SU1325281A1 - Способ переработки легированных металлоотходов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии , в частности к способам переработки легированны.х металлоотходов дл  производства стали в электропечах. Цель изобретени  - 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 окомковывае- мых частиц. Это позволит за счет интенсификации процесса плавлени  уменьшить привлечение в производство новых ресурсов и уменьшить потери легирующих элементов . 1 ил. i (Л со ю ел 1чЭ 00

Description

Изобретение относитс  к металлургии, и, в частности, к способам переработки легированных металлоотходов дл  производства стали в электропечах.

Цель изобретени  - снижение себестоимости металла и уменьшение его химической неоднородности.

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

Способ осуществл ют следующим образом .

Из мелкофракционных легированных металлоотходов выдел ют металлическую часть, например, путем электро.магнитного сепарировани  исходного материала. Далее -металлическую часть окомковывают в виде комков, содержащих частицы .металла 1-8 и св зующее 9, например, с помощью тарельчатого гранул тора, причем объе.мное содержание металла в комках устанавливают в пределах 52-100%, а отношение размера комков к среднему размеру металлических частиц, составл ющих комок, задают

в пределах

4

Объемное содержание металла в комках определ ют следующим образом. Известно , что при гранул ции порошка, благодар  применению в качестве св зующего небольших количеств различных диэлектриков (жидкого стекла, бакелита, нитролаков и др.), отдельные ферромагнитные частицы изолируютс  друг от друга. Поэтому потери на нагрев в магнитопроводах, изготовленных из спрессованных порошкообразных материалов, в дес тки и сотни раз меньше потерь, которые возникают при этих же частотах в магнитопровбдах из листового или проволочного магнитного материала .

Таким образом, дл  увеличении количества тепла, выдел ющегос  в комке, содержащем металлические частицы и св зующее , необходимо, чтобы сами металлические частицы имели электрический контакт друг с другом. Последнее выполни.мо лишь при условии определенного объемного соотношени  между металлическими частицами и самим комком. Минимальный объем металлических частиц в комке, при котором возможен электрический контакт между частицами , может быть определен следующим образом. Известно, что сферические частицы могут быть уложены разным образо.м, причем наименьшей плотностью обладает кубическа  укладка (при соблюдении контакта между отдельными частицами), при которой отношение объема частиц к объему укладки 52%. Очевидно, что дл  несферических частиц отношение объе.ма частиц к объему укладки больше, чем дл  сферических. Итак,

10.

0

5

0

5

0

минимальный объем частиц в комке не должен быть меньше 52%. В противном случае частицы утрат т электрический контакт друг с другом и эффективность индукционного нагрева значительно снизитс . Содержание металлических частиц в комке , равное , соответствует случаю, например , прессовани  комков из металлических частиц с пренебрежимо малой пористостью 1 Vno. Лксжкд. «1 .

Ввиду того, что эффективность индукционного нагрева металлического тела зависит от соотношени  глубины проникновени  тока, индуктируемого магнитным полем в металле, к размеру тела, окомкование мелкофракционных металлоотходов должно производитьс  до определенного размера комков.

Мелкофракпиоппыеметаллоотходы,

представл ющие собой с.месь пылевидных (или в виде микростружки) отходов быстрорежущих сталей с мелкими частицами абразива , например 50%, металла и 50% абразива , раздел ют с помощью магнитного се- парировагш  на металлическую составл ющую , содержащую, %; углерод до 0,88: кремни й до 0,5; .марганец до 0,4; хром до 4,4; вольфрам до 6,5; ванадий до 2,1; молибден до 5,5; никель до 0,4; сера до 0,025; фосфор до 0,035; железо до 60, абразив с окислами металлов до 9,26, и на неметаллическую состав.  ю1цую, состо щую из

