Что такое порошок железа

железные порошки

Полезное

Смотреть что такое «железные порошки» в других словарях:

Порошки — [powders] совокупность от 1 нм до 1 мм контактирующих частиц металла, сплава или металлоподобного соединения, не связанных в единое тело. Порошки с частицами одинаковых размеров называются монодисперсными, разных полидисперсными. Порошки… … Энциклопедический словарь по металлургии

карбонильные порошки — [carbonyl powders] порошки, полученные термической диссоциацией карбонилов металла при атмосферном давлении. Этим методом получают высококачественные порошки Fe, Ni, Co, Cr,W, Мо и полиметаллические порошки из этих металлов. Карбонильные порошки… … Энциклопедический словарь по металлургии

синтезированные порошки — [synthesized powders] порошки, полученные в результате химических реакций между исходными веществами. Различают следующие основные методы синтеза порошков: газовый, металлотермический, неметаллотермический, прямой, растворный и электролизный. В… … Энциклопедический словарь по металлургии

полые сферические порошки — [porous spheric powders] газонаполненные микробаллоны диаметром 30 3000 мкм с толщиной стенки несколько мкм. Наиболее распространены полые сферические порошки из Аl2O3, ZrO2 и стекла. Вследствие монокристаллической или аморфной структуры стенок и … Энциклопедический словарь по металлургии

осажденные порошки — [powder deposits] порошки, полученные в результате химической реакции замещения менее электроотрицательного металла более электроотрицательным, т. е. металлом, стоящим в ряду напряжений выше осаждаемого. Так получают порошки Sn, восстанавливая… … Энциклопедический словарь по металлургии

металлургические (заправочные) порошки — [fettling powders] смесь порошков заданного зернового состава, состоящая из периклаза или периклаза и извести, а также их соединений. Периклазовые и периклазоизвестковые металлургические порошки содержат 78 % MgO и Энциклопедический словарь по металлургии

распыленные порошки — [atomized powders] порошки, как правило, сферической формы, полученные распылением металлов или сплавов. Распыленные порошки содержат значительное количество газов (кислорода, водорода, азота и др.) как адсорбирующихся на поверхности, так и… … Энциклопедический словарь по металлургии

электролитические порошки — [electrolytic powders] порошки, полученные электролизом водных растворов или расплавов солей металлов. Первым методом осаждают порошки: Fe, Ni, Co, W, Mo, Cu, Cr, Fe Ni, Fe Ni Mo, Ni Cu, Ag; их сушат и подвергают восстановит, отжигу. Сырьем… … Энциклопедический словарь по металлургии

ультрадисперсные порошки — [ultraflne powders] порошки с частицами диаметром Энциклопедический словарь по металлургии

абразивные порошки — [abrasive powders] порошки из искусственных (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, монокорунд, синтетический алмаз и др.) и естественных (кремень, наждак, корунд, алмаз и др.) абразивных материалов. Абразивные порошки получают… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Порошок железа

Порошок железа ГОСТ 9849-86

Выбранный производственный цикл влияет на плотность насыпной массы полученного продукта.

Вниманию потребителей также представлены порошки разных металлов:

Железные порошки используют в порошковой металлургии. С их помощью производят сплавы, заготовки, изделия, отличающиеся высокой прочностью и особыми эксплуатационными свойствами. Это упрощает производственный цикл, сокращает временные и финансовые затраты. Делают сварные швы эластичными, с высокой прочностью.

Железнй порошок: величина гранул

ГОСТ 9849-86 предусматривает наличие гранул, величиной 415, 315, 200, 160, 71 мкм. От этого зависят нормы гранулированного состава:

Химический состав

Железный порошок изготавливают по нормам ГОСТ 9849-86. В него входят химические элементы:

Плотность материала

По нормам ГОСТ 9849-86 железный порошок классифицируют по насыпной плотности 22, 24, 26, 28, 30. Каждое из этих значений соответствует определенному диапазону плотности:

При договоренности производителя с покупателем материал может иметь другую насыпную плотность. Его влажность не должна быть больше 0,25%.

