JPS59219403A - Production of stainless steel powder - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To produce inexpensively pulverized stainless steel powder at a good yield by removing abrasive grains from the grinding powder produced from a stainless steel slab and nitriding and pulverizing the powder then subjecting the powder to a hydrogen reduction. CONSTITUTION:Grinding powder 3 obtd. by grinding a stainless steel slab 2 with a grinder 1 is removed of abrasive grains by a screen 4 and are stored in a hopper 5. The powder 3 is supplied into a nitriding furnace 6 where gaseous N2 is supplied from a tank 7 and is heated to nitride the powder. The nitrided powder is supplied to a disintegrator 8 by which the powder is pulverized to about <=30mu, more preferably about <=10mu grain size in the greater part. Only the powder having the prescribed grain sizes or below is screened 9 and is stored in a hopper 10. The pulverized steel is further supplied to a hydrogen reducing furnace 11, where the powder is subjected to a hydrogen reduction by the gaseous hydrogen supplied from a tank 12 heated by a heater 13. The reduced powder is subjected to a grain size adjustment by a blender 14 and is packed after the powder is weighed with a weighing machine 15.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

未発明は主どしＴステンレス鋼製品を粉末冶金法によっ
て製造Ｊるためのステンレス鋼粉を安価The main purpose of this invention is to produce stainless steel powder at low cost to manufacture stainless steel products by powder metallurgy.

【こしかも容易
に微粒ＩＩｓ　した状態（こ！ｌｌ造する方法に関する
ものである。 近年各種製品を粉末冶金法【こまって製造する技術が急
速に発達【７、耐食性が優れたステンレス鋼においても
この粉末冶金法によってステンレス鋼製品が製造される
ようになってきている。このような粉末冶金法によつ（
ステンレス鋼製品を製造するためにはステンレス銅粉が
必要であるが、従来のステンレス鋼粉の製造法は電気炉
で溶解したステンレス鋼をタンディツシュ下端の＞８湯
ノスルがら流下させる途中にｊ３Ｌ）−Ｃ噴割、ノズル
より水を噴ＩＪ吹き付けるアトマイス装置直によってス
テンレスｍ粉とし、このステンレス銅粉を乾燥・篩分（
）後に還元して解砕機て更に微粒化する方法が採用され
ていた。しかしながらこのような従来法に、１５いては
