[go: up one dir, main page]

RU2252973C1 - Chip melting method - Google Patents

Chip melting method Download PDF

Info

Publication number
RU2252973C1
RU2252973C1 RU2004106061A RU2004106061A RU2252973C1 RU 2252973 C1 RU2252973 C1 RU 2252973C1 RU 2004106061 A RU2004106061 A RU 2004106061A RU 2004106061 A RU2004106061 A RU 2004106061A RU 2252973 C1 RU2252973 C1 RU 2252973C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chips
furnace
metal
melting
melt
Prior art date
Application number
RU2004106061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Н. Голотенков (RU)
О.Н. Голотенков
С.И. Дворник (RU)
С.И. Дворник
С.И. Казанцев (RU)
С.И. Казанцев
Original Assignee
Пензенский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский государственный университет filed Critical Пензенский государственный университет
Priority to RU2004106061A priority Critical patent/RU2252973C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252973C1 publication Critical patent/RU2252973C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method is realized by charging chips into melting space of furnace through metallic tube and melting chips. Before charging chips, on furnace hearth melt metal bath is provided whose volume consists 0.2 - 0.25 of volume of melting space of furnace. Chips are charged into melting space of furnace through metallic tube having area of its inner cross section consisting 0.03 - 0.05 of bath surface area with use of metallic pusher directly into melt metal under slag layer coated with carbon-containing material. Then chips are melted in melt metal bath.
EFFECT: enhanced efficiency of process, lowered metal losses.
1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемый способ относится к области переработки отходов цветных металлов и сплавов и может быть использован при плавке стружки на предприятиях вторичной переработки металлов и машиностроительных предприятиях, имеющих отходы собственного производства.The proposed method relates to the field of processing non-ferrous metal and alloy waste and can be used in the smelting of shavings in enterprises of secondary processing of metals and engineering enterprises having waste of their own production.

Известен способ переплава (см. В.Я.Конюх “Газоокислительная плавка металла”, Киев, “Наукова думка”, 1979, с.87), при котором стружка равномерно и непрерывно загружается поверх слоя древесного угля, над которым поддерживается восстановительная атмосфера за счет сжигания топлива с недостатком воздуха.A known method of remelting (see V.Ya. Konyukh “Oxidizing metal smelting”, Kiev, “Naukova Dumka”, 1979, p. 87), in which the chips are uniformly and continuously loaded on top of a layer of charcoal, over which a reducing atmosphere is maintained due to burning fuel with a lack of air.

Недостатком известного способа является то, что из-за значительного количества мелких фракций подача стружки в печь поверх слоя древесного угля навстречу потоку отходящих газов приводит к значительному уносу и окислению металла.The disadvantage of this method is that due to the significant number of fine fractions, the supply of chips into the furnace over a layer of charcoal towards the flow of exhaust gases leads to significant entrainment and oxidation of the metal.

Кроме того, шлак, образующийся на поверхности металлической ванны, обладает высокой вязкостью и большим поверхностным натяжением, что не дает возможности стружке, имеющей малую насыпную плотность проникнуть в расплав. Таким образом, процесс плавления стружки протекает в слое древесного угля над поверхностью шлаковой ванны, и капли расплавленного металла проходят через слой древесного угля и шлака, частично осаждаются в них в виде "корольков", что приводит к увеличению потерь металла.In addition, the slag formed on the surface of the metal bath has a high viscosity and high surface tension, which does not allow chips having a low bulk density to penetrate into the melt. Thus, the process of melting the chips proceeds in a layer of charcoal above the surface of the slag bath, and drops of molten metal pass through a layer of charcoal and slag, partially precipitated in them in the form of “kings”, which leads to an increase in metal losses.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ плавки металлической стружки непосредственно в шлаковой ванне (см. В.Я.Конюх “Газоокислительная плавка металлам, Киев, “Наукова думка”, 1979, с.93), согласно которому загрузка стружки в печь осуществляется через стальную трубу непосредственно в шлаковую ванну, при этом значительно уменьшается унос шихты из рабочего пространства отходящими газами. Однако при погружении в шлаковый расплав частичек стружки, температура плавления которых выше температуры застывания шлака, на них намерзает корка шлака в результате интенсивного поглощения тепла холодной стружкой. Тепло, выделяющееся при кристаллизации шлака, полностью идет на нагрев стружки. Процесс намерзания прекращается при наступлении теплового равновесия, когда достигается равенство тепловых потоков на внутренней и наружной поверхностях намерзшего слоя. С этого момента начинается плавление намерзшего шлака, и затем последующие периоды: прогрев стружки от температуры плавления шлака

