SU1470464A1

SU1470464A1 - Apparatus for producing ferromagnetic metallic powder

Info

Publication number: SU1470464A1
Application number: SU823428095A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Тамбовцев; Иван Николаевич Бурачонок
Original assignee: Ю.И.Тамбовцев и И.Н.Бурачонок
Priority date: 1982-04-23
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1989-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, ,в частности, к получению ферромагнитного металлического порошка восстановлением исходных соединений в кип щем слое. Цель - повышение производительности технологического процесса. Обрабатываемый материал из бункера 28 поступает в дозатор-нагреватель 22. При подаче в обмотку соленоида 26 импульсного тока частотой 1-10 Гц ферромагнитные шары 23 взвешиваютс в объеме между решетками 24. При этом обрабатываемый материал перемещаетс сверху вниз,предварительно нагрева сь в патрубке 30 нагревател 31, и при контакте с шарами 23,нагреваемыми посредством нагревател 27, материал загружаетс в корпус 2 до определенного уровн , после чего импульсный ток в соленоиде отключаетс и включаетс ток в соленоиде, охватывающем данный корпус. Возникающее при этом импульсное магнитное поле взвешивает (псевдоожижает) обрабатываемый материал. Поскольку соседние соленоиды работают в режиме транспортировани , происходит сепараци магнитных (восстановленных) частиц и их удаление через направл ющие 17 в корпуса 1 следующего р да. Далее процесс сепарации и транспортировани продолжаетс . При использовании данного технического решени обеспечиваетс повышение производительности технологического процесса. 2 ил.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to the production of ferromagnetic metal powder by reducing the starting compounds in a fluidized bed. The goal is to increase the productivity of the process. The material to be processed from the hopper 28 enters the dispenser-heater 22. When a pulsed current with a frequency of 1-10 Hz is fed into the winding of the solenoid 26, the ferromagnetic balls 23 are weighed in the volume between the grids 24. At the same time, the processed material moves from top to bottom, preheating the heater 30 31, and in contact with the balls 23 heated by the heater 27, the material is loaded into the housing 2 to a certain level, after which the pulse current in the solenoid is turned off and the current in the solenoid surrounding the housing is switched on. The resulting pulsed magnetic field weighs (fluidizes) the material being processed. Since the neighboring solenoids operate in the transport mode, the magnetic (recovered) particles are separated and removed through the guides 17 into the shells 1 of the next row. Further, the separation and transportation process continues. When using this technical solution, the productivity of the process is improved. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к получению ферромагнитного металлического порошка восстановлением исходных соединений в кип щем слое.The invention relates to powder metallurgy, in particular to the preparation of ferromagnetic metal powder by reducing the starting compounds in a fluidized bed.

Цель изобретени - повышение производительности .The purpose of the invention is to increase productivity.

На фиг.1 показана схема устройства; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1. Figure 1 shows a diagram of the device; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1. FIG.

Устройство содержит корпуса 1, размещенные концентрично относительно центрального корпуса 2, которые охвачены соленоидами 3 в виде трех р дов, под нижними основани ми ко- торых креп тс корпуса 4, охваченные нагревател ми 5, снабженньми заслонками 6 и 7, причем за слонка 6 прижата к основанию корпуса 4 пружиной 8, св зана с штоками 9 и 10 с биметаллическими дисками 11 и 12, состо щими из двух частей, выполненных , соответственно, из меди и железа , а заслонка 7 установлена на шарнире 13 и прижата к основанию корпу- са 4 пружинами 14 и св зана штоками 15 с диском 11. Внутри корпуса 1 установлены направл ющие.16, образую одновременно загрузочные патрубки , а в корпусе 2 размещена направ- л юща 17, внутри которой установлен патрубок 18 дл подвода обрабатываемого материала. Внутри патрубка 18 крепитс трубка 19 дл подвода газа- восстановител , 3 снаружи он охвачен нагревателем 20, Нк--;:ние основани патрубка 18 и направл ющих 17, разме- ены не выше центров обмоток, где напр женность пол имеет максимум. Трубка 19 соединена с коллектором 21, над которым размещен дозатор- нагреватель 22 с, шарами 23, размещенными между провальными решетками 24 в корпусе 25, охваченном соленоидом 26 и нагревателем 27.The device comprises housings 1 arranged concentrically with respect to the central case 2, which are covered by solenoids 3 in the form of three rows, below the lower bases of which housings 4 are housed, covered by heaters 5, are equipped with flaps 6 and 7, and to the base of the housing 4 by a spring 8, associated with the rods 9 and 10 with bimetallic disks 11 and 12, consisting of two parts, made respectively of copper and iron, and the flap 7 is mounted on the hinge 13 and pressed to the base of the body 4 by springs 14 and connected by rods 15 s disc 11. Inside the housing 1, guides 16 are installed, forming at the same time loading nozzles, and in housing 2 there is a guide 17, inside of which there is a nozzle 18 for supplying the material to be processed. Inside pipe 18, pipe 19 for supplying a reducing gas is attached, 3 outside it is covered by heater 20, Hk - ;: The base of pipe 18 and guides 17 are no larger than the winding centers, where the field strength has a maximum. The tube 19 is connected to a collector 21, above which a dispenser-heater 22 is placed, with balls 23 placed between the failure grids 24 in the housing 25, enclosed by the solenoid 26 and the heater 27.

