondere wegen dei- begrenzten Zugän£lichkeit der für die Herstellung £^eeiiiiⁿeten Rohmaterialien und/oder

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SAD ORIGWAL

der zu hohen Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver zu schaffen, das nicht die vorstehend erläuterten und ähnliche Mangel der bekannten Arbeitsweisen aufweist und mit geringem Aufwand zu einwandfreien Produkten führt.

Gemäss der Erfindung kann Eisenpulver, das die vorstehend angegebenen Anforderungen erfüllt, in einfacher Weise mit geringen Kosten hergestellt werden, indem man ein feinteiliges natürliches Hämatiterz durch eine nass arbeitende magnetische Trenneinrichtung hoher Intensität leitet, hierdurch den Gehalt an Siliciumdioxid und anderen säureunlöslichen Verunreinigungen weitgehend verringert, vorzugsweise auf weniger als 0,2 %, und den erhaltenen gereinigten Hämatit bei Reduktionstemperaturen unterhalb des Schmelzpunkts von Eisen mit einem Reduktionsmittel behandelt. Dabei wird ein im wesentlichen reines Eisen als Produkt gebildet. Das Eisenprodukt fällt in ]?orm eines AgLomerats von schwach aneinander haftenden Teilchen an, das leicht zu diskreten Einzelteilchen aufgebrochen werden kann.

Die Verwendung von Hämatit für die Erzeugung von Eisenpulver hat den wesentlichen Vorteil geringer Kosten und unbegrenzter Zugänglichkeit .des Ausgangsmaterials. Wie vorstehend erwähnt, war es bekannt, Magnetit durch magnetische Trennung zu reinigen, wobei sich jedoch gezeigt hat, dass es sehr schwierig ist, eine saubere Trennung von Magnetit bei der magnetischen Scheidung zu erzielen. Da Hämatit als nichtmagnetisches Material angesehen wird, ist es sehr überraschend und war nicht vorherzusehen, dass Hämatit auf magnetischem Wege gereinigt werden könnte. Besonders überraschen*ist dabei, dass Hämatit in der erfindungsgemäss angegebenen Welse direkt bis auf den sehr hohen Reinheitsgrad gereinigt werden kann, der notwendig ist, um eine direkte Reduktion zu praktisch reinem Eisen zu gestatten. Weiterhin wurde überraschen-

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8AD ORiGiNAL

derweise festgestellt, dass es möglich ist, den Hämatit zuvor auf eine solche Teilchengrösse zu mahlen, dass nach der magnetischen Trennung und Reduktion direkt und ohne weitere Mahlung oder- Klassierung ein Eisenpulver erhalten wird, das innerhalb der technisch erforderlichen und vom Markt vorgeschriebenen Korngrössenverteilung liegt.

Die Reduktion kann unter Verwendung irgendwelcher der üblichen Reduktionsmittel durchgeführt werden, z.B. mit festem Kohlenstoff, gasförmigen Reduktionsmitteln, wie Wasserstoff, oder einem Gemisch aus festen und gasförmigen Reduktionsmitteln. I¹Ur die Reduktion kommt ein breiter Temperaturbereich in Betracht, wobei höhere Temperaturen eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit herbeiführen. Temperaturen zwischen etwa 87O⁰O (1600⁰I) und dem Schmelzpunkt von Eisen werden bevorzugt, Temperaturen zwischen etwa 1090 und 1205 C ( 2000 - 220O⁰F ) haben sich als besonders günstig erwiesen.

Die Reduktion kann in irgendeinem geeigneten Ofen vorgenommen werden. Ein indirekt mit Gas befeuerter Bandofen hat sich als sehr zweckmässig erwiesen. Nach einer bevorzugten Verfahrensweise v/erden sowohl fester Kohlenstoff als auch Wasserstoffgas bei der Reduktion angewendet, wobei der Kohlenstoff im lalle eines Bandofens in feinteiliger Form auf dem Band oder Gurt unter den gereinigten Hamatitteilchen angeordnet wird. Vorteilhafterweise wird die Reduktion zweistufig durchgeführt.

