مطلب در مورد روش های تولید پودر در مورد متالورپی پودر

[mehrdadadib]

لطفا اگه کسی در مورد روش های تولید پودر در متالورژی پودر و یا میکروسکوپ های SEM مطلب خوبی داره به این ایمیل ارسال کند یا لینک اش را بزارد
ممنون

 

[zeinab68]

متالورژی پودر (تولید پورد آهن) :
فرآیند تولید پودر آهن با استفاده از پوسته های اکسیدی :
گزارش مرحله اول :
بررسی شرایط پوسته اکسیدی و شرایط فرآیند احیاء از کیفیت پودر آهن تولید شده ، در این کار نمونه ای از پوسته اکسیدی با آنالیز تقریبی زیر مورد فرآیند احیاء کربوترکیب قرار گرفت.
(اهواز)
%15 %25 %55
در ابتدا پوسته اکسیدی فوق آسیاب شده و مورد لانه بندی قرار گرفت و مورد جدایش مغناطیسی قرار گرفته تا مواد باطله غیرمغناطیس جدا شوند. شدت میدان در حدی بود که تمام اکسیدهای آهن مغناطیس شده و فقط اکسیدهای ناخالص قابل جدایش بودند. پودر حاصله مورد فرآیند اکسیداسیون در دماهای در یک کوره قرار گرفته تا درصد هماتیت پودر افزایش یابد. با خرد کردن مجدد و مخلوط کردن آن با پودر کک در داخل یک جعبه چدن نسبتا ایزوله در یک کوره با دمای مورد احیاء قرار گرفت. بعد از مدت زمان معین مخلوط از داخل جعبه تخلیه و مورد خرد کردن تا مش 100- قرار گرفته و الک گردید و جهت جدایش ذرات آهن فلزی از یک میدان مغناطیسی عبور داده شده نتیجه پودر آهن یا ذرات به شکل نامنظم بوده که تخلخل داخلی قابل توجهی دارد.
در یک کار تجربی بر روی نمونه های پوسته اکسیدی کارخانه فولاد اردمیر ترکیه
پوسته های اکسیدی همراه با سایر ضایعات آهن چون سرباژ آهن ، گرد و غبار ؟؟؟ مواد با ؟؟؟
ملیت سازی شده و سپس شرایط احیاء مورد بررسی قرار گرفته است.
پوسته های اکسیدی به طور متوسط آنالیز زیر را دارند :

لازم به ذکر است که پوسته های روغنی (%24) تا حرارت داده شده تا میزان روغن آنها به زیر %5 برسد.
از سرباره کوره بلند (%4) و نوعی تکنیکر (%6) که مخلوط آنها آنالیز دارد به عنوان ضریب جهت پلیت سازی استفاده گردیده است. مخلوط ضایعات آهن دار شامل %40 پوسته اکسیدی خشک ، %20 گرد و غبار ، %20 سرباره کوره بلند ، %15 سرباره کنورتر و %5 پوسته اکسید روغنی رنگ مصرفی و گرافیت به عنوان احیاء کننده به مخلوط ضایعات اضافه شده اند به طوریکه مخلوط نهایی شامل Fe %57 و C %7/9 می باشد.
این مخلوط مورد ملیت سازی قرار گرفته و پلیت ها با اتصال سرد در یک کوره دوار که از طریق الکتریکی حرارت داده می شوند مورد احیاء قرار گرفتند. شرایط سرعت دوران 22-20 دور در دقیقه ، دمای کوره مدت احیاء 2 ساعت و اتمسفر آرگون در نظر گرفته شده است.
پارامترهای مورد کنترل دما ، نسبت ، زمان احیاء و عوامل احیاء کننده هستند نسبت کربن به Fe (45% - 17%) ، کک (20-25% ) ، گرافیت (16-1/14% ) و نسبت کربن شارژ شده به کربن مورد نیاز استوکیوتری بین 8/1-67% در نظر گرفته شده اند.
طبق نتایج تحقیقاتی فوق یک افزایش 22% دوره زمان لازم برای احیاء %70 از اکسیدهای آهن حدود 35% کاهش می یابد. کک عامل اکسیوتری از گرافیت عمل می نماید اما با گرافیت بالاترین درجه احیاء در و حدود 70% حاصل می شود (با نسبت در حالیکه با کک به همین درجه احیاء اما با نسبت معادل 24% به آن می رسیم.
هر اندازه میزان کربن بالاتر باشد زمان لازم برای احیاء کاهش می یابد اما باید اقتصاد فرآیند و مسئله محیط زیست را در نظر گرفت. حداقل دمای لازم برای احیاء می باشد.
نسبت اپتیمم در داخل شارژ 45% که بعد از عملیات احیاء ملیت های آهن اسفنجی متخلخل حاصل شده که با آسیاب نمودن پودر آهن حاصل می شود البته پلیت های تولید شده قبل از احیاء می تواند مستقیما در کوره بلند مورد استفاده قرار گیرد و نسبت 4/1 برای نسبت کربن شارژ به کربن مورد نیاز می باشد.
در کار تجربی دیگر مخلوطی از کنسانتره آهن (تا 50%) ، پودر پوسته اکسیدی (تا 40%) و با اندازه بین میکرون پودر هماتیت % (45-2) و سطح ویژه تهیه شده به روش شیمیایی به همراه مواد احیاء کننده کربنی و پودر سنگ آهک در قالبهای sic مورد حرارت دهی قرار گرفتند به طوریکه عمل احیاء به واسطه انجام واکنش های زیر انجام
می گیرد.