Над соленоидом 26 расположен герметичный бункер 28 дл загрузки внутрь корпуса 25 материала через воронку 29 и патрубок 30, охваченный нагревателем 31, Под заслонками 6 и 7 расположена воронка 32 с патрубком - магнитопроводом 33„ На выходе восстановленного металлического порошка установлены решетки 34, под которыми размещены бункеры 35, св занные с трубопроводом пневмо- , транспорта 36. Под патрубком 33 размещен бункер 37 дл сбора немагнитного материала {при наличии в исходном материале немагнитных включений ) , св занный с трубопроводом пневмотранспорта 38. Газ-восстановитель подводитс и отводитс соответственно через патрубки 39 и 40, Дл поддержани заданного давлени в зоне восстановлени аппарат охвачен герметичным кожухом (не обозначен ) .Above the solenoid 26 there is an airtight hopper 28 for loading material into the housing 25 through the funnel 29 and the nozzle 30, covered by the heater 31. Under the flaps 6 and 7 there is a funnel 32 with a magnetic conduit 33 ". The grilles 34 are installed at the outlet of the recovered metal powder, under which are placed bins 35 connected to the pneumatic pipeline, transport 36. Under the pipe 33 there is a bunker 37 for collecting non-magnetic material {if there are non-magnetic inclusions in the starting material) associated with the pneumatic inspection pipe Press 38. A reducing gas is supplied and discharged through pipes 39 and 40, respectively. To maintain the desired pressure in the recovery zone, the apparatus is enclosed in an airtight casing (not indicated).

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Обрабатываемый материал через воронку 29 нз бункера 28 поступает в дозатор-нагреватель 22. При подаче в обмотку соленоида 26 импульсно го тока частотой 1 - 10 Гц и длителностью импульсов 0,01-0,02 с ферромагнитные шары 23 взвешиваютс , соверша колебательные движени и перемешива сь в объеме,ограниченном провальными решетками 24. При этом обрабатываемый материал перемещаетс сверху вниз, предварительно нагрева сь в патрубке 30 нагревател 31 и при контакте его с шарами 23, нагреваемыми посредством нагревател 27, попада внутрь корпуса 2. Одновременно в этот патрубок поступает водород , нагрева сь в коллекторе 21, омыва нагреватель 20. В этом случае материал загружаетс в корпус 2 дл определенного уровн в зависимости от гидравлического сопротивлени прохождени водорода через трубку 19, которое увеличиваетс в зависимости от уровн загружаемого материала. Верхний уровень материала в корпусе 2 не должен превьш1ать уровень верхнего основани любого из соленоидов 3, предпочтительней он не должен быть выше центра соленоида дл того , чтобы на материал действовала пондеромоторна сила, направленна вверх (противоположно силе т жести).The material being processed through the funnel 29 of the bunker 28 enters the metering heater 22. When a pulsed current with a frequency of 1–10 Hz and a pulse duration of 0.01–0.02 s is fed into the winding of the solenoid 26, the ferromagnetic balls 23 are weighed by oscillating motions and mixing smiling in the volume bounded by the failure grids 24. At the same time, the material to be processed moves from top to bottom, preheating in the nozzle 30 of the heater 31 and when it contacts the balls 23, heated by the heater 27, falls inside the housing 2. Simultaneously continuously fed in this conduit hydrogen, heating Referring manifold 21, washing heater 20. In this case, the material is loaded into the housing 2 to a certain level depending on the hydraulic resistance of the passage of hydrogen through the tube 19, which is increased depending on the level of the feed material. The upper level of the material in housing 2 should not exceed the level of the upper base of any of the solenoids 3, preferably it should not be above the center of the solenoid in order for the material to have a ponderomotive force directed upwards (opposite to gravity).