、水ア（・マイス法で得られたステンレス鋼粉はεの粒
径が大きく、粒径が均等０月つ微粒化された状態とする
ことが困難であり、しがもステンレス鋼が鉄く且つねば
い素材であるので解砕）幾で微粒化することが困難で必
る欠点がある他、１宗利を電気炉で溶解精錬Ｊる必要が
あるために溶解用の電力のみならず電極や炉などの設備
費も膨大なものとなり、更に溶解精錬された金属は°市
気炉よりタンディッシ」−に移されるためタンア゛イツ
ンユに係る設備費も必Ｖにであり、アトマイス装置で粉
粒１ヒされたステンレス鋼粉を乾燥ｕしめな【ノれｔｌ
を以後の篩分【」Ａ９解砕ができないので乾燥にエネル
キーを必要とりるなと種々の欠点があった。 史にこのような従来法により製造さ４１だステンレス鋼
粉は、その粒径が人さいためにそのステンレス鋼粉をバ
インターとｆｌコ合してＩＪ出成型し−Ｃも、製造しよ
うとりる製品形状か複利な凹凸を成しているど（の製品
形状に合致した形状に成望てきないためＩ！Ｉ［望の製
品を粉末冶金により得ることができな−い欠点もあった
。 本光明当等はかがる従来法による欠点を除去ずぺ〈鋭怠
仙究の結果、ステンレス鋼のＬ！！Ｉ造工稈中Ｔはスラ
ブ表面の疵等を除去覆るためにｆｉ、１１削リ−る必要
があり、このスラブを朝間した朝間粉は砥粒が混入しＣ
はいるか大部分は比較的長さか長い１，１状のステンレ
ス鋼より成る廃材であるので、この朝間粉を使用−りれ
は安洒且つ容易に微小なステンレス鋼ＩがＩＦＪられる
こと及びこの朝間粉は針状を成しているのて窒化すると
解砕機によって容易に微粉化できることを究明し−ｒ本
発明を完成し７だのである。ずなわら本発明はステンレ
ス鋼製造工程中でスラブをｌ、Ｊｌ削し、たωｌ削粉を
回収し、ぞの朝間粉の窒化処理前又は窒化処理後に砥粒
を除去し、砥粒を除去され窒化処理された６Ｊｌ削粉を
解砕機によって微粉砕した後に水素還元Ｊることを特徴
とするステンレス鋼粉の製造法に関するもの−Ｃある。 以下、図面により本発明に係るステンレス鋼粉の製造法
について詳細に説明する。 図面は本発明に係るステンレス鋼粉のｉｌｌ造法の１実
施例の工程図である。 図中、１はスラブ用グラインター、２はスラーＩ、３は
スラブ用グラインター１によりスラブ２がら期間された
針状のＩｔ削紛、４は１ｉＪＩ削粉３中よりスラブ用グ
ラインター１の砥粒を除去す−るための篩であり、口の
篩４の代わりに比重を利用した分別機や磁力を利用した
分別機を用いてもＪ、い。口の篩４はこの実施例に示す
如く後述Ｊ−る窒化炉６の前部に設置されていることが
１）ｉＪ、しいが、後述する堅１シ炉６の後部に設置さ
れていてもよい。５は篩４を経た朝間杓を窒１し炉６に
供給する前に貯蔵りるポツパー、７は窒ＩＬＪ戸６にＮ
２カス又はＮ１１３１）スを供給りるためのタンク、８
は窒＋１Ｚ炉６により窒化され且つスラブ用クラインタ
ー′１の砥粒が除ノ、されｌ、：ステンレスＩｌｌ　ｆ
’）を微粉砕Ｊる解砕１幾、９は解砕機８にＪ、つこ微
粉砕されたステンレス鋼粉を分級するための篩、１（）
は篩９によって分級された微粒側のステラレス１１１１
粉を水素ｊＶ元炉１１に供給りる前に貯蔵（するホッパ
ー、１３はタンク１２内より供給されてくる１１．勾ス
を加熱して水素）Ｗ元炉１１に１Ｊ（給りるための水素
加熱線、１４は水素、還元炉１１によ′つ−Ｃ水毒還元
されたステンレス鋼粉を混合づる一７’　ｌ／ンター、
１１）はフレツク−１４によって混合されたステラ１ノ
ス鋼扮庖秤ｍする秤量機である。 かがる構成によってステンレス鋼粉を製造りるには、ス
ラブ２の表面のｊＬなどをスラブ用グラインター１−ｒ
’仙朝間、た際に光生−りる砥粒の混入した朝間粉３を
回収し、この朝間粉３を篩１１によつ−Ｃ砥粒とスデン
１ノス鋼仙削籾とに篩分【プ、スラブ用クラインター１
の砥粒を除去された（ｉ／ｌ削粉をポツパー５に貯蔵す
る。このポツパー５内に貯蔵されたステンレス鋼朗削紛
は窒化か６内に０１、給され、タンク７よりＮ、カス又
はＮ１１３カスが窒化炉０内に供給された状態でＩＪＩ
Ｉ熱でる口とにより窒１ヒ処理される。かくして窒化処
理か完了されたスｊン１７ス鋼仙削粉は、モロくなつ了
いるため次工程のホールミル型などの解砕機８ににつ−
Ｃ容易に微粉砕できる。この微粉砕は解砕１幾８内（こ
供給されｌこスーｊ−ンレス鋼仙削粉の大部分が３　（
