RU2073728C1 - Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations - Google Patents
Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2073728C1 RU2073728C1 RU94027798A RU94027798A RU2073728C1 RU 2073728 C1 RU2073728 C1 RU 2073728C1 RU 94027798 A RU94027798 A RU 94027798A RU 94027798 A RU94027798 A RU 94027798A RU 2073728 C1 RU2073728 C1 RU 2073728C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- water
- carbon material
- particles
- mixer
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 13
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 41
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 4
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 4
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000035425 carbon utilization Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для получения науглероживателя для легирования стали углеродом во время вакуумной обработки. The invention relates to ferrous metallurgy and is intended to obtain a carburizer for alloying steel with carbon during vacuum processing.
При современной организации крупномасштабного серийного производства металлопродукции, особенно на автоматических линиях с термообработкой в потоке, актуальным является производство стали с узкими пределами по химсоставу. Например, при производстве кордовой стали колебания по содержанию углерода допускаются в пределах 0,69-0,74% т.е. ±0,025%
Известен углеродсодержащий материал, гранулированный для науглероживания стали, содержащий сажу 32-40% и пироуглерод остальное, получаемый нагревом движущегося слоя гранулированной сажи во вращающемся горизонтальном реакторе в токе парообразных углеводородов с их термическим разложением при температуре 750-1200oС и осаждением образующегося пироуглерода на саже до привеса пироуглерода в пределах 150-210% от массы сажи.With the modern organization of large-scale serial production of metal products, especially on automatic lines with heat treatment in a stream, steel production with narrow chemical composition limits is relevant. For example, in the production of cord steel, fluctuations in carbon content are allowed in the range of 0.69-0.74% i.e. ± 0,025%
Known carbon-containing material, granular for carburizing steel, containing soot 32-40% and pyrocarbon the rest obtained by heating a moving layer of granular soot in a rotating horizontal reactor in a stream of vaporous hydrocarbons with their thermal decomposition at a temperature of 750-1200 o C and deposition of the resulting pyrocarbon on soot before the gain of pyrocarbon in the range of 150-210% by weight of soot.
Полученный по известному способу науглероживатель имеет высокое содержание углерода (≥ 99%), но получение частиц с размером, обеспечивающим его высокое и стабильное усвоение, металлом затруднительно. Максимальный размер частиц обычно не превышает 3 мм. Большая часть науглероживателя имеет размер частиц до 1 мм. Obtained by a known method, the carburizer has a high carbon content (≥ 99%), but obtaining particles with a size that ensures its high and stable assimilation by metal is difficult. The maximum particle size usually does not exceed 3 mm. Most of the carburizer has a particle size of up to 1 mm.
Применение такого науглероживателя несмотря на высокое содержание углерода (≥ 99% ) малоэффективно [1] так как частицы мелкие и значительная доля материала уносится из вакуум-камеры потоком отходящих горячих газов и не попадает в сталь; средняя степень усвоения углерода составляет 77±15,6%
Кроме того, этот материал является очень дефицитным и дорогим. При этом для нужд металлургии используют только отходы некондицию) пироуглерода.The use of such a carburizer despite the high carbon content (≥ 99%) is ineffective [1] since the particles are small and a significant proportion of the material is carried away from the vacuum chamber by the flow of exhaust hot gases and does not enter the steel; average carbon utilization is 77 ± 15.6%
In addition, this material is very scarce and expensive. Moreover, for the needs of metallurgy, only non-standard) pyrocarbon waste is used.
Требование высокой точности легирования углеродом (±0,02% С) при кардинальном науглероживании металла от 0,6- 0,35% до 0,7-1,0% может быть выполнено только при использовании специальных материалов с размерами частиц Д в пределах 4≅Д≅40 мм. The requirement of high precision alloying with carbon (± 0.02% C) for cardinal carburization of metal from 0.6--0.35% to 0.7-1.0% can be met only when using special materials with particle sizes D within 4 ≅ L≅40 mm.