При достижении заданного уровн обрабатываемого материала в корпусеUpon reaching the specified level of the processed material in the housing

2импульсный ток в соленоиде отключаетс и материал уже не поступает в корпус 2, в то врем как центральный соленоид (первого р да), охватывающий этот корпус, включаетс The 2-pulse current in the solenoid is cut off and the material no longer enters the housing 2, while the central solenoid (first row) covering this housing turns on

и обрабатываемый ферромагнитный материал псевдоожижаетс импульсньм магнитным полем частотой 3-10 Гц при длительности импульсов 0,01-0,02 с. Одновременно соседние соленоиды 3 (соленоиды второго р да на фиг.2), охватывающие центральный соленоид, работают в режиме магнитного транспорта с частотой пол 1-2 Гц .при длительности импульсов 0,01-0,06 с. В это же врем группа соленоидовand the ferromagnetic material being processed is fluidized by a pulsed magnetic field with a frequency of 3-10 Hz with a pulse duration of 0.01-0.02 s. At the same time, adjacent solenoids 3 (second-row solenoids in Fig. 2), covering the central solenoid, operate in the magnetic transport mode with a frequency of 1-2 Hz for a pulse duration of 0.01-0.06 s. At the same time a group of solenoids

3третьего р да генерирует магнитное поле частотой 3-10 Гц длительностью импульсов 0,01-0,02 с, которые соответствуют состо нию псевдоожижени обрабатываемого материала как в объеме, охватываемом соленоидом, так и в объеме, занимаемом корпусамиThe third of the third generates a magnetic field with a frequency of 3-10 Hz with a pulse duration of 0.01-0.02 s, which correspond to the state of fluidization of the processed material both in the volume covered by the solenoid and in the volume occupied by the shells

4, лежащем ниже нгркиет о основани соленоидов 3 (нри таких частотах импульсов исключен магнитный транспорт обрабатываемого материала). Длительность этого режима обработки определ ет вр ем пребывани частиц внутри корпусов 1 и 4 и врем сепарации ферромагнитных и немагнит- 10 ных частиц, если последние вход т в |состав обрабатываемого материала.Затем через определенное врем , в зависимости от степени окисленности порошка, магнитное поле центрально- 15 го соленоида и соленоидов третьего р да переключаетс на параметры f 1-2 Гц, Tj, 0,01-0,06 с, а магнитное поле соленоидов второго р да (фиг. 2) переключаетс на параметры 0 f 3-10 Гц, TH 0,01-0,02 с.4, which lies below the base of the solenoids 3 base (at such pulse frequencies, the magnetic transport of the material being processed is excluded). The duration of this processing mode determines the residence time of particles inside buildings 1 and 4 and the separation time of ferromagnetic and nonmagnetic particles if the latter are part of the material being processed. Then after a certain time, depending on the degree of oxidation of the powder, the magnetic field the central 15th solenoid and third-row solenoids switch to parameters f 1-2 Hz, Tj, 0.01-0.06 s, and the magnetic field of the second-row solenoids (Fig. 2) switches to parameters 0 f 3-10 Hz, TH 0.01-0.02 s.

Материал из центрального-соленоида выбрасываетс вдоль направл ющей 17 в направл ющий патрубок. 18 и в корпуса 1, охватываемые соленои- 5 дами 3 второго р да. Материал изThe material from the central solenoid is discharged along the guide 17 to the guide tube. 18 and in the hull 1, covered by solenoid 5 dam 3 of the second row. Material from

