термитная смесь

Классы МПК:C22C37/10 содержащие алюминий или кремний 
C22C1/05 смеси металлического порошка с неметаллическим
B22F3/23 самораспространяющимся высокотемпературным синтезом или реакционным спеканием
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-10-03
публикация патента:

Изобретение относится к металлургической и машиностроительной промышленности и может быть использовано при производстве литых заготовок из графитизированных алюминиевых чугунов. В состав термитной смеси входят железная окалина, алюминий и графитовая стружка при следующем соотношении компонентов, мас.%: железная окалина 69-73, алюминий 26-29, графитовая стружка 1-2. Изобретение направлено на повышении эффективности утилизации дисперсных отходов машиностроения и металлургии за счет проведения процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в безотходном варианте с получением алюминиевого чугуна и корундовых бетонных смесей. 1 табл.

Формула изобретения

Термитная смесь для получения графитизированных алюминиевых чугунов, содержащая железную окалину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий и графитовую стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

железная окалина 69-73
алюминий 26-29
графитовая стружка 1-2

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургической и машиностроительной промышленности и может быть использовано при производстве литых заготовок из графитизированных алюминиевых чугунов.

Известны широко применяющиеся в технологических процессах сварки и литья термитные смеси на основе материалов, содержащих окисленное железо и сильные восстановители [1].

Недостатком этой термитной смеси является невозможность получения алюминиевых чугунов в связи с тем, что в составе термитной смеси отсутствуют материалы, содержащие алюминий.

К предлагаемой термитной смеси наиболее близка термитная смесь [2], включающая окалину легированной стали, термитная смесь, патент № 2480531 -Аl2О3 и алюминий.

Недостатком указанной термитной смеси является невозможность образования жидких разделяющихся между собой продуктов процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), одним из которых является расплав алюминиевого чугуна.

Заявляемое изобретение направлено на повышении эффективности утилизации дисперсных отходов машиностроении и металлургии за счет проведения процесса СВС в безотходном варианте с получением алюминиевого чугуна и корундовых бетонных смесей.

Сущность изобретения заключается в следующем: в состав термитной смеси входят железная окалина, алюминий и графитовая стружка при следующем соотношении компонентов, % (масс.):

железная окалина 69-73;
алюминий 26-29;
графитовая стружка 1-2.

Технический результат заключается в рециклинге отходов технологических процессов машиностроения и металлургии и получении графитизированных алюминиевых чугунов для отливок.

В качестве железной окалины применяется кузнечная и термическая окалина, пыль, улавливаемая из газов, отходящих из печей плавки сплавов на железной основе, шламы электрохимической и электроэрозионной обработки.

Предлагаемая термитная смесь является исходной шихтой для получения фасонных изделий из графитизированных алюминиевых чугунов. В связи с тем, что в качестве ее компонентов используются дисперсные отходы машиностроения и металлургии, повышается эффективность и экономичность производственных процессов в народном хозяйстве страны и решаются экологические проблемы. В результате протекания процесса СВС в предлагаемой термитной смеси получатся полезные в технологических процессах машиностроения и металлургии продукты при отсутствии отходов.

Термитная смесь готовится в мешалке любого типа и засыпается в формообразующую оснастку, выполненную из графита. Далее инициируется процесс СВС любым из известных способов. В результате образуется фасонное изделие из графитизированного алюминиевого чугуна и шлак как материал для получения корундовых бетонных смесей.

В результате исследований была определена доля свободного углерода в структуре металла. Этот параметр определяет принадлежность сплава к графитизированным алюминиевым чугунам. Экспериментальные данные представлены в таблице.

№ оп.Количество железной окалины, % (масс.) Количество алюминия, % (масс.) Количество графитовой стружки, % (масс.) Количество свободного углерода от общего количества углерода, %
1 6830 20
2 6929 280
3 7127,2 1,889
4 7326 175
5 7425 10
6 7325 20
7 72,326 1,779
8 70,228 1,883
9 69,429 1,669
10 6930 10
11 72,527 0,50
12 7029 185
13 72,526 1,587
14 7226 284
15 71,529 2,50

Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод о том, что, если содержание (масс.%) какого-либо компонента в термитных смесях выходит за рамки заявленного, то есть для железной окалины 69-73, для алюминия 26-29, для графитовой стружки 1-2, то в структуре получаемого сплава свободного углерода нет (опыты № 1, 5, 6, 10, 11, 15), то есть образуются неграфитизированные чугуны.

Таким образом, предлагаемый состав термитной смеси позволяет получать графитизированные алюминиевые чугуны, решая при этом проблему утилизации дисперсных отходов машиностроения и металлургии.

Источники информации

1. AC СССР № 1611651, 1990 г.

2. Патент РФ № 2081731, 1997 г.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2480531

patent-2480531.pdf

Класс C22C37/10 содержащие алюминий или кремний 

чугун -  патент 2529343 (27.09.2014)
чугун -  патент 2529342 (27.09.2014)
чугун -  патент 2529333 (27.09.2014)
алюминиевый чугун -  патент 2529324 (27.09.2014)
антифрикционный чугун -  патент 2527572 (10.09.2014)
чугун -  патент 2525981 (20.08.2014)
чугун -  патент 2525980 (20.08.2014)
чугун -  патент 2525979 (20.08.2014)
чугун -  патент 2525978 (20.08.2014)
чугун -  патент 2520886 (27.06.2014)

Класс C22C1/05 смеси металлического порошка с неметаллическим

спеченная твердосплавная деталь и способ -  патент 2526627 (27.08.2014)
композиционный электроконтактный материал на основе меди и способ его получения -  патент 2525882 (20.08.2014)
способ получения поликристаллического композиционного материала -  патент 2525005 (10.08.2014)
шихта для изготовления материала для сильноточных электрических контактов и способ изготовления материала -  патент 2523156 (20.07.2014)
твердосплавное тело -  патент 2521937 (10.07.2014)
способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей -  патент 2511226 (10.04.2014)
способ получения композиционного материала -  патент 2509818 (20.03.2014)
порошковый композиционный материал -  патент 2509817 (20.03.2014)
спеченный материал для сильноточного скользящего электроконтакта -  патент 2506334 (10.02.2014)
наноструктурный композиционный материал на основе чистого титана и способ его получения -  патент 2492256 (10.09.2013)

Класс B22F3/23 самораспространяющимся высокотемпературным синтезом или реакционным спеканием

Наверх