Das aus dem Reduktionsofen austretende Eisenprodukt fallt gewöhnlich in Form eines Agglomerate locker aneinander haftender Teilchen an. Dieses Agglomerat kann leicht zu den Einzelteilchen zerstossen v/erden.

Die aus der Reduktionsstufe erhaltenen Eisenpulverteilchen werden zweckmässig einer Verdichtungsbehandlung unterworfen, um die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich des Verdichtungsgrades einzustellen. Dies kann bequem durch

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SAD ORIGfHAL

Stoss- oder Schlagverdichtung erfolgen, z.B. in einer Hammermühle. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass das aus dem Reduktionsofen erhaltene Agglomerat direkt der Hammermühle zugeführt werden kann; dort wird dann in einem einzigen Arbeitsgang das Agglomerat zu der vorgegebenen Teilchengrösse zerstossen und die Teilchenmasse verdichtet. Bei Anwendung einer zweistufigen Reduktion wird die Verdichtung nach jeder Stufe durchgeführt.

Das nach der bevorzugten Arbeitsweise der Erfindung, die die Stufen der Bildung eines Agglomerate aus locker aneinander haftenden Teilchen und eine Schlagverdichtung umfasst, erhaltne Eisenpulver besitzt den sehr wichtigen Vorzug, dass die Teilchen scharfe Kanten aufweisen. Scharfkantige Teilchen ergeben nicht nur ein überlegenes Sinterprodukt, sondern auch eine bessere festigkeit im grünen Zustand. Die Festigkeit im grünen Zustand oder "Grünfestigkeit" ist ein Mass für die Festigkeit eines Presslings aus Eisenpulver vor dem Sintern.

Das nach dem Verfahren gemäss der Erfindung erhaltene Eisenpulver hat weiterhin einen sehr geringen SiIiciumdioxydgehalt. Dies· führt zu der äusserst erwünschten Eigenschaft, dass das Pulver weich ist. Ein weiches Pulver ist deshalb sehr erwünscht, weil es die Entfernung eines Formlings aus der Form erleichtert und darüber hinaus den Verschleiss der Formoberfläche verringert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen weiter veranschaulicht.

Beispiel I

Als AusGangsnaterial wurde ein im Handel erhältliches Spiegelhämatiter-skonzentrat verwendet, das 66,2 °Ό Eisen, 5,1 ^c/° Siliciumdioxid ur-.d 0,61 jo Aluminiumoxid enthielt. Eine Siebanalyse dieses Srzkonzentrats ist in der no erstehenden Tabelle I ange-

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. Tabelle I

Siebfraktion

lichte	Maschen-	Maschen-TyIer	+6	Gew.-%
weite,	mm		+10	_
	+3,327	-6	+20	3,7
-3,327	+1,651	-10	+35	23,2
-1,651	+0,833	-20	+65	38,1
-0,833	+0,417	-35	+100	22,8
-0,417	+0,208	-65	+150	5,6
-0,208	+0,147	-100	+200	4,2
-0,147	+0,104	-150	+325	1,3
-0,104	+0,074	-200		0,6
-0,074	+0,044	-325		0,1
-0,044

Sofern erforderlich, kann das Erzkonzentrat in einer Kugelmühle, einer Stabmühle o.dgl. bis auf eine gewünschte Teilchengrösse gemahlen werden.

Das Erzkonzentrat wurde durch einen nass arbeitenden Jones-Abscheider hoher Intensität geleitet, wobei ein Eisenoxydpulver erhalten wurde, das weniger als 0,2 Gew.-^o an Bäureunlöslichen enthielt. Die Siebanalyse des gereinigten Eisenoxydpulvers ist in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt:

Tabelle II

	Siebfraktion	Maschen-TyIer	+65	Gew.-%
lichte	Maschen-		+80	-
weite,	mm	-65	+100	16,1 -
	+0,208	-80	+150	9,5
-0,208	+0,175	-100	+200	19,4
-0,175	+0,147	-150	+270	16,0
-0,147	+0,104	-200	+325	15,4
-0,104	+0,074	-270'		6,6
-0,074	+0,053	-325		17,0
-0,053	+0,044
-0,044

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Das gereinigte Eisenoxyd wurde einer Wasserstoffreduktion, die in 2 Stufen durchgeführt wurde, unterworfen. Die Reduktion erfolgte in einem Bandofen mit indirekter Gasbeheizung. B¹Ur die Reduktion wurde etwa das Zweifache der theoretisch erforderlichen Wasserstoffmenge angewendet, d.h. etwa 780 nrVt Erz (25000 cubic feet per ton).