корпусов 1, охватываемых соленоидами третьего р да, поступает во вторую (нижнюю) ступень устройства, в которой , в отличие от верхней ступени, обрабатываемый материал движетс уже от периферии к центру, дополнительно подогрева сь электронагревател ми 5,и попадает в бункер 35 дл . сбора восстановленного прошка через решетку 34 размером пор дка 1-2 мм (при размере частиц порошка d мм). Дл того, чтобы в корпусе 2, охваченном центральным соленоидом, и в корпусах 1, охваченных соленоидами второго р да, не произошло накопление немагнитного материала, необходимо обеспечить возможность его удалени , дл чего служат, соответственно , заслонки 6 и 7, св занные с линейным двигателем в виде биметаллических дисков 11 и 12, соедине- ных с заслонкой 6 штоками 9 и 10 и с заслонкой 7 штоками 15. Причем к основанию соленоидов обращена именно токопровод ща немагнитна часть, выполненна , например, из меди. Пока соленоиды 3 создают унипол рное импульсное магнитное поле, на диски 11 и 12 действует сила, прит гивающа их к соленоидам. Дл отвода не- 5 магйитного материала создают импульсы переменного магнитного пол за счет периодического Н11ерывани переменного магнитного пол частотойenclosures 1 covered by solenoids of the third row enters the second (lower) stage of the device, in which, unlike the upper stage, the processed material moves already from the periphery to the center, additionally heated by electric heaters 5, and enters the 35 dl bin. collecting the reconstituted flask through the grate 34, about 1-2 mm in size (with a particle size of d of powder). In order to prevent accumulation of non-magnetic material in case 2, enclosed by the central solenoid, and in cases 1, covered by solenoids of the second row, it is necessary to ensure its removal, for which, respectively, the gates 6 and 7 associated with the linear a motor in the form of bimetallic disks 11 and 12 connected to the gate 6 by rods 9 and 10 and to the gate 7 by the rods 15. Moreover, it is the conductive non-magnetic part that is made of, for example, copper to the solenoids base. While solenoids 3 create a unipolar pulsed magnetic field, a force acts on the disks 11 and 12, which attracts them to the solenoids. In order to remove non-5-magnet material, pulses of an alternating magnetic field are created by periodically oscillating an alternating magnetic field with a frequency

00

5five

00

50 Гц. Частота такого прерывани - от 1 до 25 Гц с интервалом прерывани не менее 0,02 с, В этом случае диски 11 и 12 отталкиваютс от соленоидов 3, встреча противодействие пружин сжати 8 и раст жени 14.50 Hz. The frequency of such an interruption is from 1 to 25 Hz with an interruption interval of not less than 0.02 s. In this case, the disks 11 and 12 are repelled by the solenoids 3, meeting the oppression of the compression springs 8 and the tension 14.

Диски 11. и 12 вибрируют на магнитной подушке на определенном рассто нии от нижнего основани центрального соленоида. Заслонки 6 и 7, также вибриру , отход т от нижних оснований корпусов 1 и 2 и немагнитный материал отводитс через образовавшиес щели в воронку 32, из которой через патрубок-магнитопровод 33 он попадает в бункер 37. Отталкивание дисков 11 и 12 имеет место и при периодическом наложении переменного магнитного пол частотой 50 Гц без его прерывани , но при этом амплитуда их колебаний не больше 1-2 мм. Дополнительное прерывание такого пол увеличивает амплитуду колебани до 10-15 мм, что улучшает отвод немагнитного материала.The discs 11. and 12 vibrate on a magnetic pad at a certain distance from the lower base of the central solenoid. The dampers 6 and 7, also vibrating, move away from the lower bases of the housings 1 and 2 and the non-magnetic material is led through the slots into the funnel 32, from which it enters the hopper 37 through the magnetic pipe 33. The repulsion of the disks 11 and 12 takes place also at periodic imposition of an alternating magnetic field with a frequency of 50 Hz without interrupting it, but the amplitude of their oscillations is no more than 1-2 mm. Additional interruption of such a floor increases the amplitude of oscillation up to 10-15 mm, which improves the removal of non-magnetic material.

