[发明专利]脆性成形体和铁系粉末材料及它们的制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及脆性成形体和铁系粉末材料及它们的制造方法，特别是涉及有效利用铁系金属的磨削切屑的技术。

【背景技术】

在磨削(以下指包括磨削、超后磨削及擦光等的概念)轴承钢或渗碳钢等铁系金属时产生的切屑，做为含有水分及油分的磨削液和磨削剂等绵状(纤维状)凝集体被回收。该绵状凝集体，由于含有大量的纯铁，被实验做为炼钢原料再利用。但是，由于该绵状凝集体含有大量的水分，所以当把它们投入高炉时，由该水分引起所谓产生暴沸(水蒸气爆炸)的问题。因此，考虑用离心分离等方法去除绵状凝集体中的水分，这时含在绵状凝集体中的油分和水分同时被去除，由于绵状体凝集体的自然发热使作为磨削切屑的成分的纯铁变成氧化铁。为此，要想再利用它们做为炼钢原料就必须进行还原，由于使用还原剂而使成本变高。

另外，由于附着了上述油分的磨削切屑相互之间难以紧密接触，因此，即使压缩成形绵状凝集体也难以进行所希望强度的固化。再有，对于包含大量的碳含量占重量的0.2％以上的铁系金属的磨削切屑的绵状凝集体来说，由于压缩时反弹力很大，所以即使将其压缩成形，也难以进行所希望的固化。从而，即使将压缩成形的绵状凝集体投入高炉中，也会产生飞散和飘舞的问题。大部分要靠集尘器来回收。

再有，包含在上述绵状凝集体内的纤维状的磨削切屑，由于难以用碾磨机等粉碎，所以不能够细微地切断绵状凝集体。因此把绵状凝集体加工成铁粉砖等也是困难的。

从而，不再利用上述绵状凝集体而是委托废物处理单位掩埋处理成为现实的状况。

另外，在熔化工序等的钢铁制造工序中，由于产生含有铁及重金属的粉尘，所以做为收集粉尘(OG粉尘)进行回收(例如参照特开平7-97638号公报)，然而当把该收集粉尘原封不动投入高炉时，照样飞散和飘舞，由于需要用集尘器再回收，所以就不再利用而埋掉处理了。

但是，这样埋掉处理，从资源的有效利用的观点来说是不好的。除引起环境恶化，还有处理成本高的问题。特别是收集粉尘，由于含有重金属，所以需要特别产业掩埋处理废物，存在处理成本更高的问题。

本发明的目的在于，提供一种可以有效地再利用磨削切屑的脆性成形体和铁系粉末材料及它们的制造方法。

另外，本发明的另一个目的在于，提供一种可以有效地再利用磨削切屑和回收粉尘的铁系粉末材料及其制造方法。

【发明内容】

本发明的脆性成形体，其特征在于，把包含铁系金属的磨削切屑和含有油分及水分的磨削液的绵状聚集体压缩成规定的形状(权利要求1)。采用这样构成的脆性成形体，由于是把绵状聚集体压缩成形的物体，所以纤维状的磨削切屑就成为被切断的具有脆性的物体，另外，由于残留的油分防止了作为磨削切屑的成分的纯铁的氧化，所以成为含有丰富纯铁的物体，从而，通过例如加工成粉状，可以作为高品质的炼钢原料用的铁粉砖和烧结金属的材料等再利用，可以有利于环境保护，同时可以减少磨削切屑的废弃成本。

上述脆性成形体也可以是用固化辅助剂固化了的物体(权利要求2)，这时，可以把脆性成形体固化成所希望的强度，由此，变得难以崩坏，搬运和储藏等处理变得容易。

上述固化辅助剂最好从胶态二氧化硅、硅酸钠、磷酸铝、沥青乳剂中选择至少1种(权利要求3)由此，尽管含有油分，仍然成为被牢固地固化了的脆性成形体。由此，成为更加难以崩坏以及搬运和储藏等容易处理的物体。

上述脆性成形体的含油率最好为1～5重量％(权利要求4)，这时，由于固化成适当的硬度及最小限度的残留油分，所以可以有效地防止作为磨削切屑的成分的纯铁被氧化。

另外，本发明的脆性成形体的制造方法，其特征在于，压缩成形包含铁系金属的磨削切屑和含有油分及水分的磨削液的绵状聚集体，得到纤维状的磨削切屑被切断且多余的水分及油分被去除的具有规定形状的脆性成形体(权利要求5)。

根据这样构成的脆性成形体的制造方法，通过压缩成形上述绵状聚集体，可以容易地切断原先难以切断的纤维状的磨削切屑。另外，由于在保持含在磨削液中的油分的状态下进行上述压缩成形，所以可以防止作为磨削切屑的成分的纯铁发生氧化，由此，可以容易且可靠地得到含有大量纯铁的脆性成形体。

上述脆性成形体的制造方法，也可以包含在上述脆性成形体中浸含固化辅助剂工序(权利要求6)，这时，可以得到固化的具有所希望的强度的脆性成形体。为此，可以得到难以崩坏及搬运和储藏等处理容易的脆性成形体。