Порошок железа: применение

Порошок железа является сырьем для порошковой металлургии. Позволяет получить изделия для производства:

С его помощью производят цементацию цветных металлов. В сельскохозяйственной отрасли при помощи железного порошка очищают семена. Его применяют при изучении действия магнитных полей, в полиграфии.

Упаковка, транспортировка и хранение

Упаковывают сыпучий материал в герметичные полиэтиленовые мешки с толщиной пленки не меньше 0,18 мм. Вес порошка в одном мешке не больше 25 кг.

Допускается упаковывание порошка в жестяную банку из черного металла толщиной не меньше 0,5 мм. Крышку банки герметично закрывают с использованием замазки или заливки. Вес такой упаковки не больше 50 кг.

Перевозят товар всеми видами транспорта в контейнерах с общим весом не больше 5 тонн. Так обеспечивают сохранность продукта, герметичность упаковок.

Хранят продукцию на стеллажах или поддонах в сухих складских помещениях. При штабелировании мешки укладывают в два ряда, банки – в три ряда.

Где купить порошок железа

Цена на порошок железа

Компания СтальЭнерго-96 реализует порошок по ценам завода-производителя. Цена складывается из стоимости материала изготовления, затрат на производство и транспортировку изделия. Ознакомиться со всем ассортиментом продукции, предлагаемой нашей компанией можно на главной странице.

Источник

Как производят железный порошок в России

Порошковая металлургия, представляющая собой безотходную

технологию, является одним из перспективных направлений в металлургии.

Около 85% всего мирового производства металлических порошковых изделий

приходится на изделия, изготовленные на базе железных порошков.

Железные порошки по способу производства подразделяются на

восстановленные, распыленные, карбонильные, электролитические и др. В

России железные порошки изготавливают преимущественно методом

восстановления оксидов железа с последующим измельчением

восстановленного продукта до необходимого гранулометрического состава и

распылением расплава водой высокого давления.

Восстановленные порошки отличаются губчатым строением, развитой

поверхностью частиц и низкой насыпной плотностью, благодаря чему

обеспечивают высокую прочность сырой прессовки. Это делает их

незаменимыми при производстве изделий сложной конфигурации с тонкими

стенками. Потребность в таких порошках непрерывно растет.

Железные порошки применяются для производства деталей изделий

широкой номенклатуры прессованием и спеканием, в покрытиях сварочных

электродов и для изготовления сердцевины сварочной проволоки, а также для

кислородно-флюсовой резки, магнитной дефектоскопии, для изготовления

полиграфических красителей и других целей.

Появляются новые сферы

использования железных порошков, в частности для 3D-печати.

Значительное применение получило технически чистое железо высокой

химической чистоты, называемое карбонильным железом.

Одной из основных областей использования карбонильного железа

можно назвать радиоэлектронику: в данной отрасли порошки используют

для производства магнитных сердечников. Не менее важной областью

применения карбонильного железа является порошковая дефектоскопия.

Порошки карбонильного железа используются для МИМ-технологий и

традиционной порошковой металлургии.

Железные порошки относятся к черной металлургии, а карбонильное железо –

к продукции химической промышленности.

Для получения железного порошка в настоящее время применяется

большое разнообразие методов, что объясняется не только потребностью в

порошках различного назначения, но и поисками такой технологии, которая

могла бы обеспечить снижение издержек производства при повышении

качественных параметров порошка.

Железные порошки изготавливают в основном двумя методами —

распылением жидкой стали или восстановлением оксидов железа с

последующим измельчением восстановленного продукта до необходимого

Получение железного порошка восстановлением его из железной

окалины или руды природным газом дает возможность использовать в

качестве сырья большое количество дешевой окалины, получаемой при

прокатке и ковке стали.