Das gereinigte Eisenoxyd wurde mit dem Wasserstoff bei einer Ofentemperatur von 1204⁰O (2200⁰P) in Berührung gebracht, die Berührungsdauer mit dem Wasserstoff betrug etwa 4 Stunden. Das aus dem Ofen austretende teilweise reduzierte Pulver wurde dann einer Verdichtung in einer Hammermühle unterworfen. Das verdichtete, teilweise reduzierte Produkt ergab die in der nachstehenden Tabelle III aufgeführte Siebanalyse O

Tabelle III Siebfraktion

Gew.-%

2,1 23,2 22,7 22,6 8,4 21,0

Das teilweise reduzierte Produkt enthielt

0,4 Gew.-% an Säureunlösuchen. Der Gewichtsverlust des Produkts bei Behandlung mit Wasserstoff (hydrogen loss on the product) betrug 4 %, was anzeigt, dass noch 4 % Sauerstoff zurückgeblieben waren. Das ]?liessverhalten des Produkts entsprach einer Fliessrate von 41 Sekunden, das Schüttgewicht oder die scheinbare Dichte betrug 2,1 g/cnr .

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lichte	Maschen-	Maschen-TyIer	+65
weite,	τητη		+80
	+0,208	-65	+100
-Q,208	+0,175	-80	+150
-0,175	+0,147	-100	+200
-0,147	+0,104	-150	+270
-0,104	+0,074	-200	+325
-0,074	+0,053	-270
-0,053	+0,044	-325
-0,044

SAD

- ίο - ·

Dieses teilweise reduzierte Produkt wurde dann ein zweitesmal in Berührung mit Wasserstoff bei einer Ofentemperatur von 1148⁰O (2100⁰F) über einen Zeitraum von vier Stunden durch den Ofen geleitet..

Eine Siebanalyse des aus dem Ofen kommenden Endprodukts ist in der nachstehenden Tabelle IY angegeben;

Tabelle IY

Siebfraktion

lichte	Masehen-	Maschen-Tyler	+65	Gew.-%
weite,	mm		+80	-
	+0,208	-65	+100	-
-0,208	+0,175	-80	+150	0,6
-0,175	+0,147	-100	+200	22,9
-0,147	+0,104	-150	+270	26,6
-0,104	+0,074	-200	+525	25,1
-0,074	+0,055	-270		8,6
-0,055	+0,044	-525		16,2
-0,044

Das Endprodukt enthielt etwa 0,62 Gew.-% an

Säureunlöslichen und zeigte einen Gewichtsverlust bei Wasserstoffbehandlung (hydrogen loss) von 0,15 %* Seine Fliessrate betrug 55 Sekunden und seine scheinbare Dichte 2,2 g/cm .

Das erfindungsgeniäss hergestellte Eisenpulver wurde einer Reihe von Prüfungen unterzogen, die von einer unabhängigen Prüforganisation durchgeführt wurden. Bei diesen Untersuchungen wurde als Yergleichsmaterial ein Eisenpulver verwendet, das von der Hoeganaes Sponge Iron Corporation unter der Handelsbezeichnung Hoeganaes Ancor MH100 vertrieben wird und das in der einschlägigen Industrie allgemein als Standard anerkannt und häufig für Yergleichszwecke herangezogen wird ο

Es wurden Yerdichtungsprüfungen mit den beiden-

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Proben durchgeführt, indem jede Probe bei 4,22 und 7,03 t/cm (30 und 50 tons per square inch) mit 0,75 % Zinkstearat als Schmiermittel verdichtet wurde. Die Proben wurden 4-5 Minuten in dissoziiertem Ammoniak bei 1121⁰O (2050⁰F) gesintert.