Известен способ производства науглероживателя стали, включающий смешивание в барабане металлической стружки и пирокарбона и формирование частиц размером 15-20 мм, которое осуществляют окомкованием дисперсного металлосодержащего компонента в смеси с углеродсодержащим компонентом и связующим, например, жидким стеклом или крахмалом. При этом отношение удельных весов металло- и углеродсодержащих компонентов составляет 3-10 [2] Недостатком этого способа является пониженное содержание углерода и прочность частиц науглероживателя, которые предназначены для разового перемещения, при использовании в составе завалки шихты и не выдерживают многократные транспортные пересыпания, неизбежные при использовании для точного легирования в процессе внепечной вакуумной обработки, что приводит к измельчению частиц и выносу из рабочего пространства вакуум-камеры углеродсодержащей компоненты, а также вызывает повышенное охлаждение расплава. A known method for the production of carburizing steel, comprising mixing in the drum of metal shavings and pyrocarbon and the formation of particles with a size of 15-20 mm, which is carried out by pelletizing a dispersed metal-containing component in a mixture with a carbon-containing component and a binder, for example, liquid glass or starch. Moreover, the ratio of the specific gravities of metal and carbon-containing components is 3–10 [2] The disadvantage of this method is the low carbon content and the strength of the carburizer particles, which are designed for one-time movement, when used as a part of the charge mixture and cannot withstand multiple transport overburden, which are inevitable when use for accurate alloying during out-of-furnace vacuum treatment, which leads to particle grinding and removal of carbon-containing carbon from the working space of the vacuum chamber components and causes increased cooling of the melt.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства науглероживателя для легирования стали углеродом в вакуумных установках, включающий подачу в смеситель порошкообразного углеродного порошка, а затем 2% крахмала и 10% воды, их смешивание, формование частиц науглероживателя путем прессования смеси в гранулы произвольной формы с диаметром 3-10 мм и их сушку [3]
Недостаток этого способа состоит также в слабой механической прочности гранул получаемого материала и неравномерности состава гранул, что приводит к их разрушению и измельчению в процессе транспортировки и загрузки, особенно в зонах вакуумной установки с высокой температурой. Следствием этого является низкое усвоение углерода и неудовлетворительная точность легирования из-за трудноучитываемых потерь материала в процессе его присадки в вакууме (улет мелких фракций разрушивающих частиц).The closest in technical essence to the present invention is a method for the production of a carburizer for alloying steel with carbon in vacuum plants, which includes feeding powdered carbon powder to the mixer, and then 2% starch and 10% water, mixing them, molding carburizer particles by compressing the mixture into arbitrary granules molds with a diameter of 3-10 mm and their drying [3]
The disadvantage of this method also lies in the weak mechanical strength of the granules of the obtained material and the uneven composition of the granules, which leads to their destruction and grinding during transportation and loading, especially in areas of a vacuum installation with a high temperature. The consequence of this is low carbon uptake and poor alloying accuracy due to difficult to account for material losses during their addition in a vacuum (the escape of small fractions of destructive particles).
По этой причине использование науглероживающего материала, полученного известным способом, является неэффективным и ограничено для практического применения. For this reason, the use of carburizing material obtained in a known manner is inefficient and limited for practical use.
Целью изобретения является получение (производство) науглероживателя в виде крупных и прочных против измельчения и истирания моноразмерных, например только крупностью 30 мм, любой формы частиц, например только цилиндрической формы, с высоким содержанием углерода, обладающим при использовании в металлургическом производстве высокой степенью усвоения углерода и точностью легирования. The aim of the invention is to obtain (manufacture) a carburizer in the form of large and strong against grinding and abrasion mono-sized, for example only 30 mm, any particle shape, for example only a cylindrical shape, with a high carbon content, which has a high degree of carbon absorption in metallurgical production and precision alloying.
Это достигается тем, что в способе, включающем подачу в смеситель крахмала, порошкообразного углеродного материала и воду, непрерывное перемешивание компонентов смеси, формование частиц и их сушку, крахмал и воду непрерывно подают в смеситель в виде коллоидного раствора одновременно с порошкообразным углеродным материалом, поддерживая массовые соотношения компонентов в образующейся пастообразной смеси между углеродным материалом, крахмалом и водой в пределах (50-60): (4-3):(46-37) соответственно, сушку осуществляют сначала в температурной зоне 50-80oС, затем в зоне 81-150oС, а в конце в зоне 151-300oС по 3-5 мин в каждой, при этом используют коллоидный раствор с массовым процентным соотношением между крахмалом и водой в пределах (5-15): (95-85) соответственно, полученный добавлением кипящей воды в эмульсию крахмала с содержанием амилозы 17,5-30,0%
По изобретению можно использовать коллоидный раствор, полученный добавлением кипящей воды в эмульсию крахмала в воде, полученную при 40-50oС.This is achieved by the fact that in a method comprising feeding starch, powdered carbon material and water into the mixer, continuously mixing the components of the mixture, forming the particles and drying them, starch and water are continuously fed into the mixer in the form of a colloidal solution simultaneously with the powdered carbon material, supporting mass the ratio of components in the resulting pasty mixture between the carbon material, starch and water in the range (50-60): (4-3) :( 46-37), respectively, first the drying is carried out in a temperature zone ie 50-80 o C, then to the zone 81-150 o C, and in the end zone at 151-300 o C for 3-5 minutes in each, this time with a colloidal solution with a mass percentage ratio between the starch and the water within the ( 5-15): (95-85), respectively, obtained by adding boiling water to a starch emulsion with an amylose content of 17.5-30.0%
According to the invention, a colloidal solution obtained by adding boiling water to a starch in water emulsion obtained at 40-50 ° C. can be used.
