SE446085B - Forfarande for framstellning i ett ringslitsmunstycke av jernpulver med hog fortetbarhet och lag fylltethet samt anordning for genomforande av forfarandet - Google Patents

Description

7900653-2 2 av ett låguppkolat stål. Pulverpartiklarna är kompakta och har en mer eller mindre taggig yttre form.

Kännetecknande för de lätta pulvertyperna är en måttlig för- tätbarhet samt en hög grönhållfasthet hos de av pulvret pres- sade formkropparna. I motsats därtill har de tunga pulvren en- ligt b) högre förtätbarhet men uppvisar formkroppar av sådana pulver en otillfredsställande grönhållfasthet, speciellt i det undre täthetsområdet ( <10,00ßS kg/m3 ).

Det till grund för uppfinningen liggande problemet är att åstad- komma ett järnpulver, som uppvisar båda pulvertypernas förde- lar, nämligen hög förtätbarhet och hög grönhållfasthet hos därav framställda formkroppar.

Enligt uppfinningen löses detta problem genom de i patentkraves l kännetecknande del angivna åtgärderna.

Vid de kända munstycksgeometrierna med en genomsëttningskapaci- tet av 5 - 30 t/h skulle vid den angivna halvvinkeln uppträda förfaringstekniška svårigheter. Det flytande stålet skulle slungas tillbaka helt eller delvis av den flaska vattenkonen, så att förutom bristande driftssäkerhet den erforderliga fin- fördelningen ej skulle kunna verkställas.

Genom höjningen av sugverkan kan den mängd flytande stål, som _skall genomströmma munstycket, driftsäkert kontinuerligt fin- fördelas.

För genomförande av förfarandet enligt patentkrav l kan användas en anordning enligt kravet 5.

Denna anordning visas schematiskt på bifogade ritning.

I ritningsfiguren är den i ringslitsmunstyckets 3 munstycksöpp~ ning 2 inträdande gjutstràlen betecknad med l. Tillförseln av det under tryck stående vattnet sker genom ledningarna h,och med 5 är betecknad ringslitsen för utpressningen av tryckvatt- 7900653-2 net. Tryckvattnet utträder väsentligen konformigt ur ring- slitsen. Halvvinkeln mellan gjutstrålen l och vattenkonen 6 är betecknad med bokstaven a. Till munstycket 3 är undertill anslutet ett sugrör 7, vars längd är varierbar, såsom schema- tiskt visas. Det finfördelade pulvret lO faller genom sugrönæ till kylmediet 9.

Den av munstycket 3 insugna luftmängden är beroende av det utströmmande vattnets tryck P och är tillnärmelsevis propor- tionell mot värdet vlr. Den sugverkan som därvid inställer sig är totalt så ringa, att smältan vid den erforderliga sto- ra tryckvattenvinkeln och det ovan angivna metallflödet delvis eller helt tillbakaslungas och munstycket ej arbetar oklander- ligt. Genom förminskning av det tryckvattenmanteln omgivande rummet resp. genom anbringning av röret 7 ökas sugverkan, dvs. den insugna luftmängden i sådan grad, att munstycket stör- ninnsfritt släpper genom den avsedda mängden flytande metall.

Den genom röret 7 åstadkomna ytterligare sugverkan är beroende av rörets dimensioner. En öknina av längden L och en minskning av diametern D ökar sngverkan. Vid på förhand bestämd mun- stvcksdiameter, konvinkel och konstant vattentryck föreligger tillnärmelsevis proportionalitet mellan storheten L/D och sun- verkan vid munstvcksöppningen.

För praktisk drift förfares så, att för varje munstvcke in- ställes vid på förhand bestämda driftsparametrar (gjutstråldia- meter, vattentryck, vinkel mellan tryckvattenkon och gjutstnäà den kritiska sugverkan genom anbringning av ett motsvarande rör eller inställning av längden L, vid vilken sugverkan mun- stycket arbetar driftssäkert utan att stöta tillbaka den fly- tande metallen. Därvid väljes lämpligen sugrörets diameter D så, att den är ca l l/2 gång så stor som munstycksöppningens diameter d. På detta sätt säkerställes, att inga metallstänk fastnar på sugrörsväggen under finfördelningen.

