Способ переработки легированных металлоотходов

Способ переработки легированных металлоотходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии , в частности к способам переработки легированны.х металлоотходов для производства стали в электропечах. Цель изобретения - снижение себестоимости металла и уменьшение его химической неоднородности . Способ переработки легированных металлоотходов предусматривает перед плавлением предварительное оком кование металлоотходов при объемном содержании металлической части 52-100% и при определенном диаметре комков и окомковываемых частиц. Это позволит за счет интенсификации процесса плавления уменьшить привлечение в производство новых ресурсов и уменьшить потери легирующих элементов . 1 ил. i (Л со ю ел 1чЭ 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„, 1325281 А1 (5D 4 F 27 D 3/00, С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;, :,.К А В Т ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3994504/31-02 (22) 25. 12.85 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (71) Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (72) Г. И. Журавский, А. И. Подберезский, И. Н. Бурачонок и В. Н. Дроздов (53) 621.365.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 781217, кл. С 21 С 5/52, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 342927, кл. С 21 С 7/00, 1969. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕГИРОВАННЫХ МЕТАЛЛООТХОДОВ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам переработки легированных металлоотходов для производства стали в электропечах. Цель изобретения - — снижение себестоимости металла и уменьшение его химической неоднородности. Способ переработки легированных металлоотходов предусматривает перед плавлением предварительное окомкование металлоотходов при объемном содержании металлической части 52 — 1000/р и при определенном диаметре комков и окомковываемых частиц. Это позволит за счет интенсн фикации процесса плавления уменьшить привлечение в производство H08blx ресурсов и уменьшить потери легирующих элементов. 1 ил.

1325281

Изобретение относится к металлургии, и, в частности, к способам переработки легированных металлоотходов для производства стали в электропечах.

Цель изобретения — снижение себестоимости металла и уменьшение его химической неоднородности.

На чертеже приведен вид комка мелкофракционных металлоотходов и проникновение электромагнитной волны в комок.

Способ осуществляют следую цим образом.

Из мелкофракционных легированных металлоотходов выделяют металлическую часть, например, путем электромагнитного сепарирования исходного материала. Далее металлическую часть окомковывают в виде комков, содержащих частицы металла 1 — 8 и связующее 9, например, с помощьк1 тарельчатого гранулятора, причем объемное содержание металла в комках устанавливают в пределах 52 — -100%, а отношение размера комков к среднему размеру металлических частиц, составляющих комок, задают в пределах, — — - = 4 -- 10. 25 к x dlf

Jz

Объемное содержание металла в комках определяют следующим образом. Известно, что при грануляции порошка, благодаря применению в качестве связующего небольших количеств различных диэлектриков (жидкого стекла, бакелита, нитролаков и др.), отдельные ферромагнитные частицы изолируются друг от друга. Поэтому потери на нагрев B магнитопроводах, изготовленных из спрессованных порошкообразных материалов, в десятки и сотни раз меньше потерь, которые возникают при этих же частотах в магнитопровбд3x из листового или проволочного магнитного м атериала.

Таким образом, для увеличения количест- 40 ва тепла, выделяющегося в комке, содержащем металлические частицы и связующее, необходимо, чтобы < ами металлические частицы имели электрический контакт друг с другом. Последнее выполнимо лишь при условии определенного обьемного соотношения между металлическими частицами и самим комком. Минимальный объем металлических частиц в комке, llpH котором возможен электрический контакт между частицами, может быть определен следукгщим gQ образом. Известно, что сферические частицы могут быть уложены разным образом, причем наименьшей плотностью ооладает кубическая укладка (при соблюдении контакта между отдельными частицами), при которой отношение объема частиц к объему укладки

52%. Очевидно, что для несферических частиц отношение обьема частиц к объему укладки больше, чем для сферических. Итак, минимальный объем 1астиц в комке не должен быть меньше 52%. В противном случае частицы утратят электрический контакт друг с другом и эффективность индукционного нагрева значительно снизится.

Содержание металлических частиц в комке, равное 100 /О, соответствует случаю, например, прессования комков из металлических частиц с пренебрежимо малой пористостью = V„, /Ч„„ 1.

Ввиду того, что эффективность индукционного нагрева металлического тела зависит от соотношения глубины проникновения тока, индуктируемого магнитным полем в металле, к размеру тела, окомкование мелкофракционных металлоотходов должно производиться до определенного размера ком ков.

Мелкофракционные металлоотходы, представляющие собой смесь пылевидных (или в виде микростружки) отходов быстрорежущих сталей с мелкиMH Iàстицами абразива, например 50"",с, металла и 50 /о абразива, разделяют с пом;пцью vагнитного сепарировация па металлическую составляющую, содержащую, /;: углерод до 0,88; кремни11 до 0,5; марганец до 0,4; хром до

4,4; вольфрам до 6,5; ванадий Io 2,1; молибден до 5,5; никель до 0,4; сера до 0,025; фосфор до 0,035; железо до 60, абразив с окислами ifel;I;I!IoB о 9,26, и на неметаллическую составляющую, состоящую из

92% А!„0з и 8 /о N3N0g ХаъСОз CaS0q

Ми Он, МДС(р, dgЯ1(и ам у, ;ьсо:13. Пусть средний размер:, сталлическ1.: частиц 3 мм.