Figure 00000001
до температуры плавления металла
Figure 00000002
и непосредственно плавление самой стружки. Все эти процессы приводят к увеличению времени переплава, т.е. снижают производительность. Кроме того, мелкие капли расплава, проходя через слой шлака, осаждаются в виде “корольков”, что приводит к увеличению потерь металла.Of the known closest in technical essence is the method of smelting metal shavings directly in a slag bath (see V.Ya. Konyukh “Oxidative smelting of metals, Kiev,“ Naukova Dumka ”, 1979, p.93), according to which the shavings are loaded into the furnace through a steel pipe directly into the slag bath, while the entrainment of the charge from the working space by exhaust gases is significantly reduced. However, when particles of shavings, the melting temperature of which are higher than the pour point of the slag, are immersed in the slag melt, the slag crust freezes on them as a result of intense heat absorption by the cold shavings. The heat generated during crystallization of the slag is completely used to heat the chips. The freezing process ceases when thermal equilibrium sets in, when heat fluxes are equal on the inner and outer surfaces of the frozen layer. From this moment begins the melting of frozen slag, and then subsequent periods: heating of the chips from the melting point of the slag
Figure 00000001
to the melting point of the metal
Figure 00000002
and directly melting the chips themselves. All these processes lead to an increase in remelting time, i.e. reduce productivity. In addition, small drops of the melt, passing through the slag layer, are deposited in the form of “kings”, which leads to an increase in metal losses.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение производительности процесса переплава стружки и снижение потерь металла.The technical result of the proposed method is to increase the productivity of the process of remelting chips and reduce metal loss.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что до начала загрузки стружки на подину печи предварительно наплавляют металлический расплав объемом 0,2-0,25 от объема плавильного пространства печи, стружку загружают в плавильное пространство печи через металлическую трубу с площадью внутреннего сечения, равной 0,03-0,05 площади поверхности ванны, при помощи металлического толкателя непосредственно в металлический расплав под слой шлака, покрытого сверху углеродсодержащим материалом, и осуществляют плавление стружки в расплаве.The essence of the proposed method lies in the fact that prior to loading the chips onto the hearth of the furnace, the metal melt is pre-welded with a volume of 0.2-0.25 of the volume of the furnace melting space, the chips are loaded into the furnace melting space through a metal pipe with an internal cross-sectional area of 0, 03-0,05 surface area of the bath, using a metal pusher directly into the metal melt under a layer of slag coated on top with carbon-containing material, and the chips are melted in the melt.

Такое сочетание новых признаков с известными позволяет повысить производительность процесса переплава стружки по сравнению с прототипом, так как увеличивается скорость ее расплавления, и уменьшить потери металла, так как в шлаке осаждается меньше "корольков".This combination of new features with the known allows you to increase the productivity of the process of remelting chips compared with the prototype, as it increases the speed of its melting, and reduce metal loss, since less “kings” are deposited in the slag.

Способ осуществляется следующим образом. Вначале на подине плавильного агрегата создается "болото" из металлического расплава объемом 0,2-0,25 от объема плавильного пространства печи, которое сверху засыпается слоем углеродсодержащего материала, над которым поддерживается восстановительная атмосфера за счет недостатка воздуха. Затем по металлической трубе, нижний конец которой погружен в металлический расплав ниже уровня шлака с помощью металлического толкателя, производится загрузка стружки непосредственно в металлический расплав под слой шлака.The method is as follows. First, a “swamp” is created on the bottom of the melting unit from a metal melt with a volume of 0.2-0.25 of the volume of the furnace’s melting space, which is covered with a layer of carbon-containing material on top of which a reducing atmosphere is maintained due to lack of air. Then, through a metal pipe, the lower end of which is immersed in a metal melt below the slag level using a metal pusher, the chips are loaded directly into the metal melt under the slag layer.