ｌ　ｆ１ｍ以−ト、好まし２くは１　（１／１Ｉ１１以
下の粒径とにするＪテう（５行なうことＥこよってｑ」
出成形用のステンレス鋼粉とし、Ｔの用途に適したもの
になる。ががる粒径の小さなステンレス鋼粉に微わ）砕
覆るのけ、微ｔｉ）砕される前のス】ンレス鋼研削粉が
１１状を成しＵいｒ且′つ窒化処理によってモロくなつ
−（いるの−Ｃ通常の解砕（幾ε）できわめて容易なの
である。かくしＣ微粉砕されたステンレス鋼粉は次に篩
りによつＣ４つり゛かに残った粗粒粉を除去され、所定
粒径以トのものた４Ｊをボーパー１０に貯蔵丈る。この
ポツパー１０内に貯蔵されたステンレス鋼粉は窒化され
Ｃいるためにぞのまま−Ｃはわ）未冶金用に供りること
はできないのＣ５水素還几炉１１内に供給され、タンク
１２より供給され途中で水素加熱１幾１；３にＪ、り加
熱された水素ＪＪス（水素還元されて窒化処理されたこ
とによる窒素の存在による耐良性の低トやわ）木／ｉ’
ｊ金簡におＬ−する体積収縮の影響のないステンレス鋼
＄５）となる。 が＜　Ｌ、　Ｔ製造されたステンレス鋼粉は次いてプ１
／ツタ−１４（こよつこ拉）身調撃さｔ’Ｌ　／こ状態
にｉＰＪ合された後に秤ｒｊ’１　ｐ　＋　Ｓ　”Ｃ秤
ｍされτから梱包され−Ｃ出前されるのである。 以上に本丸明方法の実施例について述べる。 ｒ実施例〕 ステンレス鋼製造工程中てスラー１を（１１１削した１
、Ｊｌ削わ〕を回収し７、この伸開わ）を、メツシュの
篩にＪ一つ−（スラブ用クラ・ｒンターの砥粒を除去（
７たステンレス鋼（＋ｊｌ削粉／１１（りを４猫した。 口のステンレス鋼伺削粉４１〈すを直径２　＋１　＋１
１１１１１１　、高さ３　ｆｌ　（１＋皿の円筒状窒化
炉内に投入し、Ｎ１１．ノｊスを１０１／１ｌｌｉ１１
の流量で流しながら炉内温度を！＋　１１　ｆｌ　Ｃに
調整して８時間連続窒化処理を行なった。かくしＣ窒化
処理の完ｒしたステンレス鋼ω１削粉を冷ＦＪＪシ、ｉ
ｌ＼−ルミ用３＋１解砕機にＪ：つで１時間解砕処理を
行なった。しかる後にこの微粉砕したステンレス鋼粉を
直径２　（１（１皿ｌ。 高さ：（（１０ｍｍの円筒状窒化炉内に投入し、８５０
Ｃに加熱した水素カスを１０　／　１ｍＩ団の流ｍで流
しながら４時間連続水素）ｙ元処理を行なった。が＜　
Ｌ　−Ｃｉ！７られたステンレス鋼粉は′ぞσ）窒素含
有ｍが１（）旧１ｎｌ以−トであり、且つ′ｅの粒度介
（１７Ｌよ下表の通りＣあり、そのままで直ちに１１５
）未冶金用の原料としし使用できるものであった。 以上詳述しまた如き本発明に係るステンレス５Ｉ４粉の
製造方法は以下に列挙づる如き種々の利点を有しており
、その工業的両値は非常に人きにｊものがある。 １）原料としてステンレス鋼製造工程中でスラブを期間
した朝間粉を使用するので、原料費が非常に安価であり
、又従来法の如く原料の溶解精錬やタンティッシュヤア
トマ・ｒス装置や乾燥装置などの設描を必要としないた
めステンレス鋼粉の１曲４・δを安１曲にＣさる。 ２）元来、ステンレス鋼は）ヴ！く且つねはい累月であ
るので解砕機によって微粒化Ｊ−ることが困難であるが
、原ネ」とし−Ｃステンレス鋼製造工程中でスラブを伸
開した廃材Ｃあるω１削粉を使用するのて、１５；；利
段階（既に針状になっているから窒化処理してセロくづ
−ることにより極め−（容易に微粉砕でき、」」っその
収率が極め−Ｃ高い。 ；旬窒化処理後、微粉砕し、史に水素還元する処理を行
なつ−Ｃいるので、得られたステンレス鋼ゎ）は従来法
ににるよりも非常に微粉１ヒされていて、１、がもその
窒化された影響は水素還元により除去されているので直
ちに粉末冶金用原料として使用でき、粉末冶金法にＪ：
り製）ｈしようとする製品形状が複雑てあっ−Ｃも射出
成形法が採用できるので良りｆに使用できる。[This article relates to a method for easily manufacturing fine grains. In recent years, the technology for manufacturing various products using powder metallurgy has rapidly developed. Stainless steel products are increasingly manufactured using powder metallurgy.