Сначала окалину сушат, затем отделяют неметаллические компоненты,

далее измельчают и смешивают с твердым восстановителем (нефтяной кокс

или термоштыб) в особых керамических тиглях и отправляют в печь.

Получившееся губчатое железо размалывается и просеивается. В результате и

получается железный порошок.

Такие порошки хорошо прессуются и спекаются при производстве

деталей, однако в силу того, что при восстановлении некоторые химические

элементы не восстанавливаются, то страдают эксплуатационные свойства

Порошок железный распыленный изготавливается путем распыления

расплава металла. Распыление производится водой под высоким давлением,

после чего порошок сушат и восстанавливают в печах, в итоге получается

губка, которую впоследствии размалывают и усредняют. Другой способ

изготовления – распыление воздухом.

Восстановленный порошок отличается от распыленного губчатымстроением, низкой насыпной плотностью и развитой поверхностью частиц.

Карбонильное железо представляет собой порошок, который выделяется

из соединения Fe(CO)5 (пентакарбонил железа) при температурах 200-250° С и

давлении 150 ат. При таком нагреве карбонил железа (жидкость) распадается

на железо и окись углерода по формуле Fe (CO)s

= Fe + 5СО. Железо осаждается в виде мелкого порошка. Оно совершенно не содержит таких

примесей, как кремний, фосфор и сера; кислород и углерод содержатся в очень

небольших количествах. Для удаления из него углерода производят отжиг

Источник

Что такое порошок железа

Iron powder. Specifications

Дата введения 1987-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

Ю.В.Манегин, В.Т.Абабков, В.В.Рукин, М.И.Кононов, В.В.Каратеева, Б.П.Белоусов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.04.86 N 1091

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 27.12.91 N 2187

6. ИЗДАНИЕ (май 2011 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1989 г., декабре 1991 г. (ИУС 1-90, 4-92)

Настоящий стандарт распространяется на железный порошок, полученный методами восстановления и распыления расплава металла водой высокого давления или сжатым воздухом, предназначенный для изготовления изделий методом порошковой металлургии, сварочных материалов и других целей.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. Порошок подразделяют:

— по способу изготовления:

1.2. В условном обозначении порошка указывают:

Примеры условных обозначений

Порошок железный, восстановленный, марки ПЖВ1, по гранулометрическому составу 450, с насыпной плотностью 26:

ПЖВ1.450.26 ГОСТ 9849-86

Порошок железный, распыленный, марки ПЖР2, по гранулометрическому составу 200, с насыпной плотностью 26:

ПЖР2.200.26 ГОСТ 9849-86

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Порошок должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

2.2. Химический состав порошка должен соответствовать нормам, указанным в табл.1.

Источник

Железный порошок, его применение в пищевых продуктах и напитках, обогащенный материал и способ получения железного порошка

Владельцы патента RU 2325077:

Настоящее изобретение относится к обогащению пищи и корма. Более конкретно, изобретение относится к железному порошку, применяемому в качестве добавки в пищу и корм, который может быть получен экономически эффективным способом.

Железо является необходимым микроэлементом в питании людей и животных. Этот элемент представляет собой компонент гема в гемоглобине, а также имеется в миоглобине, цитохромах и некоторых ферментах. Основная роль железа заключается в его участии в транспортировке, хранении и использовании кислорода. Обычно сбалансированное питание покрывает потребности в железе в результате потребления обогащенных железом продуктов питания, таких как овощи, мясо и крупы. Важным источником железа являются зерновые продукты, такие как пшеничная мука. Однако в современных способах получения пшеничной муки удаляют богатую железом оболочку пшеничных зерен. В результате этого, содержание железа в современной пшеничной муке ниже, чем в муке, производимой до настоящего времени. Дефицит железа также является следствием недостаточного питания, которое особенно характерно для развивающихся стран. Поскольку пища с пониженным содержанием железа способствует низкому весу новорожденных, ослабляет рост и умственные способности детей и вызывает утомляемость у взрослых людей, существует потребность в добавлении железа в пищу. Разумеется, что наибольший эффект программы обогащения пищи достигается в том случае, когда железо добавляется в ежедневный рацион питания людей.