Наведение на подине плавильного агрегата "болота" из металлического расплава объемом 0,2-0,25 от объема плавильного пространства печи и применение в качестве загрузочного устройства металлического толкателя и трубы с площадью внутреннего сечения, равной 0,03-0,05 площади поверхности ванны, обеспечивает максимально возможную производительность плавильного агрегата и минимальные потери металла при переплаве стружки.Pointing at the bottom of the melting unit “swamps” of metal melt with a volume of 0.2-0.25 of the volume of the furnace’s melting space and using a metal pusher and pipe with an internal cross-sectional area equal to 0.03-0.05 of the bath surface as a loading device , provides the maximum possible performance of the smelting unit and minimal metal loss during chip remelting.

Снижение объема “болота” ниже нижнего предела приводит к захолаживанию расплава, так как плавление стружки идет в основном за счет теплопередачи от расплава к твердой стружке, а превышение выше верхнего неоправданно из-за соображений производительности и является экономически нецелесообразным, так как уменьшается объем рабочего пространства печи.The decrease in the volume of the “swamp” below the lower limit leads to a cooling of the melt, since the melting of the chips is mainly due to heat transfer from the melt to the hard chips, and exceeding the upper one is unjustified due to performance considerations and is not economically feasible, since the volume of the working space is reduced ovens.

Уменьшение площади внутреннего сечения загрузочной трубы меньше нижнего предела приводит к снижению производительности процесса, так как при загрузке разовой дозы стружки, необходимой для обеспечения максимальной производительности процесса переплава, столб стружки в трубе настолько велик, что происходит “закупоривание” и стружку невозможно протолкнуть в металлический расплав с помощью толкателя. Увеличение площади внутреннего сечения загрузочной трубы выше верхнего предела приводит к увеличению площади контакта металлического расплава в загрузочном пространстве с атмосферой и, как следствие этого, повышенному угару металла.Reducing the internal cross-sectional area of the loading pipe below the lower limit leads to a decrease in the process productivity, since when loading a single dose of chips necessary to ensure maximum productivity of the remelting process, the column of chips in the pipe is so large that clogging occurs and it is impossible to push the chips into the metal melt using a pusher. An increase in the internal cross-sectional area of the loading pipe above the upper limit leads to an increase in the contact area of the metal melt in the loading space with the atmosphere and, as a result, increased metal waste.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Плавки проводили в индукционной канальной печи типа ИПРП - 0,25 следующим образом. В печи наплавляли “болото” объемом 0,15-0,3 от объема плавильного пространства печи, на поверхность которого загружали древесный уголь толщиной слоя 15-25 мм. Загрузочно-раздаточное пространство печи закрывали металлическим сводом, в котором закреплялась металлическая труба, с площадью внутреннего сечения, равной 0,02-0,05 площади поверхности ванны печи, через которую дозированными порциями производили загрузку дробленой латунной стружки. Загрузочную трубу устанавливали таким образом, чтобы ее нижний конец погружался в металлический расплав на 10-15 мм ниже поверхности шлаковой ванны. С помощью металлического толкателя с наружным диаметром на 3-5 мм меньше чем внутренний диаметр загрузочной трубы порции стружки проталкивались непосредственно в расплав, где и происходило плавление стружки. Длительность каждой плавки составляла 60 минут, и, плавку вели таким образом, чтобы скорость загрузки латунной стружки в печь обеспечивала поддерживание температуры расплава в пределах 940-970°С, так как при увеличении скорости загрузки стружки, когда температура расплава падала ниже 940°С, наблюдалось захолаживание расплава и снижалась скорость плавления стружки, а при уменьшении скорости загрузки, когда температура расплава превышала 970°С, наблюдался повышенный угар цинка. Замер температуры производили термопарой ТПР - 571.Smelting was carried out in an induction channel furnace type IPRP - 0.25 as follows. A “swamp” with a volume of 0.15–0.3 of the volume of the furnace’s melting space was deposited in the furnace; charcoal with a layer thickness of 15–25 mm was loaded onto its surface. The loading and distributing space of the furnace was closed with a metal arch, in which a metal pipe was fixed, with an internal cross-sectional area equal to 0.02-0.05 of the surface area of the furnace bath, through which crushed brass chips were loaded in metered portions. The loading pipe was installed so that its lower end was immersed in the metal melt 10-15 mm below the surface of the slag bath. Using a metal pusher with an outer diameter of 3-5 mm less than the inner diameter of the loading pipe, the chip portions were pushed directly into the melt, where the chip was melted. The duration of each melting was 60 minutes, and the melting was carried out in such a way that the rate of loading of brass chips in the furnace maintained the temperature of the melt in the range of 940-970 ° C, since with an increase in the speed of loading of chips, when the temperature of the melt dropped below 940 ° C, melt cooling was observed and the chip melting rate decreased, and with a decrease in the loading speed, when the melt temperature exceeded 970 ° C, increased zinc fume was observed. The temperature was measured with a TPR - 571 thermocouple.