Die Ergebnisse einschlägiger physikalischer Untersuchungen mit diesen Proben sind nachstehend aufgeführt:

Tabelle V Produkt der Erfindung Iioeganaes

. m² 4,2 7,0 4,2 \ , (tsi) (30) (50) (30) (50)

Verdichtungsdruck, t/cm² 4,2 7,0 4,2 7,0

Dichte im grünen

Zustand, g/cm3 6,43 6,86 6,46 6,95

Festigkeit im grünen

Zustand, kg/cni2 63 155 128 267

(psi) (900) (2200) (1820) (3800)

Dichte im gesinterten

Zustand, g/cm? 6,40 6,82 6,43 6,93

Längenänderungbeim
Sintern, % -0,33 -0,23 -0,13 -0,15

Zugfestigkeit, kg/cn² 1720 2130 1370 1790

(psi) (24.500) (30.300) (19.5ΟΟ) (25.5ΟΟ)

Dehnung, % in 2,54 cci

Oo in 1«) 9,7 14,1 7,1 9,8

Eockwell-Härte H_n 74 35 76 88

Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, dass das Produkt ^emäss der Erfindung bei den Vergleichsuntersuchuii-jen mit dem anerkannten technischen Vergleichsniaterial sehr ^üiisti^e Ergebnisse er^ab und hinsichtlich sw ei dor wichtigsten Fosti^keitsei^enschaften, d.h. Zugfestigkeit und Dehnung, i'lem Vergleichsnaterial tatsächliclj beträchtlich überleben ist.

L3oi den vorstellenden Untersuchurjsergebnissen er-909825/10 10

BAD ORJGtNM.

reichen die Werte der Festigkeit im grünen Zustand für das Produkt gemäss der Erfindung nicht jene des technischen Vergleichsmaterials, jedoch stellt dies kein wesentliches Problem dar und durch geringfügige Änderungen oder Anpassungen konnte dieser Wert beträchtlich gesteigert werden, wie auch aus den nachstehenden Untersuchungsergehnissen hervorgeht.

Beispiel 2

Eine Probe eines Eisenpulvers wurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 1 hergestellt«Das Material hatte die folgenden Eigenschaften:

scheinbare -Dichte, g/cnr 2,41

Fliessrate, see 25,0

1,4 14*8 253 1:5*5 17,6 24,8

23,5

Gewichtsverlust in Wasserstoff, %

(115Q°C - 1 Stunde) 0,18

Mit der vorstehenden Probe und einer entsprechenden Probe des obigen Vergleichsmaterials Hoeganaes Ancor MH-10Q wurden physikalische Vergleichsuntersuchungen durchgeführt.

2 Die Proben wurden jeweils mit 4,2 t/cm (30 tons per square inch) mit 0,75 % Zinkstearat-Schmiermittel verdichtet und 45 Minuten in dissoziiertem Ammoniak bei 1121⁰G (2050⁰I) gesintert. Die Untersuchungsergebnisse der gesinterten Proben sind nachstehend aufgeführt:

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Siebanalyse, %	+0,147	Maschen-Tyler	+100
mm	+0,104		+150
	+0,074	-100	+200
-0,147	+0,053	-150	+270
-0,104	+0,044	- -200	+325
-0,074		• -270
-0,053		-325	Mikron
-0,044		mittlere leilchengrösse,

1320 (18.800)	1180 (16.800)
10,0	8,2
65	66

- 13 -'

Tabelle YI Produkt der Erfindung Hoeganaes

Dichte im grünen

Zustand, g/cm? 6,13 6,26

Festigkeit im grünen

Zustand, kg/cm2 151 130

(psi) (2150) (1850)

Dichte im gesinterten

Zustand, g/cm3 6,12 6,25

Längenänderung beim

Sintern, % -0,18 -0,13

Zugfestigkeit, kg/cm

(psi)

Dehnung, % in 2,54- cm {% in 1")

Rockwell-Härte

Diese Untersuchungen zeigen eine Verbesserung gegenüber dem Standard-Eisenpulver nicht nur hinsichtlich der Zugfestigkeit und der Dehnung, sondern auch hinsichtlich der Festigkeit im grünen Zustand.