Подогреватели 5 обеспечивают нагрев обрабатываемого материала 400 - 500°С, т.е. до такой температуры, при которой магнитна проницаемость окислов металла сущв ственно уменьшаетс из-за того, что точка Кюри их существенно ниже, чем точка Кюри железа(например, дл магнетита она 580°С, а дл железа - 760°С). Дл увеличени разницы магнитных прониц емостей в зависимости от степени восстановлени порошка желательно повысить ее до 600-650°С, но при этой температуре уже возможно спекание частиц железного порошка, что недопустимо.Heaters 5 provide heating of the processed material 400 - 500 ° C, i.e. to a temperature at which the magnetic permeability of metal oxides decreases substantially due to the fact that the Curie point is much lower than the Curie point of iron (for example, for magnetite it is 580 ° C, and for iron - 760 ° C). To increase the difference in magnetic permeability depending on the degree of reduction of the powder, it is desirable to increase it to 600-650 ° C, but sintering of iron powder particles is already possible at this temperature, which is unacceptable.

Такое повьш1ение температуры, особенно во второй ступени аппарата, обеспечивает магнитную сепарацию обрабатываемого материала по магнит ной проницаемости частиц и по степени их восстановлени ,позвол ет.их довосстановить, поскольку при 400 - 500 С подвижность частиц окислов металла , например магнетита, еще сохран етс , хот уже магнитный транспорт рк на заданную высоту становитс не зозможным. В принципе, и на второй ступени возможен вариант выгрузки неловосстановленных частиц с помощью заслонок с электромеханическим приводом, аналогичным дискамSuch an increase in temperature, especially in the second stage of the apparatus, provides magnetic separation of the material being processed by the magnetic permeability of the particles and the degree of their recovery, allows them to be restored, because at 400-500 ° C the mobility of metal oxide particles, for example magnetite, is still maintained although already the magnetic transport of the pk to a given height becomes impossible. In principle, even at the second stage, the option of unloading non-recovered particles is possible with the help of electromechanically actuated dampers similar to discs

2020

11 и 12, с последующим восстановлением их в дополнительном реакторе. Уже при частоте импульсов 12 Гц и длительности их 1 0,01 с в корпусах 1 и 2 образуютс полости вдоль сло ферромагнитных частиц, т.е.- концентраци этих частиц вдоль центральной оси соленоидов 3 резко умень- Q шаетс , что ухудшает контактирование частиц с газом-восстановителем. Одновременно ухудшаетс теплообмен сло с тештообменными поверхност ми, омываемыми этим слоем. При частоте 5 16 Гц перемещение частиц относительно друг друга полностью прекращаетс , имеет место их интенсивна магнитна флокул дн в единьй конгломерат, налипший на стенки корпуса. При еще больших длительност х импульсов эта предельна частота существенно уменьшаетс .11 and 12, with their subsequent restoration in an additional reactor. Already at a pulse frequency of 12 Hz and a duration of 10.01 s, in cavities 1 and 2 cavities are formed along the layer of ferromagnetic particles, i.e., the concentration of these particles along the central axis of the solenoids 3 decreases sharply Q, which worsens the contacting of particles with gas reducing agent. At the same time, the heat exchange of the layer with the test-exchange surfaces washed by this layer is deteriorated. At a frequency of 5-16 Hz, the movement of particles relative to each other is completely stopped, their intense magnetic flocculation takes place in a single conglomerate adhering to the walls of the housing. With even longer pulse durations, this limiting frequency is significantly reduced.