По изобретению можно формировать частицы с соотношением поперечного размера D к длине L в пределах D/Д 0,1-1,0 при D от 4 до 40 мм. According to the invention, it is possible to form particles with a ratio of the transverse dimension D to the length L in the range D / D 0.1-1.0 at D from 4 to 40 mm.
В качестве порошкообразного углеродного материала можно использовать порошок графита. As the powdery carbon material, graphite powder can be used.
Для повышения прочности частиц в смеситель можно дополнительно подавать древесные опилки в количестве 0,5-1,5% от массы углеродного материала. To increase the strength of the particles, wood sawdust can be additionally fed into the mixer in an amount of 0.5-1.5% by weight of the carbon material.
Один из возможных вариантов осуществления изобретения иллюстрируется блок-схемой. One possible embodiment of the invention is illustrated in a block diagram.
Сначала получают эмульсию крахмала, содержащего 17,5-30% амилозы, в воде, например, при температуре 40-50oС. Затем эмульсию ("крахмальное молочко") переводят в коллоидный раствор путем добавления в нее кипящей воды при соотношениях крахмал-вода в пределах (5-15):(95-85) мас.First get an emulsion of starch containing 17.5-30% amylose in water, for example, at a temperature of 40-50 o C. Then the emulsion ("starch milk") is transferred into a colloidal solution by adding boiling water to it at a ratio of starch-water within (5-15) :( 95-85) wt.
Клеящие свойства коллоидного раствора зависят от содержания в нем амилозы одного из составляющих крахмал полисахаридов. The adhesive properties of the colloidal solution depend on the amylose content of one of the polysaccharide constituents in starch.
При содержании амилозы ниже 17,5% в крахмале клеящие свойства коллоидного раствора резко ухудшаются, механическая прочность гранул сильно падает. В процессе транспортировки и присадки частиц в металл наблюдается разрушение крупных частиц на мелкие, которые затем уносятся потоками восходящих газов, степень усвоения углерода ηc с и точность легирования δ уменьшаются.When the amylose content is below 17.5% in starch, the adhesive properties of the colloidal solution deteriorate sharply, and the mechanical strength of the granules drops significantly. In the process of transporting and adding particles to the metal, the destruction of large particles into small ones, which are then carried away by flows of ascending gases, the degree of assimilation of carbon η c s and the doping accuracy δ decrease.
Перевод суспензии крахмала в коллоидный раствор крахмала при добавлении более холодной, чем кипящая воды происходит неполностью и неравномерно по объему, отчего теряются клеящие свойства связующего, особенно при высоком содержании углерода в углеродном материале. The transfer of a suspension of starch into a colloidal solution of starch with the addition of colder water than boiling water is incomplete and uneven in volume, which causes the adhesive properties of the binder to be lost, especially at a high carbon content in the carbon material.
Перевод в коллоидный раствор крахмала в воде при количестве воды более 95% отрицательно сказывается на производстве науглероживателя с гарантированной прочностью частиц и повышенным расходом электроэнергии. The transfer of starch into a colloidal solution in water with a water amount of more than 95% negatively affects the production of a carburizer with guaranteed particle strength and increased energy consumption.
При содержании воды меньше 85% резко ухудшаются клеящие качества коллоидного раствора. When the water content is less than 85%, the adhesive qualities of the colloidal solution deteriorate sharply.
