химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

ри нагревании порошка в вакууме — при этом реакция взаимодействия между карбидами и окислами железа протекает по уравнению

Fe304 + 4Fe3C ;==± 15Fe + 4СО. (VII-6)

Такой метод термической обработки карбонильного железа применялся фирмой «И. Г. Фарбениндустри» в тридцатых годах.

2 Структурные изменения порошка

карбонильного железа при термообработке

Для лучшего понимания механизма обезуглероживания карбонильных порошков, что особенно важно при получении железа особой чистоты и компактного железа для металлургии, необходимо изучить структурные изменения, происходящие в частицах порошка при его термообработке в среде водорода. Исследование этих изменений удобно производить по методике, разработанной Шлехтом и Шубардтом [ПО].

Согласно этой методике порошок карбонильного железа засыпают в пористые трубки Макварда и в течение 24 ч нагревают в токе водорода при различных температурах в интервале от 400 до 1200 °С. При этом порошок спекается и его вынимают из трубок в виде стержней.

Микрофотографии шлифов таких стержней, полученных Шлехтом и Шубардтом в различных условиях термообработки порошка, приведены на рис.51. Из рисунка видно, что при 400 °С луковичная структура частиц карбонильного железа начинает исчезать. Внутри каждой частицы возникают хорошо видимые на фотографии кристаллы; одновременно происходит рост зерен. Связь отдельных частиц порошка друг с другом еще незначительна. При 500 °С велична кристаллов практически не возрастает, однако частицы карбонильного железа начинают срастаться. При 600 °С срастание частиц происходит в еще большей степени, одновременно с этим кристаллы увеличиваются в два—три раза по сравнению с предыдущими шлифами. При 650 °С размер кристаллов уже ста-

137

новится соизмеримым с размером самих спекшихся частиц. Каждая частица при этом состоит всего из трех-четырех кристаллов. При 700 °С контуры частиц порошка едва различимы. Образующиеся кристаллы по своим размерам

Рис. 51. Структурные изменения порошка карбонильного железа при

138

уже превосходят прежние частицы, однако некоторые из них еще достаточно удалены друг от друга. При 800 СС они сближаются; продолжается дальнейший рост зерна. Зерна срастаются в большие кристаллы по мере дальнейшего увеличения температуры до 1100 и 1200 °С. На последней фотографии изображен шлиф с материала, полученного при 1000 °С и подвергнутого прокатке. Из фотографии видно, что такой материал ничем не отличается от обычного железа, полученного металлургической плавкой с последующей прокаткой. Таким образом порошок карбонильного железа обладает исключительно легкой спекаемсстью по сравнению со всеми другими типами порошкового железа. Это его свойство, по-видимому, обусловливается такими факторами, как исключительная чистота металла, низкая температура его образования и высокая дисперсность частиц. Поэтому порошки карбо-

термообработке в токе водорода. Х750.

;зэ

йильного железа являются наиболее подходящим исходным материалом для получения металлического железа особой чистоты, а также для широкого использования в порошковой металлургии.

3 Термическая обработка карбонильного железа в восстановительной среде

Как указывалось, термическая обработка порошков карбонильного железа в токе водорода без спекания их частиц позволяет существенно повысить магнитную проницаемость материала. С этой целью в промышленности применяются различные типы установок, предназначенных для осуществления процесса.

Установка фирмы «И. Г. Фарбениндустри» состоит из горизонтальной трубчатой печи длиной 0,5 м и диаметром 0,3 м. Порошок обрабатывают при 350 °С. Его загружают в лодочки по 150 кг в каждую. Полученный в результате термообработки порошок содержит примерно 0,1 % С, 0,1 % О и 0,01 % N. Магнитная проницаемость сердечников, изготовленных из такого порошка, составляет около 48 гс/э.

Повышение температуры термообработки до 450— 500 °С приводит к полному освобождению порошка от углерода и кислорода, но сопровождается заметным спеканием его частиц. Это делает необходимым дробление порошка, при котором сферическая форма частиц теряется. Магнитная проницаемость сердечников, изготовленных из такого порошка, возрастает примерно до 55 гс/э.

В ГДР на заводе «Лейна-верке» им. В. Ульбрихта термообработка порошкового карбонильного железа производится при температуре 500 °С в печи с наружным электрообогревом [111]. Перед подачей в печь водород увлажняется и нагревается. Порошок загружают на противни равномерным слоем толщиной 2—3 см. 15—20 противней устанавливают в печь друг на друга. При использовании исходного порошка с содержанием 0,8% С, 0,6% О и 0,8 % N после термообработки он содержит 0,03—0,1 % С, 0,1—0,25 % О и 0,03—0,05 % N. Магнитная проницаемость сердечников, изготовленных из такого порошка, составляет 33—40 гс/э.

В ФРГ на заводе «Бадише-анилин унд сода-фабрик» в качестве промышленного метода получения порошков

140

карбонильного железа с высокой магнитной проницаемостью также используется способ их термообработки в токе водорода в неподвижном слое. Получаемый при этом порошок выпускается с различным содержанием примесей: 0,04—0,05% С, 0—0,15% О и 0,05% N. Магнитная проницаемость сердечников, изготовленных из таких порошков, колеблется от 40 до 70 гс/э [112].

Как отмечалось выше, при термообработке порошков карбонильного железа в атмосфере водорода реакция обезуглероживания порошка является лимитирующей. В наших экспериментах по подбору оптимальных условии термообработки порошкового карбонильного железа марки Р-10, проводимой в токе водорода при неподвижном слое толщиной 3—5 см, установлено, что до температуры 350 °С обезуглероживание порошка практически не происходит. При 370—380 °С удаление углерода из порошка идет уже с заметной скоростью (рис. 52). Спекания порошка при этом не наблюдается.

Количество водорода, подаваемого при термообработке, существенно влияет на скорость обезуглероживания порошка карбонильного железа. Так, при подаче водорода 5 л/ч на 1 кг порошка обезуглероживание еще не про

страница 35
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
AP7722A
олимпийский 21 апреля 2018 руки вверх
цена билетов а запашных в лужниках
asics gel-sensei 4 mt отзывы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2017)