ПОВІТРЯНЕ РОЗПИЛЮВАННЯ ОЧИЩЕНОГО ЧАВУНУ СТИСНЕНИМ ПОВІТРЯМ У ВОДУ НА «СЕВЕРСТАЛІ», ЧЕРЕПОВЕЦЬ
Рис. 1 Череповець, Північно-Західний округ
ЩО БУЛО ЗРОБЛЕНО?
· Експериментальні дослідження впливу вмісту вуглецю в розтопленому металі та параметри повітряних сопел на характеристики сирого порошку дали задовільну інформацію для регулювання процесу розпилення та прогнозування характеристик сирого порошку, таких як насипна щільність, яка є дуже важливою для наступного етапу технології – відпалу.· Підсумовуючи вплив параметрів розплаву та сопла таким чином:· Чим вищий вміст вуглецю в розплаві, тим менша насипна щільність сирого порошку. Це можна пояснити більшим перегрівом розплаву над лінією ліквідусу, що забезпечує кращу плинність розплаву та зниження його в’язкості. Обидва факти дуже позитивні під час процесу розпилення.· Чим менший кут між соплами, тим менша насипна щільність. Це можна пояснити ефектом взаємодії струменів і крапель у газометалевому факелі. Ймовірно, більш гострий кут атаки повітряного струменя на потік металу створює тангенціальне обертання поверхні крапель металу. Така сила обертання переважає над силою сфероїдізації, яку створює поверхнева енергія крапель, і частинки набувають більш неправильної форми. При цьому під більшим кутом протилежні струмені повітря можуть протидіяти один одному і витрачати свою енергію.· Менший кут між повітряними соплами також створює більшу відстань для вільного падіння струменя металу до точки зустрічі із струменями повітря, що забезпечує більший час для попереднього руйнування струменя металу для утворення первинних крапель.· Менший кут між повітряними соплами створює більший вакуум між ними і кращі умови для руйнування струменя металу перед фокусною точкою.Чим більша відстань між соплами, тим вища насипна щільність через меншу кінетичну енергію струменів до точки фокусу розпилення. Це може створити умови для довшого часу сфероїдізації, що призводить до більш гладких і округлих частинок.
РЕЗУЛЬТАТ
Стадія 1 призначена для очищення високовуглецевого сплаву заліза в існуючій 3-тонній плавильній дуговій печі. Спочатку це був рідкий чавун, переданий із сусіднього доменного цеху, пізніше це був чавун або суміш рідкого та твердого чавуну. Основне завдання полягало в тому, щоб видалити групу забруднюючих елементів, таких як Si, Mn, P, S, до прийнятного рівня і в той же час зберегти високий вміст вуглецю в стопі, перегріти розтоплений метал до 1650 ° C перед диспергуванням. Це одна з ключових стадій отримання кінцевого порошку заліза з біструктурними характеристиками.
Етап 2 призначений для розпилення перегрітого високовуглецевого стопу стисненим повітрям у воду. Шляхом регулювання параметрів процесу розпилення було заявлено про можливість варіювати кінцеву насипну щільність сирого порошку як інтегральну характеристику форми та поверхні частинок сирого порошку. Це теж один з ключових етапів. Етап 3 включає стандартні операції із збору води та пульпи залізного порошку, розділення води та порошку, очищення води та повернення в камеру розпилювача, висушування вологого порошку та накопичення сухого сирого порошку перед наступними етапами.
Етап 4 За патентованою технологією сирий порошок повинен містити вуглець в межах 2,2% – 3,5% за масою і кисень до 12%. Таким чином, стадія 4 призначена для зневуглецювання сирого порошку шляхом взаємодії між вуглецем і киснем, які сирий порошок вже містить. Реакція між вуглецем і киснем твердої фази протікає через газифікацію вуглецю і подальшу реакцію між газоподібним агентом і киснем порошку. У безперервній печі конвейєрного типу процес починається в гарячій реакційній зоні та продовжується в зоні охолодження, щоб охолодити зневуглевьований порошок (тут і далі самовідпалений порошок) принаймні до 50°C. У самоутворюваній атмосфері в гарячій зоні можливе відновлення кисню, але в охолоджувальній зоні за таких умов відбувається вторинне окислення. Для запобігання вторинного окислення внутрішній простір (муфель печі) безперервно продувають інертним азотом. Отже, цей ключовий етап називається зневуглецювання в печі під атмосферою інертного газу.Також було заявлено, що на цьому етапі створюють критичні біструктурні властивості поверхні частинок. Інтегральним показником цієї властивості є насипна щільність самовідпаленого порошку.
Етап 5. Після проміжного дроблення самовідпалений порошок-напівпродукт поступає на очищення під воднем. Стадія реалізована конвеєрною муфельною піччю в атмосфері водню. Мета полягає в тому, щоб видалити залишковий кисень до 0,2-0,3% за масою відповідно до вимог до готового комерційного залізного порошку. Етап 6 – це стандартна операція подрібнення та просіювання спеків порошку після водневої печі відпалу. Етап 7 – стандартна операція змішування окремих фракцій порошку відповідно до вимог фракційного складу і т.д.
ТЕХНОЛОГІЯ МОЖЕ БУТИ РЕАЛІЗОВАНА З МОДЕРНІЗАЦІЄЮ ТА МОДИФІКАЦІЄЮ НА ЗАМОВЛЕННЯ.