Коллоидный раствор крахмала передают в миксер-накопитель 3. The starch colloidal solution is transferred to the
Далее производят одновременную и непрерывную подачу в смеситель 5 связующего коллоидного раствора из миксера-накопителя 3 и порошка углеродного 4, поддерживая соотношения компонентов (мас.): углеродный материал: крахмал: вода в пределах (50-60):(4-3):(46-37) соответственно. Next, a simultaneous and continuous supply to the mixer 5 of a binder colloidal solution from the
Выбранные соотношения компонентов обеспечивают необходимую прочность частиц в процессе формования, сушки и в готовом материале. The selected ratios of the components provide the necessary strength of the particles during molding, drying and in the finished material.
Подача в смеситель 5 порошка углеродного материала 4 и коллоидного раствора крахмала 3 одновременно и непрерывно, например с суммарной интенсивностью 15-30 кг/мин, в пределах вышеприведенных соотношений компонентов позволяет исключить явление флюктиационной неравномерности в распределении мелких частиц углеродного материала (10-1000 мкм) и крахмала в объеме непрерывнообразующейся пастообразной смеси. The supply to the mixer 5 of a powder of carbon material 4 and a colloidal solution of
При уменьшении углеродного материала в смеси ниже 50% и соответственного увеличения крахмала более 4% и воды более 46% резко возрастают затраты на производство науглероживателя, падает прочность частиц в процессе формования, трудно получить желаемую форму и размеры частиц, падает в результате этого и прочность готовых частиц науглероживателя. With a decrease in the carbon material in the mixture below 50% and a corresponding increase in starch more than 4% and water more than 46%, the costs of carburizing increase sharply, the strength of the particles during molding decreases, it is difficult to obtain the desired shape and size of the particles, and the strength of the finished ones decreases as a result carburizer particles.
При увеличении содержания углеродного материала свыше 60% и соответствующем снижении содержания крахмала (менее 3%) и воды (менее 37%) ухудшается равномерность распределения частиц углеродного материала, падают клеящие свойства коллоидного раствора крахмала, резко ухудшается прочность частиц. With an increase in the content of carbon material over 60% and a corresponding decrease in the content of starch (less than 3%) and water (less than 37%), the uniform distribution of particles of the carbon material deteriorates, the adhesive properties of the colloidal starch solution fall, and the strength of the particles sharply deteriorates.
Использование углеродного материала с содержанием углерода менее 80% сильно уменьшает содержание углерода в науглероживателе, кроме того, возникает опасность чрезмерного загрязнения стали мелкодисперсными частицами большого количества "зольной" составляющей. Применение углеродных материалов со сверхвысоким (более 99,7% ) содержанием углерода технически трудно реализуемо, дорого и нецелесообразно (не дает дополнительного эффекта) для решения поставленной задачи. Более того, слабые связи между частицами углерода при использовании углеродных материалов с высоким содержанием углерода ухудшают механическую прочность готовых частиц науглероживателя и затрудняет решение поставленной задачи. The use of a carbon material with a carbon content of less than 80% greatly reduces the carbon content in the carburizer, in addition, there is a danger of excessive contamination of the steel with fine particles of a large amount of “ash” component. The use of carbon materials with an ultrahigh (more than 99.7%) carbon content is technically difficult to implement, expensive and impractical (does not give an additional effect) to solve the problem. Moreover, weak bonds between carbon particles when using carbon materials with a high carbon content impair the mechanical strength of the finished particles of the carburizer and make it difficult to solve the problem.
С учетом экспериментально установленного предельного значения удельной парашютирующей поверхности частиц S= 10 см2/г и плотности науглероживателя по предлагаемому способу ρ = 0,6-0,7 г/cm3 минимальное значение поперечного размера частиц равно 4,0 мм. При уменьшении этого размера частицы выносятся восходящими потоками горячих газов и не попадают в металл. Увеличение размера частиц более 40 мм ограничено размерами материалопровода систем присадки материалов в сталь.Given the experimentally established limit value of the specific parachuting surface of the particles S = 10 cm 2 / g and the density of the carburizer according to the proposed method ρ = 0.6-0.7 g / cm 3 the minimum value of the transverse particle size is 4.0 mm With a decrease in this size, particles are carried away by ascending flows of hot gases and do not enter the metal. An increase in particle size of more than 40 mm is limited by the dimensions of the material pipeline of the systems for the addition of materials to steel.