Пример. Восстанавливалс по-. рошок быстрорежущей стали марки РбМ5 25 с содержанием кислорода 3%. Размеры . частиц порошка, находились в диапазоне от 20 до 100 мкм. Частицы этого порошка под микроскопом представл ют собой мелкую стружку, чешуйки, иглы и т.п. Насыпной вес этого порош-- ка после утруски составил 2 г/см . Этот порошок совершенно не псевдо- ожижалс газом из-за каналообразо- вани в слое и уноса, из каналов частиц сло , имел практически нулевую текучесть: слой этого порошка не просыпалс .через воронку с диаметром отверсти на выходе из нее 20 мм. Зато этот слой интенсивно псевдоожи- жалс импульсным магнитным полем в диапазоне частот от 1 до 10 Гц при длительности импульсов 0,01-0,02 с. Реактор имел внутренний диаметр 92 мм, наружный - 102 мм, высоту 360 мм. В верхней части над ним раз- мещен герметичный бункер, дозатор) и коническа направл юща дл отвода материала в другой герметичньй бункер сбора восстановленного материала , размещенный над соленоидом, ох- 50 ватывающим реактор. Этот бункер имел пр моугольное разгрузочное окно, закрытое заглушкой с помощью шпилек и гаек, через которое периодически при повороте реактора на угол 90 55 выгружалс обрабатываемый материал. Водород подавалс в реактор снизу через коллекторную трубку диаметром 20 мм,, вход щую внутрь реакто30Example. Recovered by. High-speed steel powder РММ5 25 with an oxygen content of 3%. Dimensions. powder particles ranged from 20 to 100 microns. The microscopic particles of this powder are fine chips, flakes, needles, etc. The bulk weight of this powder after diving was 2 g / cm. This powder was not completely pseudo-liquefied by gas due to channel formation in the layer and entrainment, from the channels of the particles of the layer, had almost zero fluidity: the layer of this powder did not spill through the funnel with a hole diameter of 20 mm. At the same time, this layer was intensely fluidized by a pulsed magnetic field in the frequency range from 1 to 10 Hz with a pulse duration of 0.01-0.02 s. The reactor had an internal diameter of 92 mm, external - 102 mm, height of 360 mm. In the upper part above it is placed a hermetic hopper, a dispenser) and a conical guide for diverting material to another hermetic collecting hopper of recovered material located above the solenoid that engages the reactor. This bunker had a rectangular discharge opening, closed by a plug with the help of studs and nuts, through which periodically when turning the reactor through an angle of 90 55 the processed material was unloaded. Hydrogen was fed into the reactor from the bottom through a collector tube with a diameter of 20 mm, entering the inside of the reactor.

3535

4040

4545

7 . 14 pa, от которой в виде радиальных усиков и сверху вниз выходили трубочки диаметром 3 мм. Снаружи в месте охвата трубы соленоидом была ус- тановлеНа теплоизол ци из слюды и асбеста толщиной 20 мм. Высота со леноида 80 мм. Выполнен он из 6 слое медной трубки диаметром 8 мм, охлаждаемой водой. Под соленоидом на длине 100 мм размещен электронагревател мощностью 4 кВт, выполненный из нихрома диаметром 4 мм. Температура сло , псевдоожиженного импульсным магнитным полем, поддерживалась на уровне 450±50°С и автоматически регулировалась с помощью термометра сопротивлени , установленного на выходе водорода из реактора и включенного в одно из плеч моста посто нного тока, отбалансированного на , а также пол ризованного реле , включенного в диагональ этого моста, посредством которого включались-выключались тиристоры системы .электронагревател .7 14 pa, from which tubes with a diameter of 3 mm emerged in the form of radial antennae and from top to bottom. Outside, at the site of the coverage of the pipe with a solenoid, a thermal insulation of mica and asbestos was installed with a thickness of 20 mm. Height from a lenoid of 80 mm. It is made of 6-layer copper tube with a diameter of 8 mm, cooled by water. Under the solenoid at a length of 100 mm there is an electric heater with a power of 4 kW, made of nichrome 4 mm in diameter. The temperature of the layer, fluidized by a pulsed magnetic field, was maintained at 450 ± 50 ° C and was automatically controlled with a resistance thermometer installed at the hydrogen outlet from the reactor and connected to one of the arms of the DC bridge balanced on, as well as polarized, included in the diagonal of this bridge, by means of which the thyristors of the system of electric heater were turned on / off.

В реактор загружалс 1 кг материала о Объемна скорость водорода составл ла 3 . Первоначально реак1 kg of material was loaded into the reactor. The volumetric rate of hydrogen was 3. Originally reacted