Stainless steel copper powder is required to manufacture stainless steel products, but the conventional method for manufacturing stainless steel powder is to pour stainless steel melted in an electric furnace down a hot water nozzle at the bottom of the tundish. Stainless steel m powder is made by directly spraying water from the nozzle with an IJ atomizer, and this stainless steel copper powder is dried and sieved (
) A method was adopted in which the material was then reduced and further atomized using a crusher. However, in this conventional method, the stainless steel powder obtained by the water atomization method has a large particle size of ε, and it is difficult to make it into a fine state with uniform particle size. However, since stainless steel is a ferrous and sticky material, it has the disadvantage that it is difficult to atomize it by crushing, and in addition, it is necessary to melt and refine one piece of steel in an electric furnace. Therefore, not only the electric power for melting but also the cost of equipment such as electrodes and furnaces are enormous.Furthermore, since the melted and refined metal is transferred from the city air furnace to the tundish, equipment costs related to the tandice are also required. Dry the stainless steel powder that has been pulverized into powder particles using an atomizer.
There were various drawbacks such as the inability to disintegrate A9 in the subsequent sieving process and the energy required for drying. Historically, the stainless steel powder produced by this conventional method has a small particle size, so the stainless steel powder is combined with a binder and IJ molded. There was also the drawback that it was not possible to obtain the desired product by powder metallurgy because it was not possible to achieve a shape that matched the product shape due to the compound shape of the product. As a result of careful research, the stainless steel L!! - The powder that is mixed with this slab in the morning will be contaminated with abrasive grains and C.
Since most of the material is waste material consisting of comparatively long 1,1-shaped stainless steel, this Asama powder is used. Since the powder is needle-shaped, it was discovered that it could be easily pulverized by a crusher when nitrided, and the present invention was completed. Zunawara The present invention involves grinding a slab during the stainless steel manufacturing process, collecting the ground powder, removing the abrasive grains before or after nitriding the Asama powder, and removing the abrasive grains. There is a method for producing stainless steel powder, which comprises pulverizing nitrided 6JL powder using a crusher and then subjecting it to hydrogen reduction. Hereinafter, the method for producing stainless steel powder according to the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. The drawing is a process diagram of one embodiment of the ill production method for stainless steel powder according to the present invention. In the figure, 1 is the slab grinder, 2 is the slurry I, 3 is the needle-shaped It grinding from the slab 2 by the slab grinder 1, and 4 is the slab grinder 1 from the 1iJI grinder 3. This is a sieve for removing abrasive grains, and instead of the sieve 4, a separator using specific gravity or a separator using magnetic force may be used. As shown in this embodiment, the opening sieve 4 is installed at the front of the nitriding furnace 6, which will be described later. good. 5 is a popper where the Asama ladle that has passed through the sieve 4 is put into nitrogen 1 and stored before being supplied to the furnace 6, and 7 is the N to the nitrogen ILJ door 6
2 tank for supplying waste or N1131) gas, 8
is nitrided in a nitrogen+1Z furnace 6, and the abrasive grains of the slab clinter '1 are removed.
') is finely pulverized and crushed into a crusher 8.
is Stellares 1111 on the fine grain side classified by sieve 9.
Before supplying the powder to the hydrogen JV main furnace 11, a hopper 13 is supplied from the tank 12. A hydrogen heating wire, 14, is a hydrogen heating wire, and a reducing furnace 11 is used to mix the stainless steel powder which has been reduced with water poison.
11) is a weighing machine that weighs Stella 1 Nos. steel mixed by Flex-14. In order to produce stainless steel powder using a darning configuration, the surface of the slab 2, etc., is ground using a slab grinder 1-r.
During the Sencho period, the Asama flour 3 mixed with Kosei-Ruru abrasive grains was collected, and this Asama flour 3 was passed through a sieve 11 and sieved into C abrasive grains and Suden 1 Nos. Clainter 1 for slabs and slabs
The abrasive grains removed (i/l) are stored in a popper 5. The stainless steel grinding powder stored in the popper 5 is fed into a nitriding tank 6, and from a tank 7 it is filled with N and slag. Or IJI with N113 residue supplied into the nitriding furnace 0.
If the mouth is hot, it will be treated with nitrogen. After the nitriding process has been completed, the ground steel powder is transferred to a crusher 8, such as a whole mill type, in the next process, in order to become coarse.
C: Can be easily pulverized. This fine pulverization is carried out in the crusher 1~8 (this is supplied, and most of the crushing powder is 3 (3)).
l f1m or more, preferably 2 or 1 (1/1I11 or less) (5 steps are required)
Stainless steel powder for extrusion molding, suitable for T applications. Stainless steel grinding powder before being crushed forms a 11-shape, and becomes molten by nitriding treatment. Natsu-(Iruno-C) It is extremely easy to crush normally (with some ε).The finely ground stainless steel powder of Hidden C is then passed through a sieve to remove the remaining coarse powder of C4. The stainless steel powder stored in the potper 10 is nitrided and contains carbon, so it remains as it is and is used for non-metallurgical purposes. Hydrogen gas (reduced and nitrided) is supplied into the C5 hydrogen reduction furnace 11, which is supplied from the tank 12, and heated during the hydrogen heating process. A tree that is resistant to low heat due to the presence of nitrogen.