Результаты проведенных плавок представлены в таблице.The results of the swimming trunks are presented in the table.

Как видно из таблицы, применение способа обеспечивает максимально возможную производительность плавильного агрегата и минимальные потери металла при переплаве стружки.As can be seen from the table, the application of the method provides the maximum possible performance of the melting unit and minimal metal loss during remelting of the chips.

Предлагаемый способ всесторонне исследован и принят к осуществлению на ОАО “Пензенский арматурный завод”The proposed method is comprehensively investigated and accepted for implementation at OJSC "Penza Valve Plant"

Условия плавкиSmelting conditions Количество переплавленной стружки, кгAmount of remelted chips, kg Время плавки, минSmelting time, min Объем “болота” по отношению к объему плавильного пространства печиThe volume of the “swamp” in relation to the volume of the melting space of the furnace Площадь внутреннего сечения трубы по отношению к площади поверхности ванны печиThe internal cross-sectional area of the pipe relative to the surface area of the furnace bath Угар металла, %Metal burn,% Потери металла в виде “корольков” в %Metal loss in the form of “kings” in% Извлечение металла (от веса металла в шихте,) %Extraction of metal (by weight of metal in the charge,)% Производительность процесса, кг/часThe productivity of the process, kg / hour Показатели техпроцессаProcess performance Известный способKnown method 8080 6060 0,250.25 0,040.04 5,35.3 3,83.8 90,990.9 8080 СтабильныйStable Предлагаемый способThe proposed method 8080 6060 0,250.25 0,020.02 5,35.3 0,80.8 93,993.9 8080 Происходит постоянное “закупориванием трубы стружкойThere is a constant “clogging of the pipe with chips 115115 6060 0,250.25 0,030,03 4,94.9 0,60.6 94,594.5 115115 СтабильныйStable 120120 6060 0,250.25 0,040.04 4,84.8 0,50.5 94,794.7 120120 СтабильныйStable 120120 6060 0,250.25 0,050.05 4,94.9 0,50.5 94,694.6 120120 СтабильныйStable 120120 6060 0,250.25 0,060.06 5,45,4 0,60.6 94,094.0 120120 Стабильный, но увеличен угарStable, but increased fumes 9090 6060 0,150.15 0,040.04 4,94.9 0,50.5 94.694.6 9090 В начальный период плавки расплав “захолаживается”In the initial melting period, the melt “cools” 118118 6060 0,20.2 0,040.04 4,94.9 0,50.5 94,694.6 118118 СтабильныйStable 120120 6060 0,250.25 0,040.04 4,84.8 0,50.5 94,794.7 120120 СтабильныйStable 120120 6060 0,30.3 0,040.04 4,84.8 0,50.5 94,794.7 120120 Стабильный, но уменьшен объем свободного плавильного пространстваStable but reduced free space

Claims (1)