Tdp посредством вентил подсоедин лс к вакуум-насосу. Затем этот вентиль закрывалс и.открывалс вентиль подсоединенный к баллону с водородом Этот водород затем последовательно проходил через осушитель с силикаге- лем, газодувку, газовый подогреватель , реактор дл восстановлени ,вод ной холодильник (охлаждение до 10°С), после чего вновь возвращалс в осушитель с силикагелем дл рециркул ции . Процесс восстановлени шел при атмосферном давлении в течение 90 мин, после чего содержание кислорода в металле составило О,36%.Затем порошок выбрасывалс магнитным полем в бункер дл сбора восстановленного материала, а дозатор загружал новую.порцию окисленного .порошка дп восстановлени . В этом процессе не были использованы резервы повышени его производительности, в частности рост давлени до 25-30 атм бьш равносилен . с точки зрени увеличени скорости восстановлени росту температуры до 800-900°С, кроме того , увеличение числа последовательно работающих ступеней также обеспечивают увеличение производительноTdp is connected via a valve to a vacuum pump. This valve was then closed and the valve opened was connected to a hydrogen cylinder. This hydrogen was then successively passed through a silica gel dryer, a gas blower, a gas heater, a reduction reactor, a water cooler (cooled to 10 ° C), after which it returned to silica gel desiccant for recycling. The reduction process was carried out at atmospheric pressure for 90 minutes, after which the oxygen content in the metal was O, 36%. Then the powder was ejected by a magnetic field into the bunker to collect the reduced material, and the dispenser loaded a new portion of the oxidized powder. In this process, reserves of increasing its productivity were not used, in particular, a pressure increase up to 25–30 atm was equivalent. From the point of view of the increase in the rate of recovery, the rise in temperature to 800–900 ° C, moreover, an increase in the number of successive stages also provides an increase in productivity

00

64 64

5five

00

5five

00

3535

4040

4545

5050

5555

сти процесса восстановлени , приближа его к непрерывному процессу.recovery process, bringing it closer to a continuous process.

Осуществление непосредственно в процессе восстановлени послойной магнитной сепарации обрабатываемого материала, в зависимости от степени его восстановлени , в псевдоожижен- ном магнитным полем слое, при длительности импульсов магнитного пол 0,01-0,02 с и частоте импульсов 3 - 10 Гц, обеспечивает непрерывность процесса восстановлени и необходимое врем пребывани частиц обрабатываемого материала в реакторе, в зависимости от начальной степени их окислени , без выброса их в последующий реактор, а также предотвращает вынос этих частиц потоком газа- восстановител за счет удержани их магнитным полем.Implementation directly in the process of restoration of the layer-by-layer magnetic separation of the material being processed, depending on the degree of its recovery, in a fluidized magnetic field, at a pulse duration of the magnetic field of 0.01-0.02 s and a pulse frequency of 3 - 10 Hz, ensures the continuity of the process recovery and the required residence time of the particles of the material being processed in the reactor, depending on the initial degree of their oxidation, without throwing them into the subsequent reactor, and also prevents these particles from being carried along current of the reducing gas by holding them with a magnetic field.

Наложение одновременно с импульсным магнитным полем переменного магнитного пол напр женностью, равной, по крайней мере, коэрцитивной силе восстанавливаемого материала, размагничивает его, улучшает подвижность частиц за счет преодолени их сцеплени силами, вызванными остаточным магнетизмом, повышает интенсивность теплообмена с поверхностью, омьшаемой слоем, до уровн интенсивности теплообмена магнитом гкого материала. .Imposing simultaneously with a pulsed magnetic field of an alternating magnetic field with a strength equal to at least the coercive force of the material being restored, demagnetizes it, improves the particle mobility by overcoming their adhesion by forces caused by residual magnetism, increases the intensity of heat exchange with the surface surrounded by a layer to The level of intensity of heat exchange with a magnet of a soft material. .

Транспорт восстановленного материала за счет выброса его из реактора продольным импульсным магнитным полем частотой 1-2 Гц и длительностью 0,01-0,06 с обеспечивает непрерывность восстановлени и отвод отсепа- рированного сло обрабатываемого материала в зaвиcи focти от степени его восстановлени в следующие один за другим реакторы дл окончательного восстановлени .The transport of the recovered material by ejecting it from the reactor with a longitudinal pulsed magnetic field with a frequency of 1-2 Hz and a duration of 0.01-0.06 s ensures the continuity of recovery and removal of the separated layer of the material being processed at the rate of its recovery in the next one other reactors for final reduction.

Создание чередующихс во времени зон транспорта и псевдоожижени обеспечивает необходимое врем пребывани частиц в реакторах, предотвращает вынос материала из реактора тотчас, как только он поступил в него из предыдущего реактора.The creation of alternating in time zones of transport and fluidization ensures the necessary residence time of particles in the reactors, prevents the material from being removed from the reactor immediately after it enters it from the previous reactor.

Размещение в каждом корпусе над соленоидом дуговой направл ющей с выходом ее конца в виде загрузочного (патрубка в каждый соседний корпус обеспечивает магнитный транспорт материала между последовательно расположенными реакторами.Placing in each case above the arc solenoid with the output of its end in the form of a boot (pipe in each adjacent case provides a magnetic transport of material between successive reactors.