Для сохранения характеристических размеров готовых частиц в заданных пределах при многочисленных пересыпаниях в процессе затаривания, транспортировки и присадки опытным путем установлено, что наименьшему разрушению (при данной прочности) обладают частицы с соотношением минимального поперечного размера D (диаметра сферы, цилиндра, стороны куба или прямоугольника) к максимальному размеру L частиц (длина, высота, цилиндра, прямоугольника и т.д.) в пределах D/L 0,1-1,0, соответственно. To preserve the characteristic dimensions of the finished particles within the specified limits with numerous pouring during packing, transportation and additives, it was experimentally established that particles with a ratio of the minimum transverse size D (diameter of a sphere, cylinder, side of a cube or rectangle) have the smallest destruction (at a given strength) to the maximum particle size L (length, height, cylinder, rectangle, etc.) within D / L 0.1-1.0, respectively.
При уменьшении D:L < 0,1 частицы ломаются, измельчаются и не могут попадать в металл. With a decrease in D: L <0.1, the particles break, crush and cannot enter the metal.
При D:L > 1,0 частицы могут застревать в материалопроводе. At D: L> 1.0, particles can become stuck in the material pipe.
Из смесителя 5 пастообразную смесь подают на формирователь 6, откуда с помощью транспортера 7 полученные частицы любой наперед заданной формы и размера подают на сушку в трехзонную печь 8. From the mixer 5, the paste-like mixture is fed to the former 6, from where, using the conveyor 7, the obtained particles of any predetermined shape and size are fed for drying into a three-zone furnace 8.
В трехзонной печи частицы сушат последовательно: в первой зоне при 50-80oС, во второй зоне при 81-150oС и в третьей зоне при 151- 300oС.In a three-zone furnace, the particles are dried sequentially: in the first zone at 50-80 o C, in the second zone at 81-150 o C and in the third zone at 151-300 o C.
В каждой зоне продолжительность сушки 3-5 мин. In each zone, the drying time is 3-5 minutes.
Сушка в первой зоне при температуре ниже 50oС сильно затягивает процесс. При температуре более 80oС возникает опасность быстрого скопления паров воды с разрывом частиц, особенно крупных размеров, с потерей прочности.Drying in the first zone at a temperature below 50 o With greatly delays the process. At temperatures above 80 o With there is a danger of rapid accumulation of water vapor with the rupture of particles, especially large sizes, with loss of strength.
Сушка во второй зоне при 81oС затягивается процесс сушки. При температуре 150oС появляется опасность разрыхления частиц в объеме и потери их прочности с последующим измельчением при транспортных операциях и присадке.Drying in the second zone at 81 o With delayed the drying process. At a temperature of 150 o With there is a danger of loosening of particles in the volume and loss of their strength with subsequent grinding during transport operations and additives.
Третья зона предусматривает прокаливание частиц и достижение требуемого уровня влаги не более 0,9%
При температуре 151oС чрезмерно падает производительность и растут расходы электроэнергии, при температуре 300oС происходит разрушение связующего и потери прочности частиц с их последующим измельчением.The third zone involves calcining particles and achieving the required moisture level of not more than 0.9%
At a temperature of 151 o C, productivity decreases excessively and energy costs increase, at a temperature of 300 o C, the binder is destroyed and the strength of the particles is lost with their subsequent grinding.
При длительности термообработки менее трех минут в каждой зоне процесс сушки не успевает пройти. В итоге частицы теряют прочность. При длительности сушки более 5 мин дальнейшее уменьшение влаги малозаметно, но возрастают потери электроэнергии. When the duration of the heat treatment is less than three minutes in each zone, the drying process does not have time to go through. As a result, the particles lose their strength. With a drying time of more than 5 minutes, a further decrease in moisture is hardly noticeable, but the loss of electricity increases.
Для улучшения газопроницаемости частиц во время сушки и достижения ими требуемой прочности в состав смеси добавляют от 0,5 до 1,5% древесных опилок, которые, высыхая и обугливаясь, уменьшаются в объеме, обеспечивая этим необходимую пористость для пароудаления. To improve the gas permeability of the particles during drying and to achieve the required strength, 0.5 to 1.5% of sawdust is added to the mixture, which, when dried and carbonized, decreases in volume, providing the necessary porosity for steam removal.
При количестве опилок менее 0,5% эффект слабо выражен, при содержании более 1,5% наступает заметная потеря прочности частиц. When the amount of sawdust is less than 0.5%, the effect is weakly expressed, with a content of more than 1.5%, a noticeable loss of particle strength occurs.