Способ плавки стружки, включающий загрузку стружки в плавильное пространство печи через металлическую трубу и ее плавление, отличающийся тем, что до начала загрузки стружки на подину печи предварительно наплавляют металлический расплав объемом 0,2-0,25 от объема плавильного пространства печи, стружку загружают в плавильное пространство печи через металлическую трубу с площадью внутреннего сечения, равной 0,03-0,05 площади поверхности ванны, при помощи металлического толкателя непосредственно в металлический расплав под слой шлака, покрытого сверху углеродсодержащим материалом, и осуществляют плавление стружки в расплаве.A method of melting chips, including loading the chips into the melting space of the furnace through a metal pipe and melting it, characterized in that prior to loading the chips onto the hearth of the furnace, a metal melt of 0.2-0.25 of the volume of the furnace melting space is preliminarily deposited, the chips are loaded into melting space of the furnace through a metal pipe with an internal cross-sectional area equal to 0.03-0.05 of the surface area of the bath, using a metal pusher directly into the metal melt under a slag layer covered about the top with a carbon-containing material, and the chips are melted in the melt.
RU2004106061A 2004-03-01 2004-03-01 Chip melting method RU2252973C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106061A RU2252973C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Chip melting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106061A RU2252973C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Chip melting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2252973C1 true RU2252973C1 (en) 2005-05-27

Family

ID=35824536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004106061A RU2252973C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Chip melting method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252973C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU661032A1 (en) * 1977-11-01 1979-05-05 Предприятие П/Я В-2780 Method of remelting metal waste
RU2156815C1 (en) * 1999-01-25 2000-09-27 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Method for processing waste and chips of non-ferrous metals and alloys
RU2156816C1 (en) * 1999-01-25 2000-09-27 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Method for remelting small-size waste and chips of non-ferrous metals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU661032A1 (en) * 1977-11-01 1979-05-05 Предприятие П/Я В-2780 Method of remelting metal waste
RU2156815C1 (en) * 1999-01-25 2000-09-27 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Method for processing waste and chips of non-ferrous metals and alloys
RU2156816C1 (en) * 1999-01-25 2000-09-27 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Method for remelting small-size waste and chips of non-ferrous metals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОНЮХ В.Я. Газоокислительная плавка металла. Киев: Наукова думка, 1979, с.93. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3935003A (en) Process for melting metal
CN103934422B (en) A kind of casting technique of wear-resisting low pore shot blast machine blade
CN104775042A (en) Low-metal-loss smelting method of copper alloy
CN105401014A (en) Smelting method of 4032 aluminum alloy
CN105063371B (en) A kind of method of copper ashes reduction in top blast converting furnace
RU2282664C2 (en) Method and plant for performing metallurgical processes with the aid of carbon-containing materials
RU2252973C1 (en) Chip melting method
CN101709384A (en) Novel slag system for improving quality of electroslag remelted steel ingots
CN103276231B (en) Method for removing S and O from cast superalloy by vacuum induction smelting
RU2244025C2 (en) Sintered agglomerates and method for producing the same
CN102230094B (en) Protective method for smelting of magnesium alloy
RU2465361C1 (en) Aluminothermic method for obtaining metals, and melting furnace for its implementation
RU2215043C2 (en) Method of preparation of blast furnace tuyere for operation
RU2215809C1 (en) Method of melting ferro-aluminum
CN211897062U (en) Copper blowing slag treatment device
RU2363747C1 (en) Method of zinc extraction from hard zinc and furnace for its implementation
JP6915522B2 (en) Slag forming suppression method and converter refining method
RU2351670C1 (en) Method of receiving of aluminium casting alloys made of secondary raw materials
US3973763A (en) System for melting metal
CN101429593B (en) Dezincification process for zinc-containing mash gas mud
RU2190679C1 (en) Magnesium alloy ingot production method
RU2131479C1 (en) Method of ferrotitanium smelting
RU2783094C1 (en) Method for depletion of slag melt containing iron and non-ferrous metals
CN110371983A (en) With the method for vacuum medium frequency induction furnace smelting high-purity industrial silicon
JP7707016B2 (en) METHOD FOR OPERATING METHOD OF MELTING FURNACE AND MELTING FURNACE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070302