Наиболее широко распространенный способ представляет собой обогащение железом зерновых продуктов, таких как пшеничная мука, кукурузная мука, кукурузные хлопья и т.п., однако обогащению могут подвергаться и многие другие продукты.

Железо может добавляться в пищу и корм во многих различных формах. Может использоваться металлическое железо, а также неорганические соли железа, такие как сульфат железа, и такие органические соли, как глюконат или фумарат железа. В основном существует три основных типа элементарного железа для обогащения пищи, представляющие собой восстановленное или губчатое железо, карбонильное железо и электролитическое железо.

Восстановленное железо получают восстановлением измельченного оксида железа водородом или оксидом углерода при повышенной температуре с последующим дроблением и измельчением восстановленной спеченной железной массы. Восстановленное железо получают из железной руды или вторичной окалины. Чистота продукта определяется чистотой оксида железа. Такие продукты характеризуются самой низкой чистотой пищевых железных порошков по сравнению с электролитическими и карбонильными порошками. Наиболее распространенной примесью в железном порошке, полученном любым процессом восстановления, является кислород, большая часть которого находится в тонкой пленке поверхностного оксида. Основные примеси включают углерод, магний, алюминий, кремний, фосфор, серу, хром, марганец, никель и медь, причем многие из этих элементов присутствуют в виде оксидов. Частицы имеют неоднородный размер и пористость и состоят из множества равноосных зерен.

Порошкообразный карбонил железа состоит из значительно более мелких частиц, чем частицы других железных порошков. Такие порошки получают обработкой восстановленного железа оксидом углерода под воздействием тепла и давления. Полученный в результате этой операции пентакарбонил железа далее разлагают в контролируемых условиях с получением железного порошка и газообразного оксида углерода. На этой стадии основная примесь представляет собой углерод, для удаления большей части которого необходимо проводить дополнительное восстановление в среде влажного водорода. Частицы полученного порошка имеют диаметр в интервале 0,5-10 мкм и характеризуются высокой чистотой. Частицы имеют форму, близкую к сферической, и характеризуются высокой плотностью и гладкостью. Структура частиц характеризуется наличием концентрических оболочек, расположенных по типу луковичной шелухи. Карбонильный способ является дорогостоящим.

Электролитическое железо получают электроосаждением твердого хрупкого металла, подвергнутого механическому измельчению. Частицы электролитического железа имеют нерегулярную, разветвленную в виде папоротника форму, определяющую их высокую площадь поверхности.

Важной особенностью железосодержащих соединений, используемых в качестве пищевых добавок, является биодоступность железа, т.е. эффективность поглощения железа организмом. Среди железных порошков, используемых в настоящее время для обогащения пищи и корма, карбонильные и электролитические порошки обладают наивысшей биодоступностью, однако их себестоимость высока в сравнении с себестоимостью восстановленных железных порошков. По этой причине чистый порошок восстановленного железа, обладающий высокой биодоступностью, который может быть получен экономически выгодным способом, является привлекательным материалом и его получение является задачей настоящего изобретения.

Оценка биодоступности может быть осуществлена различными методами, такими как исследования in vitro, исследования на животных или людях. Биодоступность железных порошков, а также других производных железа обычно измеряют относительно сульфата железа.

Обогащающее количество (1-200 ч/млн) такого порошка следует вводить в пищевой или кормовой продукт.

Соответственно, второй объект изобретения касается применения порошка по изобретению для обогащения железом пищевых продуктов, кормов или напитков.

Изобретение также касается материала, обогащенного порошком по изобретению. Обогащенный материал по изобретению содержит пищевой продукт (например, муку) или напиток и обогащающее количество восстановленного железного порошка по изобретению.