Vid glödgningen av den vid finfördelningen erhållna mellanpro- dukten i en reducerande, ej kolande gas (t.ex. H2 eller H2/N2- blandning) vid en temperatur av t.ex. ll00°C skall säkerstäl- 7900653-2 'e Å las att det sker ej blott en reduktion av den till följd av finfördelningen med vatten bildade oxidhuden på pulverpar- tikelytorna utan även en tillräcklig sammansintring av de enskilda primärpartiklarna. Den genom förfarandet enligt uppfinningen uppnådda kombinationen av hög förtätbarhet och låg fylltäthet och därmed hög grönhållfasthet hos de av pulvret pressade formdelarna säkerställas endast, när det vid reduktionen inställes en syrehalt understigande 0,15 % och en C~halt understigande 0,02 %.

I det följande belyses förfarandet med hjälp av ett exempel.

Flytande stål med sammansättningen < o,15 *ß c 0,05 si 0,15 7% Mn 40,015 5% P 40,04 72 cu 40,04 93 cr och en temperatur av l600°C inleddes med en gjutstràldiameter av 18 mm i ett ringslitsmunstycke, vars öppningsdiameter d uppgick till 95 mm. Tryckvattnet strömmade med ett tryck av S5 bar och i en mängd av 260 m3/h ur munstyckets ringslits, varvid vinkeln d mellan tryckvattnet och den vertikala gjut- strålen uppgick till A50. Genom anbríngning av ett sugrör på ringmunstycket med en diameter D av 150 mm och en längd L av 1000 mm inställdes en sugverkan av ca 1 m3 luft per sek. Här- vid erhöllsaett råpulver med ca 1,2 ß syre, en fylltäthet av 0,003? kg/m samt följande partikelstorleksfördelning. + 200 /um o fi, + 160 /um 3 73 + 60 um 23 É - 60 /um 57 % 7900653-2 5 Pulvret glödgades därefter reducerande vid 1lO0OC i H2 under en tid av en timme. Det så framställda reducerade pulvret uppvisade en kolhalt av 0,01 % samt en syrehalt av 0,12 %.

Pylltätheten hade genøm den reducerande behandlingen sjunkit från 3,2 till 2,5 g/cm3. Partikelstorleksfördelningen var \-. n; + 3 OO /um Û + 2ÛO /Um + 160 /um 20 å + 100 um 30 ß + 63 /um 25 Ü - 63 /um 20 ß Av exemflet framgår, att råpulvret är finare än det efter be- handlingen föreliggande färdiga presspulvret.

Det enligt uppfinningen framställda pulvret lät sig vid i prak- tiken brukliga presstryck av 200 - 800 MN/m2 pressas till form- kroppar med en för hela täthetsområdet (t.ex. 6,0 - 7,1 g/cm3) utmärkt grönhällfasthet.

I jämföreke med hittills kända presspulver med hög grönhåll- fasthet erfordras lägre specifika pressñyck för uppnâende av önskade formdelstätheter.

Claims (6)

7900653-2 CW PATENTKRAV

1. l. Förfarande för framställning i ett ringslitsmunstycke med vatten finfördelat, för användning inom pressningstekniken avsett järnpulver med hög förtätbarhet och låg fylltäthet, k ä n n e t e c k n a t e av att finfördelningen av gjutstrålen utföres med ett vattentryck överstigande 80 bar vid ett vatten- flöde av 10 m3/t under en sugverkan (undertryck) av 0,02-0,2 bar i området för munstycksöppningen, varvid sugverkan bestäms genom valet av längden och diametern hos ett på ringslitsmun- stycket fäst, från detta nedåtskjutande sugrör, att halvvinkeln mellan gjutstrålfl och den vattenkon, som bildas av tryckvattnet, ligger mellan H0 och 600, samt att råpulvret på i och för sig känt sätt glödgas vid en temperatur av 1.000-l2000C i reducerande atmosfär och det därvid genom sammanpackning erhållna pulver- agglomeratet därpå finfördelas till en i förhållande till rå- pulvrets partikelstorleksfördelning större partikelstorleks- fördelning.

2. Pörfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda halvvinkel uppgår till H50. w

3. Förtarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att glödgningstemperaturen uppgår till ll00°C. h. Förfarande enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att agglomeratet finfördelas till en partikelstorleks- fördelning av cza + 300 /um 0 % + 300 /um 5 + 160 /um 20 i + 100 /um 30 %

4. I 63 /um 20 % 7900653-2

5. J. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående krav för framställning i ett ringslitsmunstycke av med vatten finfördelat för användning inom pressníngstek- niken avsett järnpulver med hög förtätbarhet och låg fylltät- het; k ä n n e t e c k n a d av att på ringslitsmunstycket r (3) är utbytbart monterat ett nedátriktat sugrör (7).

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att sugrörets (7) längd L är varierbar.