ذرات هماتیت در بین ذرات کنسانتره و پوسته اکسیدی باعث جلوگیری از ؟؟؟ شدن آنها به یکدیگر می شود. هر اندازه ذرات ریز باشد خرد کردن آهن اسفنجی به دست آمده راحتر خواهد بود. اما ریز کردن پوسته اکسیدی در سایز زیر هزینه بر و مشکل است.
سطح ویژه پودر هماتیت اگر بالاتر از باشد عملیات نفوذپذیری با مشکل مواجه است و چنانچه کمتر از باشد به دلیل درشتی ذرات نمی تواند از زینرینگ ذرات آهن احیاء شدن با ذرات کنسانتره یا پوسته اکسیدی جلوگیری نماید. که عملیات خرد کردن بعدی را با مشکل مواجه می سازد.
دمای حرارت دهی (کوره تونلی) بین بوده چنانچه کمتر از باشد احیاء ناکافی بوده و در بالاتر از زینرینگ رخ می دهد. بنابراین ترجیحا بین
می باشد.
آهن اسفنجی حاصله تا مش 90- خرد شده و مجددا در 900 تحت ؟؟؟ HC مورد احیاء قرار می گیرد و نهایتا خرد شده و به عنوان پودر آهن در ساخت قطعات متالورژی پودر مورد استفاده قرار می گیرد.
مدت زمان رسیدن به دمای ماکزیمم در کوره تونلی حدود 2 ساعت و نگهداری در دمای ماکزیمم 44 ساعت می باشد. در فرآیندی دیگر پودر پوسته اکسیدی در بستر سیال از گاز احیاء کننده مثلا ئیدروژن با دمای و فشار پاشیده می شود. محصول مجددا خرد شده تا (80-60)% از مش 325 عبور نماید. درصد خلوص آهن به 7/99 %
می رسد. در این روش که احیاء مستقیم هم می نامیم با تکنیک دیگری هم انجام می شود و آن اینکه پودر پوسته اکسیدی به همراه پودر ترکیبات قلیایی مخلوط شده و مورد زینترینگ قرار می گیرد تا گرانولهای با استحکام بالا حاصل شود و هم اینکه تا حدودی ترکیبات مگنیتی به هماتیت تبدیل می شوند.
گرانولها در بستر گاز احیاء کننده (Co+H2) عملیات احیاء با غوطه ور شدن انجام
می گیرد. دمای احیاء .
حدود 250 قطعه صنعتی از پودر آهن در دنیا تولید می شود لذا تولید پودر آهن در ایران به طور مسلم به نفع اقتصاد مملکت می باشد به خصوص زمانی که از پوسته های اکسیدی آهن به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار گیرد.