Пример 1. В специальный бак 1 с мешалкой вводят крахмал с содержанием амилозы 20% и воду с температурой 45oС, перемешивают в течение 1 мин и получают крахмальное молочко.Example 1. In a special tank 1 with a mixer, starch with an amylose content of 20% and water with a temperature of 45 o C are introduced, stirred for 1 min and a starch milk is obtained.
Затем крахмальное молочко (эмульсию крахмала в воде) переводят в коллоидный раствор крахмала. Для этого в бак 1 с крахмальным молочком добавляют из 2 кипящую воду до мас.-ного соотношения крахмал-вода 10:90 (при постоянном перемешивании). Полученный коллоидный раствор из 1 передают в миксер накопитель 3. Then starch milk (emulsion of starch in water) is transferred into a colloidal starch solution. For this, boiling water is added from 2 to a tank 1 with starch milk to a mass ratio of starch-water of 10:90 (with constant stirring). The resulting colloidal solution of 1 is transferred to the
Из миксера 3 коллоидный раствор крахмала и углеродный порошок из бункера-дозатора 4 одновременно и непрерывно (с интенсивностью 15-30 кг/мин) подают в двухвальцовый смеситель 5, поддерживая все время соотношение (мас.) компонентов в непрерывно образующейся пастообразной смеси, графит; крахмал: вода равным 56,6:3,8:39,6. From the
Далее из смесителя 5 пастообразная смесь поступает на формообразующий пресс 6, из которого с помощью транспортера 7 образующиеся частицы в форме полуцилиндра с размерами Д 10 мм и L 35 мм поступают в трех зонную сушильную печь 8. Next, from the mixer 5, the paste-like mixture enters the forming press 6, from which, using the conveyor 7, the formed particles in the form of a half-cylinder with dimensions D 10 mm and L 35 mm enter the three-zone drying oven 8.
В печи их сушат по следующему режиму: в первой зоне при 70oС в течение 4 мин; во второй зоне при 120oС в течение 4 мин, и в третьей зоне при 220oС в течение 4 мин.In the oven they are dried according to the following mode: in the first zone at 70 o C for 4 minutes; in the second zone at 120 o C for 4 minutes, and in the third zone at 220 o C for 4 minutes
После охлаждения получают готовые частицы науглероживателя следующего состава (мас. ) графит (99,7%) 92,9; крахмал 6,2; вода 0,9; затаривают по 1000 кг в резинокордные мешки и отправляют на металлургические заводы. After cooling, finished particles of the carburizer of the following composition (wt.) Graphite (99.7%) 92.9 are obtained; starch 6.2; water 0.9; 1000 kg are packed in rubber cord bags and sent to metallurgical plants.
На металлургическом заводе при производстве высококачественной стали в процессе вакуумирования в металлический расплав с исходным содержанием углерода 0,1% добавляют 700 кг науглеродивателя вышеуказанных размеров и состава. At a metallurgical plant, in the production of high-quality steel in the process of evacuation, 700 kg of a carburizer of the above sizes and composition are added to a metal melt with an initial carbon content of 0.1%.
Через 5 мин после начала присадки науглероживателя сталь с конечным содержанием углерода 0,72 отправляют на разливку. 5 minutes after the start of the carburizing additive, steel with a final carbon content of 0.72 is sent for casting.
Пример 2. Выполняется также, как пример 1, но в смеситель одновременно поступают 1% древесных опилок (от массы углеродного материала), а вместо графита коксовая мелочь (порошок). Example 2. It is also carried out as example 1, but at the same time 1% of wood sawdust (from the mass of carbon material) enters the mixer, and instead of graphite coke breeze (powder).
Технико-экономические преимущества науглеродивателя, произведенного по предлагаемому способу, очевидны из данных таблицы. The technical and economic advantages of the carburizer produced by the proposed method are obvious from the table.
