Obținerea pulberii de Fe prin metoda pulverizării cu apă

INTRODUCERE

Pulberea este materialul format din particule (granule) de metale pure, de aliaje de compusi intermetalici, de compusi chimici ai metalelor sau de amestecuri mecanice ale mai multor componenti si ale caror dimensiuni pot varia intre 0,1 1000 µm. Marimea granulelor utilizate in agregarea pulberilor pe scara industriala este cuprinsa insa in limite mai restranse variind intre 1 400 µm.

Pulberile metalice se caracterizeaza printr-o serie de proprietati fizice si chimice care determina in mare masura proprietatile finale ale produselor obtinute prin agregare de pulberi. Exista urmatoarele proprietati fizice mai importante:

Forma particulelor: se apreciaza pe baza raportului dintre cele trei dimensiuni ale particulelor, distingandu-se trei grupe principale:

- particule fibroase sau aciculare a caror lungime depaseste cu mult celalalte doua dimensiuni (l >=b=~h);

- particule lamelare, plate a caror doua dimensiuni sunt de acelasi ordin de marime si depasesc cu mult pe cea de a treia (l=~b>=h);

- particule echiaxiale (sferoidale, poliedrice) la care toate cele trei dimensiuni sunt aproape egale (l=~b=~h).

METODE DE OBTINERE

Procedee de fabricare a pulberilor de Fe.

Pulberea este alcatuita din granule foarte fine (1 400µm). Dupa compozitie pulberile pot fi: din metal pur (din Fe), din aliaj metalic, din compusi chimici ai metalelor (oxizi, carburi etc.), din materiale nemetalice (grafit etc.). Calitatile pieselor depind de calitatile pulberilor, care sunt urmatoarele:

-forma particulelor (aciculara, plata, globulara etc.);

-calitatea suprafetei (neteda, rugoasa);

-structura interna (spongioasa, compacta);

-repartitia granulometrica;

-densitatea de umplere qu sau presare qp [g/cm3];

-compactitatea de umplere: Cu= qu / qm -100[%];

In care: qm - densitatea materialului pulberii.

Metodele de fabricare a pulberilor de Fe se clasifica dupa cum urmeaza:

-Metode mecanice: macinarea in mori vibratoare cu bile, macinarea in mori cu vârtejuri (elice), pulverizarea din faza lichida ( pulverizarea cu apa), in mediu de argon;

-Metode fizico - chimice: reducerea oxizilor metalici la temperaturi ridicate cu reducatori solizi (carbon), sau gazosi (H2, H2+CO etc.), electroliza solutiilor apoase sau a unor saruri metalice topite etc.

Metode bazate pe metalurgia pulberilor implica urmatoarele etape:

-amestecarea si dozarea pulberii metalice prealiate si a materialului de ranforsare ;

-incalzirea si degazarea amestecului;

-consolidarea amestecului pentru obtinerea materialului compozit.

Tratamentul apei

Cele mai obisnuite fenomene ce se verifica la o instalatie termica sunt :

Depunerile de calcar - depunerile de calcar obtureaza schimbul termic intre captuseala metalica si apa circuitului de racire, cauzând o crestere anormala a temperaturii partilor expuse la temperatura, crescând temperatura zidariei refractare, a produselor de ardere rezultate, reducând astfel durata de viata a cazanului. Calcarul se concentreaza in punctele unde temperatura peretelui este ridicata si cel mai bun remediu este eliminarea zonelor de supraincalzire. Calcarul determina formarea unui strat izolator ce diminueaza schimbul termic al cuptorului afectând randamentul. Aceasta inseamna ca o mare parte din cantitatea de caldura produsa prin arderea combustibilului este integral transferata prin cosul de fum.

Coroziunea pe circuitul de apa - coroziunea suprafetelor metalice ale cazanului de pe circuitul de apa este datorata dizolvarii fierului prin intermediul ionilor (Fe+).in acest proces are mare importanta prezenta gazelor dizolvate si in special a oxigenului si a dioxidului de carbon. Coroziunea apare adesea la utilizarea apei dedurizate si/sau demineralizate care are un efect mult mai agresiv asupra fierului (apa acida cu Ph < 7): in acest caz desi instalatia este protejata impotriva depunerilor, nu este protejata impotriva coroziunii, fiind astfel necesara tratarea acesteia cu inhibitori de coroziune.

Protectie la lipsa apei

Lipsa apei din circuitul de racire sau scaderea presiunii apei sub limita minima de siguranta are ca efect:

-supraincalzirea cuptorului;

-aparitia fenomenelor de fierbere a apei cea ce conduce la aparitia tensiunilor mecanice mari in mantaua metalica a cuptorului;

-functionarea in gol a pompei sau pompelor de circulatie a agentului de racire.

Aceleasi efecte se obtin si când presiunea din circuitul de racire este normala dar circulatia agentului de racire este intrerupta, de exemplu:

-inchiderea accidentala a unui robinet de izolare;

-infundarea totala sau partiala a unei tevi din circuitul de racire;

-blocarea sau defectarea pompei sau pompelor de circulatie.