Beispiel 3

Die Weichheit bzw. das Fehlen von Schleifwirkung eines Eisenpulvers stellt eine .technisch sehr wichtige Eigenschaft dar, da hierdurch die Leichtigkeit, mit der ein Formkörper aus der Form entfernt'werden kann, und der Grad des Verschleisses der Formoberfläche beeinflusst wird. Es wurden daher Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen die Ausstossdrücke für Eisenpresslinge aus dem Eisenpulver gemäss der Erfindung bzw. Eisenpresslinge aus Ancor MH-100 Eisenpulver (Hoeganaes) verglichen wurden.

Die Eisenpulver wurden in zylindrische Formen von 25,4 mm (1") gepresst, unter Anwendung eines Pressdrucks von 7,0 t/cm (50 tons per square inch). Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VII aufgeführt.

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8AD ORIGINAL

{Tabelle VII

ewicht

Durchmesser
mm (in.)

Länge Dichte

mm (in.) g/cnr Ausstoß

Last kg (lbs.) Druck
kg/cm (psi)

Eisenpulver gemäß der Erfindung + 0,75 % Zinkstearat

90,85 25,53 (1,005) 25,60 (1,OO8) 6,93 3730 (8225) 90,75 25,53 (1,005)
90,41 25,53 (1,005)

25,55 (1,006) 25,48 (1,003)

6,92 4080 (9000) 6,92 54-50 (12000)

Ό Hoesanaes Ancor MH-100 + 0,75 % Zinkstearat

90	,78	25,	53	(1	,005)	25	,17	(0	,991)
91	A3	25,	53	(1	,005)	25	,40	(1	,000)
91	,48	25,	53		,005)	25	,38	(0	,999)

Mittel

7,04 6130 (135OO) 7,02 6580 (145OO) 7,04 8170 (18000) 728

797
1062

865

1195
13I8
1593

Mittel 1370

(10360) (11330) (15110)

(I23OO)

■(17OOO) (18760) (22670)

(19480)

Wandb e rührung sdruck kg/cm (psi)

216

299,5 323

400

341

(2580) (2830) (3790)

(3070)'

(4260) (4590) (5690)

(4850)

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Aus den Ergebnissen der Tabelle VII ist ersichtlich, dass das Eisenpulver gemäss der Erfindung beträchtlich, geringere Aaisstoss- und Wandberührungsdrücke ergibt, als das Standard-Eisenpulver, bei Pressung unter den gleichen Bedingungen. Dies bedeutet, dass !formkörper aus dem Eisenpulver gemäss der Erfindung leichter ausgestossen werden und weniger Eeibjangs«äime erzeugt wird; dies stellt einen wesentlichen technischen Vorzug bei einem Eisenpulver dar.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver, dadurch gekennzeichnet, dass man ein feinteiliges natürliches Hämatiterz durch eine nass arbeitende magnetische Trenneinrichtung hoher Intensität leitet, hierdurch Siliciumdioxyd und andere säureunlösliche Verunreinigungen entfernt, den gereinigten feinteiligen Hämatit bei Reduktionstemperaturen unterhalb des Schmelzpunkts von Eisen mit einem Eeduktionsmittel behandelt und das anfallende, im wesentlichen reine Eisenprodukt sammelt und gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Entfernung von Verunreinigungen bis zu einem Grad durchführt, dass der gereinigte Hämatit weniger als etwa 0,2 Gew.-% Siliciumdioxyd und andere säureunlösliche Verunreinigungen enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Reduktionsmittel ein freien Wasserstoff enthaltendes reduzierendes Gas, allein oder in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Reduktionsmitteln, verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel verwendet.

5« Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4-, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion in zwei Stufen durchführt .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5s dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion bei Temperaturen in Bereich von etwa 3?0°0 (1600⁰S¹) bis zum Schmelzpunkt von Eisen durchführt.

7ο Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-90982S/10tO

BAD

net, dass man die Reduktion bei einer Temperatur von etwa
1093 - 1204⁰G (2000 - 2200⁰E) durchführt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Eisen aus der Reduktionszone in Form einer Masse von locker aneinander haftenden Teilchen abzieht und diese zu Einzelteilchen auftrennt und durch Schlagverdichtung verdichtet.

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