5

92% AUO,

8% NaNOe. .a,COj,

CaSO,

MgSO,, MgCI, и эмульсола. Пусть средний раз.мер металлических частии. 3 мм. Далее металлическую часть гюдвергают гранулирова ию с добавлением i-5% св зующего , например бентонита, жидкого стекла la таре.чьчатом гранул торе, даюпгем размер комков 2-50 мм. С по.мощью сита отбирают комки, удовлетвор ющие соотно-

5

0

5

0

(4 - 10) dt

А -/х

Отобранные комки укладывают в тигель печи, включают ток средней частоты (2500 Гц), рас 1лавл ют металл. Пос.че расплавлени  металлической части комков на поверхность распла15а забрасывают щла- кообразующие материалы. Пусть вес расплава 1000 кг. Ввиду того, что отходы обладают низким содержанием серы и фос- ()ора, наведение шлака производ т лишь с целью защиты металла от окислени . Шлак навод т из смеси извести, магнезитового порошка и плавикового пшата, например извести 50 кг, плавикового ншата 10 кг, магнезитового порошка 20 кг. После выдержки металла с целью рафинировани  от неметаллических включений (всплывани  частиц абразива и оксидов металлов), производ т выпуск его.

Пусть мелкофракционные металлоотхо- ды содержат 30 % абразива и 70% металла . После магнитного сепарировани  металлическа  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 пример- но 4-103 кг/мз (АЦО;,), а стали (Р6М5) 7,8-10 кг/м, то объемное содержание ме- талл ической части в данном случае 74,9%. Пусть средний размер металлических частиц 2 мм. Металлическую часть подвергают гранулированию путем гор чего прессова- ни . Отбирают комки, удовлетвор ющие соотношению. Пусть 1-10 Гн/м, Гг .90- 10 Ом-м,/ 0,9-10 Гн/м;) 120-10 Ом-м, dg 0,02 м. Определ ют диапазон размеров комков дл  наиболее эффективного использовани  индукционного нагрева: 4 9,7-24,3 мм. Отобранные комки укладывают в тигель индукционной печи, включают ток, расплавл ют металл, рафинируют его и выпускают. Предложенный способ отличаетс  от известных способов переработки металлоотхо- дов привлечением новых ресурсов дл  легировани  металла, производства легированных сталей. Низкое содержание серы и фосфора , отсутствие угара легирующих в про- цессе плавки мелкофракционных металло- отходов в индукционных печах позвол ет получать высококачественный металл, по качеству практически не отличающийс  от исходного, в результате обработки которого и образовались мелкофракционные металлоотходы . Использование в индукционных печах окомкованных до заданного размера и при заданном содержании металла отходов позвол ет увеличть эффективность работы печи, а следовательно, снизить себестоимость получаемого металла. Использование мелкофракционных металлоотходов (возврат их в производство) позвол ет снизить материалоемкость изделий, в результате производства которых образовались отходы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки легированных металлоотходов , включающий отделение неметаллической составл ющей, окомкова- ние металлоотходов, расплавление, рафинирование и выпуск расплава, отличающийс  тем, что, с целью снижени  себестоимости металла и уменьшени  его химической неоднородности , оком кование металлоотходов провод т при объемном содержании металлической части 52-100%, причем отношение диаметра комка к среднему диаметру окомковываемых частиц устанавливают в пределах

   (4-10) /,

   где dx-диаметр комка;

   dr.-средний диаметр окомковьшаемых

   частиц;

   -магнитна  проницаемость комка; -магнитна  проницаемость частиц;

   х dt.

   Л А

   J-JC - удельна  электропроводность комка;

   J-.T - удельна  электропроводность частиц .

   Составитель Л. Вилкова

   Редуктор И. Нико.-шйчукТехред И. ВересКорректор Л Зммокосов

   Заказ 3039/35Тираж 542 1одпи -11ое

   ВНИИ11И Гоеударствеиного комитета СССР но делам 1|;и)6ретсний и (ц-крытпй

   1 13035, Моеква. Ж -35, Раушека  наб., д. 1 i I роизводетвенно-полиграфическое прсд1т|)11 тне. i жгор)д, л. 11 1ооктиа . 4