Охват части корпуса, размещенного под соленоидами, электронагревател ми позвол ет поддерживать на заданием уровне температуру процесса, а также обеспечивает перевод в парамагнитное состо ние недовосстановлен- ной части материала частиц при различных точках Кюри окислов и металла , что улучшает процесс разделени по степени восстановлени порошка. Например,точка Кюри железа , а его окислов 580°С.The coverage of a part of the body placed under the solenoids by electric heaters allows the process temperature to be kept at the desired level, and also provides for the transfer of the undereduced part of the particle material at various Curie points to oxides and metals, which improves the separation process according to the degree of powder recovery. For example, the Curie point of iron, and its oxides 580 ° C.

Св зь заслонки с металлическим диском, выполненным из двух частей: немагнитной токопровод щей (напри-- мер, изготовленной из меди), и ферромагнитной , обеспечивает (при условии , что биметаллический диск размещен непосредственно под нижним основанием соленоида) перекрытие заслонкой нижнего основани реактора при наложении на диск унипол рного импульсного магнитного пол и отсутствие этого перекрыти с выгрузкой немагнитного материала при наложении на диск знакопеременного магнитного пол в виде импульсов.The connection of the valve with a metal disk made of two parts: a non-magnetic conductive (for example, made of copper) and ferromagnetic, ensures (provided that the bimetallic disk is placed directly under the bottom base of the solenoid) overlap with the valve of the lower base of the reactor the imposition of a unipolar pulsed magnetic field on the disk and the absence of this overlap with unloading of a nonmagnetic material when imposing on the disk an alternating magnetic field in the form of pulses.

Химический состав полученного порощка после восстановлени в слое, псевдоожиженном импульсным магнитным полем, составил,%: W 5,5, Мо 5,5; С 1,1; 0 0,36; Сг 2,6; Si 0,28; Ni 0,49; Mn 0,44; V 1,9; S 0,02.The chemical composition of the powder obtained after reduction in a bed fluidized by a pulsed magnetic field was: W 5.5, Mo 5.5; C 1.1; 0 0.36; Cr 2,6; Si 0.28; Ni 0.49; Mn 0.44; V 1.9; S 0.02.

Порошок был выделен из шлама, полученного после абразивной обработки металлорежущего инструмента марки Р6М5.The powder was isolated from the sludge obtained after abrasive machining of metal-cutting tools of the brand R6M5.

Применение предложенного технического решени позвол ет снизить содержание кислорода в полученном продукте до 0,36% (по сравнению с 1,6%The application of the proposed technical solution allows to reduce the oxygen content in the resulting product to 0.36% (compared with 1.6%

147046410147046410

0 в продукте, полученном в известном устройстве).0 in the product obtained in a known device).

При этом производительность техно- логического процесса может быть увеличена в 3-раза. Например, при использовании предложенного устройства, . содержащего 28 реакторов, производительность составл ет 140 кг/ч, а 10 при использовании известного устройства с таким же количеством реакторов - 30-40 кг/ч (с учетом продолжительности периодической загрузки и разгрузки реакторов).At the same time, the performance of the technological process can be increased by 3 times. For example, when using the proposed device,. containing 28 reactors, the capacity is 140 kg / h, and 10 when using a known device with the same number of reactors - 30-40 kg / h (taking into account the duration of the periodic loading and unloading of the reactors).

1515

2020

Следовательно, применение предложенного технического решени обеспечивает увеличение производительности технологического процесса.Therefore, the application of the proposed technical solution provides an increase in the productivity of the technological process.

Claims

Invention Formula

25

thirty

An apparatus for producing a ferromagnetic metal powder comprising vertical bodies installed inside solenoids, a metering device, valves installed on the bodies, and nozzles for supplying and discharging material and a reducing gas, characterized in that it is equipped with arcuate guides to increase the capacity installed in each housing above the solenoids, electrical heaters placed under the solenoids in the lower part of each housing, and a bimetallic disk made in the form of a nonmagnetic conductive and ferromagnetic parts, with the disk placed under the lower bases of the solenoids and connected to the body valves.

40

Therefore, the application of the proposed technical solution provides an increase in the productivity of the technological process.

Invention Formula

sixteen

fee. 2