It is stainless steel $5) that is not affected by volumetric shrinkage. < L, T The produced stainless steel powder is then
/Tsuta-14 (Koyotsukora) body is investigated t'L /After being put into iPJ in this state, it is weighed, packed from τ, and delivered to -C. An example of the Honmaruaki method will be described below.
, Jl shavings] were collected, and the abrasive grains of the slab grinder were removed through a mesh sieve.
7 stainless steel (+jl milling powder/11)
111111, height 3fl (1+ dish) into a cylindrical nitriding furnace, N11.
Temperature inside the furnace while flowing at a flow rate of! Continuous nitriding treatment was performed for 8 hours with the temperature adjusted to +11 fl C. Stainless steel ω1 milling powder that has undergone hidden C nitriding treatment is subjected to cold FJJ processing.
Crushing treatment was performed for 1 hour using J: in a 3+1 crusher for l\-lumi. Thereafter, the finely ground stainless steel powder was placed in a cylindrical nitriding furnace with a diameter of 2 (1 (1 plate), height: (10 mm), and
Hydrogen treatment was performed continuously for 4 hours while flowing hydrogen scum heated to C at a flow rate of 10/1 mI. <
L-Ci! The obtained stainless steel powder has a nitrogen content of 1 () 1 nl or more, and a particle size of 1 (17 L to C as shown in the table below), and it is immediately converted to 115
) It could be used as raw material for unmetallurgical products. The method for producing stainless steel 5I4 powder according to the present invention as detailed above has various advantages as listed below, and its industrial value is extremely impressive. 1) As the raw material is Asama powder that has been subjected to slab processing during the stainless steel manufacturing process, the raw material cost is very low, and unlike conventional methods, it does not require melting and refining of the raw material, tan tissue Yaatmas equipment or drying. Since it does not require drawing of equipment, etc., one piece of stainless steel powder is 4.δ and C is reduced to one piece. 2) Originally, stainless steel was) V! Although it is difficult to atomize it with a crusher because of the long and long time, it is possible to use ω1 milled powder, which is scrap material made by expanding slabs during the stainless steel manufacturing process. 15; Since it is already in the shape of needles, it can be easily pulverized by nitriding and pulverizing, and the yield is extremely high. After the nitriding process, it is finely pulverized and then subjected to hydrogen reduction treatment, so the stainless steel obtained is much finer than the conventional method. Since the effects of nitridation have been removed by hydrogen reduction, it can be used immediately as a raw material for powder metallurgy, and is suitable for powder metallurgy.
Even if the shape of the product to be manufactured is complex, the injection molding method can be used, making it suitable for use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係るステンレス鋼粉の製造法の１実施例
の工程図である。 １・・・・スラブ用グラインターThe drawings are process diagrams of one embodiment of the method for producing stainless steel powder according to the present invention. 1...Grinter for slabs

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ′１　ステ゛／レス鋼製造工稈中−ｒスラブを仙削しＩ
；期削杓を回収し、その（１）１削わ）の窒化処理前又
（Ｊ窒ＩＬ処理後に砥粒を除去し、砥粒を除去され窒１
シタハ理された仙削紛を解砕機によってｉ危粉砕した後
に水素ｊＶ几することを特徴とづるステ゛）１／ス′＋
Ｉ（Ｉ杓の製造法。 ２　砥粒を除去され窒ｔｅｌへ理された仙削粉を粉砕）
戊（こよって３０μ０１以下の粒径に微粉砕づる特許請
求の範囲第１１１１に記載のステンレス鋼オう）の製造
法。[Claims] '1 Step/Less steel manufacturing process: Milling of the middle-r slab I
; Collect the cutting ladle and remove the abrasive grains before the nitriding treatment (1) 1 scraping) or after the J Nitrogen IL treatment;
1/S'+
I (Method for manufacturing I ladle. 2 Grinding the sensha powder from which the abrasive grains have been removed and processed into a nitrogen tel)
A method for producing stainless steel (stainless steel according to claim 1111) which is thus finely pulverized to a particle size of 30μ01 or less.