Оксид железа, используемый в качестве исходного материала, может представлять собой природный гематит (Fe₂О₃). В качестве альтернативы используют оксиды железа, получаемые в качестве побочных продуктов в процессе кислотной регенерации. Для получения продукта с желаемыми свойствами предпочтительный размер частиц исходного материала не должен превышать 55 мкм.

Восстановление исходного материала осуществляют газообразным водородом или смесью угля и газообразного водорода. Предпочтительно, восстановление осуществляют в конвейерной печи при температуре до 1100°С. Важной особенностью процесса является проведение восстановления таким образом, чтобы получить продукт в виде порошка или слабоспеченной массы, которая может быть легко измельчена без воздействия или при незначительном воздействии на форму и другие характеристики частиц.

Способ получения порошка губчатого железа для металлургического применения описан в GB 704026. В этом патенте указывается, что для получения такого порошка размер частиц исходного материала должен составлять менее 150 мкм (100 меш) и не превышать размер частиц конечного продукта. Кроме этого, отмечается, что исходный материал следует восстанавливать твердым или газообразным восстанавливающим агентом при такой температуре, когда образуется спеченная масса губчатого железа. После охлаждения спеченную массу измельчают до требуемого размера. В качестве примера указано конкретно, что концентрат магнетита восстанавливают углем при температуре 1000°С.

Другой способ восстановления раскрыт в патенте США 5713982. Этот способ предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы порошок оксида железа постепенно нагревался в восстановительной атмосфере примерно до 1200°F (649°C), затем примерно до 1400°F (760°C) и, наконец, примерно до 1500°F (816°C). В качестве восстановительной атмосферы предпочтительно используют водород. Согласно этому известному способу порошок железа получают в виде частиц сферической формы. Отмечается, что такой известный порошок может использоваться для процессов литья под давлением.

В настоящем изобретении обнаружено, что для достижения удовлетворительной скорости растворения и биодоступности частицы железа, полученные после восстановления, должны иметь нерегулярную форму. Установлено, что этот важный отличительный признак может быть обеспечен проведением восстановления порошка оксида железа при несколько более высоких температурах и/или при несколько большей длительности нагревания, чем указано в цитированном патенте США. Для примера можно отметить, что комбинация угля и газообразного водорода может использоваться в качестве восстанавливающих агентов при температуре около 1000°С. Точные условия получения железных порошков с нерегулярной формой частиц могут быть определены специалистом в данной области техники.

Плотность частиц (PD) измеряют с помощью пикнометра, обеспечивающего поток жидкости в открытые поры частиц железа в резервуаре определенного объема при контролируемых условиях. Плотность частиц определяют как частное от деления массы частицы на ее объем, включая объем внутренних закрытых пор. В качестве жидкой среды используют 5% раствор этанола с концентрацией 99,5%. Измеряют массу пикнометра, содержащего образец железного порошка и пикнометра, содержащего образец железного порошка, заполненный до определенного объема проникающей жидкостью. Из известных значений определенного объема пикнометра и плотности проникающей жидкости можно рассчитать плотность частиц.

Размер частиц железного порошка также является параметром, оказывающим влияние на скорость растворения. Слишком крупные частицы отрицательно влияют на скорость растворения, а слишком мелкие частицы железного порошка повышают опасность взрыва пыли в ходе обработки. Достаточно высокая скорость растворения достигается при среднем размере частиц 5-45, предпочтительно 5-25 мкм.

В качестве метода оценки биодоступности железного порошка авторы изобретения использовали способ, включающий стадии растворения 50 г железного порошка в хлористоводородной кислоте при рН 1 и 37°С. Количество растворенного железа измеряли через 30 минут. Полученные значения приведены ниже в таблице 2 как скорость растворения. Согласно изобретению установлено, что через 30 минут по меньшей мере 40% масс железного порошка должно растворяться в хлористоводородной кислоте при 37°С и рН 1. Хотя приведенное описание относится к пищевым применениям, очевидно, что порошок железа по изобретению также может использоваться в других областях техники, где требуется быстрое растворение.