Далее металл ическу1о часть подвергают гранулирoBа11иlo с,(11б;IBëp.fèpì 1 5О/Il связуfoIHplo, H3ffpHìñð оептонита, жидкого стек 13 па тарельчатом граиуляторе. да1ощем размер комков 2- 50 мм. С помощью сита отбирают ком ки., удовлетворя1о1цие соотнои ению

Отобранные ком ки укл а fbf B3foT в тигель печи, включают ток средней частоты (2500 Гц), расплавляют металл. После расплавления металли 1еской части комков на поверхность расплава забрасыва1от шлакообразующие материалы. Пусть вес расплава 1000 кг. Вви fv того, что отходы обладают низким содержанием серы и фосфора, наведение И1лака 11роизводят лишь с целью зац(иты металла от окисления. Шлак наводят из смеси извести, магнезитового порошка и Ifë3âèêîâîãî 1ппата, например извести 50 кг, и 13BHHoBol0 шпата 10 кг, магнезитовогo llopolIIK3 20 к1.. После выдержки метал 13 с Ilp.lf>fo рафинирования от пеметаллических включений (Bell;IbIBBHHH частиц абразива и оксlfдов мс T3ллов) .

f1 PoH3Bo, IßT BblII Уск его.

1325281

Формула изобретения

Составитель М. Билкoâ l

Редактор И. Николайчук Техред И. Верее Коррск-.ор Л Зичокосов

Заказ 3039/35 Тираж 542 I lo.ll и, иог

ВНИИ!1И Государственного кочитета СС(Р ио дс. ач изопретгч ий и ог.рь1тий ! !3035, Москва. Ж вЂ” 35, Р;.з иск;lsl иив...ь I ! !роивводствеиио-полиграфическое иредириитие. г. Ужгород, x.:,. !1! осi. llиаи. 4

Пусть мелкофракционные металлоотходы содержат 30 % абразива и 70% металла. После магнитного сепарирования металлическая часть содержит, %: углерод до

0,8; кремний до 0,9; марганец до 0,3; хром до 4; вольфрам до 6; ванадий до 2; молибден до 5; никель до 0,4; сера до 0,025; фосфор до 0,035; железо до 70; абразив с окислами металлов до 14,64.

Поскольку плотность абразива примерно 4 .10 кг/м а (A1„0> ), а стали (Р6М5)

7,8.10 кг/ма, то объемное содержание металлической части в данном случае 74,9%.

Пусть средний размер металлических частиц 2 мм. Металлическую часть подвергают гранулированию путем горячего прессования. Отбирают комки, удовлетворяющие соотношению. Пусть = 1 10 Гн/м, 1hz ==

90 10 Ом- м, и. = 0,9.10 Гн/м; Я-„=

= 120-10 Ом м, dz — — 0,02 м. Определяют диапазон размеров комков для наиболее эффекти вного испол ьзования индукционного нагрева: d = 9,7 — 24,3 мм.

Отобранные комки укладывают в тигель индукционной печи, включают ток, расплавляют металл, рафинируют его и выпускают.

Предложенный способ отличается от известных способов переработки металлоотходов привлечением новых ресурсов для легирования металла, производства легированных сталей. Низкое содержание серы и фосфора, отсутствие угара легируюших в ilpoцессе плавки мелкофракционных металлоотходов в индукционных печах позволяет получать высококачественный металл, по качеству практически не отличающийся от исходного, в результате обработки которого и образовались мелкофракционные металлоотходы. Использование в индукцHQHHblx печах окомкованных до заданного размера и при заданном содержании металла отходов позволяет увеличть эффективность ра5 боты печи, а следовательно, снизить себестоимость получаемого металла. Использование мелкофракционных металлоотходов (возврат Нх в производство) позволяет снизить материалоемкость изделий, в результате производства которых образовались отходы.

Способ переработки легированных металлоотходов, включающий отделение неметаллической составляющей, окомкование металлоотходов, расплавление. рафинирование и выпуск расплава, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости металла и уменьшения его химической неоднородности, оком кование металлоотходов проводят при объемном содержании металлической части 52 — 100%. причем отношение диаметра комка к среднему диаметру окомковываемых частиц устанавливают в пределах где с!ос — диаметр комКа; с ., — сРедний 1наметР окомковываемых частиц:

̄— магнитная проницаемость комка; — магнитная проницаемость частиц;

J> удельная элсктропроводность комка; — хдсльная электропроводность частиц,