Claims (4)
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют коллоидный раствор, полученный добавлением кипящей воды в эмульсию крахмала в воде, полученную при 40 50oС.1. A method of manufacturing a carburizing agent for alloying steel with carbon in vacuum plants, comprising feeding starch, powdered carbon material and water to the mixer, continuously mixing the components of the mixture, forming particles and drying them, characterized in that the starch and water are continuously fed into the mixer in the form of a colloidal solution simultaneously with the powdery carbon material, maintaining the mass ratio of carbon material, starch and water in the resulting paste-like mixture 50 60 4 3 46 37, respectively , Drying is carried out first in the temperature region 50 to 80 o C, then in zone 81 150 o C, and in the end zone 151 300 o C for 3-5 minutes in each, this time with the colloidal solution to the weight percent ratio of starch and water 5 15 95 85, respectively, obtained by adding boiling water to a starch emulsion with an amylose content of 17.5 30.0
2. The method according to claim 1, characterized in that use a colloidal solution obtained by adding boiling water to an emulsion of starch in water, obtained at 40 50 o C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027798A RU2073728C1 (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027798A RU2073728C1 (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94027798A RU94027798A (en) | 1996-08-27 |
| RU2073728C1 true RU2073728C1 (en) | 1997-02-20 |
Family
ID=20158907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94027798A RU2073728C1 (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2073728C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152438C1 (en) * | 1997-12-30 | 2000-07-10 | Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" | Method of deoxidation and carburization of steel |
| RU2279484C1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Исследовательско-Технологический Центр "Аусферр" | Ingredient feeding apparatus for direct alloying of steel |
| CN105543444A (en) * | 2015-12-17 | 2016-05-04 | 宁夏共享能源有限公司 | Carburant and preparation method thereof |
-
1994
- 1994-07-25 RU RU94027798A patent/RU2073728C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Мазуров Е.Ф. и др. О механизме легирования стали углеродом при циркуляционном вакуумировании. Сталь, 1991, N 9, с.26 - 29. 2. Авторское свидетельство СССР N 767216, кл. C 22 B 1/242, 1980. 3. Патент Польши N 76738, кл. C 21 C 5/02, 1973. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152438C1 (en) * | 1997-12-30 | 2000-07-10 | Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" | Method of deoxidation and carburization of steel |
| RU2279484C1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Исследовательско-Технологический Центр "Аусферр" | Ingredient feeding apparatus for direct alloying of steel |
| CN105543444A (en) * | 2015-12-17 | 2016-05-04 | 宁夏共享能源有限公司 | Carburant and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94027798A (en) | 1996-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0203854B1 (en) | An improved process for agglomerating ore concentrate utilizing emulsions of polymer binders or dry polymer binders | |
| CN101525686B (en) | Method for manufacturing high strength green ball block by coal-based direct reduction and device therefor | |
| RU2073728C1 (en) | Method of preparing carbonizer for carbon alloying of steel on vacuum installations | |
| CN106904938A (en) | It is a kind of with gangue as raw material and fuel high-strength ceramic granule and preparation method thereof | |
| CA1157657A (en) | Low density compacts of prepared mix for use in the production of silicon and ferrosilicon | |
| JP5194378B2 (en) | Method for producing sintered ore | |
| US4395285A (en) | Low density compacts of prepared mix for use in the production of silicon and ferrosilicon | |
| JPS63500237A (en) | Method for converting organic and inorganic wastes into solid inert water-insoluble substances | |
| JP3546096B2 (en) | Pretreatment of coal | |
| JPS62158812A (en) | Method for producing recarburized material for metallurgy | |
| CN106554013A (en) | A kind of full graphite electrode and preparation method thereof | |
| JP4887730B2 (en) | Binder for granulation of sintering raw material and granulation method | |
| US2743172A (en) | Process of preparing indurated pellets of iron ore fines | |
| US4139587A (en) | Process for forming fluorspar compacts | |
| JP6307997B2 (en) | Pretreatment method of sintering raw materials | |
| JP4317316B2 (en) | Pretreatment method of sintering raw materials | |
| US4518432A (en) | Slag briquette | |
| CN113981215A (en) | Method for preparing sintered ore by taking municipal sludge and metallurgical dust and sludge as raw materials | |
| CN101343688B (en) | Granulation method of adding rice husk to vanadium-titanium magnetite concentrate mixture | |
| CN107055993B (en) | Equipment and process method for copper-containing sludge granulation and pre-drying | |
| CA1156469A (en) | Strengthening phosphate shale briquettes | |
| CN119822862B (en) | A method for co-preparing high-strength lightweight ceramsite from tin-containing tungsten tailings and red mud, and recovering tin. | |
| CN103396073B (en) | Utilization method for wetting fly ash with high ignition loss | |
| SU539975A1 (en) | Method for the production of unbaked pellets | |
| SU1133197A1 (en) | Method for preparing granulate for hydraulic transportation |