Способ получения порошка силумина из металлической стружки

(51) 22 9/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам утилизации стружковых отходов и отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания. Способ получения порошка силумина из металлической стружки включает измельчение в барабанном измельчителе центробежнопланетарной мельницы, в которой барабаны вращаются вокруг собственной оси и вокруг оси вращения платформы, на которой установлены барабаны, при этом вращения осуществляют в противоположном направлении. При этом снижают время помола до 5-10 минут.(72) Касымбекова Дарья Азыкановна Кетегенов Тлек Айтмуханович Тюменцева Олеся Александровна(73) Дочернее государственное предприятие Институт проблем горения Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СИЛУМИНА ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ 20314 Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам утилизации стружковых отходов и отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания. Поршни двигателей внутреннего сгорания изготавливают из силумина. Переработка отработанных деталей из твердых сплавов является актуальной и, в то же время, сложной задачей. Силумин - сплав алюминия с кремнием (8-12),обладает высокими механическими свойствами в сочетании с коррозионной стойкостью во влажной атмосфере. Его получение может быть ограничено переработкой отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания в порошок. Известен способ переработки металлической стружки посредством ее измельчения в вибрационном измельчителе, который представляет собой барабан с мелющими телами и дебалансным вибровозбудителем, расположенным снаружи или внутри барабана. (Кипарисов С.С., Падалко О.В./Оборудование предприятий порошковой металлургии // М., Металлургия, 1988 г., с.49) Недостатком известного способа является то, что вибратор в виде гладкого вала с дебалансом,находящийся внутри барабана, затрудняет работу мелющих тел и не позволяет перерабатывать в порошок стружку из твердых сплавов, таких, как силумин, при этом интенсивно изнашивается кожух,защищающий дебалансный вал, доступ к нему и ремонт затруднены. Кроме того, чтобы добиться нужного помола, требуется значительное время нахождения материала в зоне выработки, а это ведет к повышенному расходу электроэнергии. Известен способ получения порошка из металлической стружки в барабанном измельчителе путем одновременного воздействия на мелющее тело вибрации и вращательного движения барабана вокруг собственной оси. (РФ Патент 2090313, кл. В 22 9/04, опубл. 20.09.97). Недостатком известного способа является невозможность получения тонкодисперсного порошка из металлической стружки сплава,обладающего повышенной твердостью, а именно силумина и длительность процесса измельчения - 2 часа,влекущая за собой повышенные энергозатраты. Задачей заявляемого технического решения является разработка способа получения порошка из металлической стружки сплава, обладающего повышенной твердостью, а именно из стружки отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания, изготовленных из силумина, с целью утилизации отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания. Техническим эффектом поставленной задачи является снижение времени помола,а,следовательно,снижение энергозатрат на реализацию способа. Задача решается тем, что способ получения порошка из металлической стружки включает измельчение в барабанном измельчителе центробежно-планетарной мельницы, в которой барабаны вращаются вокруг собственной оси и 2 вокруг оси вращения платформы, на которой установлены барабаны, при этом вращения осуществляют в противоположном направлении. Существенным отличием заявляемого способ получения порошка из металлической стружки является то, что измельчение проводят в центробежно - планетарной мельнице, при этом вращение барабанов вокруг собственной оси и вращение платформы, на которой установлены барабаны осуществляют в противоположном направлении. Измельчение в центробежно-планетарной мельнице (ЦПМ) обеспечивает возможность помола стружки твердого сплава в течение 5-10 минут за счет того, что ЦПМ работает по принципу гравитационного измельчения, который реализуется за счет двух центробежных поле. Обрабатываемый материал в барабане участвует в двух движениях относительным движением вокруг общей оси и вращении вокруг собственной оси, причем, при противоположном движении платформы относительно барабанов экспериментально установлено более эффективное диспергирование, т.к. при разрушении материала увеличивается вклад истирающей составляющей (Аввакумов Е.Г. / Механические методы активации химических процессов // Новосибирск, Наука СО, 1986 г., с.58). Поверхность отработанного поршня двигателей внутреннего сгорания покрыта углеводородными отложениями в виде смол, которые заполняют усталостные микротрещины, появляющиеся при его эксплуатации. При получении порошка из стружки отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания в ЦПМ смолы выполняют роль поверхностно-активных веществ, которые приводят к адсорбционному понижению прочности твердого сплава-силумина и позволяют получать заявляемым способом порошок силумина тонкого помола.(Ребиндер П.А., Калиновская Н.А. / Понижение прочности поверхностного слоя твердых тел при адсорбции поверхностно - активных веществ. // Журнал технической физики, 1932 г., т.2, с. 726-755) Таким образом, получение порошка из стружки отработанных поршней двигателей внутреннего сгорания заявляемым способом обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического эффекта - помол в течение 5-10 минут,следовательно, экономии электроэнергии, в отличие от известного способа. Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Стружку отработанных неочищенных поршней двигателей внутреннего сгорания загружают в барабаны ЦПМ в соотношении массы мелющих тел к массе стружки 11. Обработку стружки проводят в течение 5-10 минут. Размеры частиц полученного порошка от 70 до 800 мкм. Пример. Стружку размером менее 5 мм отработанных неочищенных поршней двигателей внутреннего сгорания загружают ЦПМ по 200 г в каждый из трех барабанов мельницы. Соотношение массы мелющих тел к массе стружки выдерживают из расчета 11. 20314 Обработку стружки проводят в течение 5 минут. Размеры частиц полученного порошка от 80 до-900 мкм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения порошка сулумина из металлической стружки в барабанном измельчителе при вращательном движении барабана вокруг собственной оси, отличающийся тем, что измельчение ведут в течение 5-10 мин в центробежно-планетарной мельнице, в которой барабаны, установленные на платформе, дополнительно вращаются вокруг общей оси при этом вращение платформы и барабанов осуществляют в противоположном направлении, а металлическую стружку загружают в барабаны в соотношении массы мелющих тел к массе стружки 11.