Далее изобретение дополнительно иллюстрируется следующими ниже примерами, не ограничивающими объем изобретения.

Этот пример поясняет способ получения железного порошка, обладающего высокой биодоступностью, измеренной по скорости растворения, который может использоваться для обогащения пищевых или кормовых продуктов.

Гематит с размером частиц 5-20 мкм смешивали с углем, имеющим размер зерна менее 1 мм. Уголь добавляли в количестве 12 мас.% Полученную смесь восстанавливали в печи при температуре около 1000°С. Газообразный водород вводили в нижнюю часть печи и принудительно пропускали противотоком к потоку гематита. Добавленное количество газообразного водорода составляло 610 м 3 на тонну восстановленного железа. Полученную массу губчатого железа осторожно дробили в стандартном размалывающем устройстве и просеивали через сито 325 меш.

На фиг.1 представлена микрофотография полученного железного порошка.

Повторяли способ по примеру 1, но восстановление осуществляли только водородом и использовали в качестве исходного материала оксид железа, полученный в виде побочного продукта процесса кислотной регенерации.

На фиг.2 представлена микрофотография порошка железа, полученного в этом примере.

Сравнение новых порошков А и В по примерам 1 и 2 соответственно и порошков железа, используемых в настоящее время для обогащения пищевых продуктов, приведено ниже в Таблице 1, в которой перечисляются типы порошков, а в Таблице 2 приведены их свойства.

Порошки по изобретению содержат As, Hg и Pb в количествах ниже критических пределов, установленных для железных порошков, предназначенных для обогащения пищевых продуктов.

2. Порошок по п.1, в котором удельная поверхность частиц порошка составляет более 400 м 2 /кг при среднем размере частиц 5-25 мкм.

3. Порошок по п.2, в котором удельная поверхность частиц порошка составляет более 450 м 2 /кг.

4. Порошок по п.3, в котором удельная поверхность частиц порошка составляет более 500 м 2 /кг.

5. Порошок по п.1, в котором соотношение AD:PD составляет менее 0,27.

6. Порошок по п.4, в котором соотношение AD:PD составляет менее 0,27.

7. Порошок по п.1, в котором соотношение AD:PD составляет менее 0,25.

8. Порошок по п.4, в котором соотношение AD:PD составляет менее 0,25.

9. Порошок по п.1, который имеет скорость растворения в хлористо-водородной кислоте при 37°С и рН 1 по меньшей мере 40 мас.% за 30 мин.

10. Порошок по п.8, который имеет скорость растворения в хлористо-водородной кислоте при 37°С и рН 1 по меньшей мере 40 мас.% за 30 мин.

11. Применение порошка по п.1 для обогащения железом пищевых продуктов, кормов или напитков.

12. Применение порошка по п.10 для обогащения железом пищевых продуктов, кормов или напитков.

13. Обогащенный материал, содержащий пищевой продукт или напиток и обогащающее количество восстановленного железного порошка по п.1.

14. Обогащенный материал, содержащий пищевой продукт или напиток и обогащающее количество восстановленного железного порошка по п.10.

15. Способ получения восстановленного железного порошка по п.1, предусматривающий стадии:

обеспечения исходного материала из порошка оксида железа, имеющего размер частиц менее 55 мкм;

восстановления указанного порошка при температуре ниже 1100°С в пористую спеченную массу;

измельчения и просеивания спеченной массы с получением порошка, имеющего частицы желаемого размера.

16. Способ по п.15, в котором оксид железа выбирают из группы, состоящей из природного гематита (Fe₂O₃) и оксидов железа, полученных в виде побочных продуктов процесса кислотной регенерации.

17. Способ по п.16, в котором восстановление осуществляют газообразным водородом.

18. Способ по п.16, в котором восстановление осуществляют смесью угля с газообразным водородом.

19. Способ по п.15, в котором восстановление осуществляют в конвейерной печи.

Источник