Способ переработки металлоотходов Советский патент 1989 года по МПК B22F9/04 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам переработки металлоотходов, и может быть использовано при производстве высококачественных сталей и сплавов.

Целью изобретения является полное удаление минерально-органических загрязнений с поверхности металлоотходов и уменьшение потерь легирующих элементов.

Термическую обработку ведут в две стадии: сначала в атмосфере воздуха в окислительных условиях при 500 - 600°С до полного удаления минерально- органических загрязнений, затем а восстановительной атмосфере водорода при 800-1100 С.

При нагреве металлоотходов до 500- 600°С в окислительной атмосфере воздуха происходит возгонка органических загрязнений с поверхности металлоотходов и полное их окисление. В начальный перибд выдержки образующийся на поверхности обрабатываемых отходов слой окислов препятствует возможности диффузии углерода вовнутрь металла. В последующее время выдержки при данных температурах углерод не диффундирует в металл, так как находится в соединениях продуктов полного сгорания

сл

1C

О5

р IND

3152691

(СО). При температуре менее процесс окисления продуктов возгонки и окисления поверхности идет малоинтенсивно, поэтому возможно выделение с углерода на поверхности металлоотхо- дов в твердой фазе, а при последующей восстановительной стадии обработки при более высокой температуре - их диффузия вовнутрь металла (табЛо 1). Верх- Q НИИ температурный предел (600°С) обусловлен интенсивным окислением металла. Нагрев отходов при температурах выше 600°С требует значительного увеличения времени восстановитель- 15 ной стадии тепловой обработки (табл.1). Первая стадия процесса заканчивается после удаления минерально-органических загрязнений.

Выдержка при 800-1100 С на второй 20 стадии в среде водорода лимитируется временем, необходимым для прогрева ме- таллоотходов и восстановления металлов из оксидов. Нижний предел температуры выдержки восстановительной стадии теп-25 ловой обработки () обусловлен началом интенсивного восстановления окислов Fe, Ni, Со, Mo, Mn, W (табл,2) . Восстановление Cr, Si, Ti в атмосфере водорода особенно активно происходит JQ при температуре выше 900°С, Повышение температуры более 1100°С нецелесообразно из-за понижения стойкости конструктивных элементов печи и свариваемости металлоотходов. Температура на 5

грева металлоотходов в атмосфере водо рода выбирается в зависимости от обрабатываемых марок сплавов. Повышение температуры нагрева для сплавов, легированных Сг, Si, Ti, способствует уменьшению потерь легирующих элементов. При 800-900°С потери отдельных легирующих элементов (Сг, Si, Ti) составляют не более 0,5, а при 950- 1100°С - не более 0,2 (табл. 2)

Пример. Загрязненные эмульсией и маслом отходы холоднокатаной ленты толщиной 1,5-1,0 мм из сплава 29НК-ВИ после пакетирования и тепловой обработки по предлагаемому способу в колпаковой печи СГИ 12,5 16/11, 5И1

переплавлены в открытой индукционной печи на шихтовую болванку для последующего использования при выплавке марочного металла в вакуумной печи ИСВ-0,1б, Использование пакетированных отходов холоднокатаной ленты при выплав ке вакуумного металла недопустимо, так как это сильно затягивает плавку.

В табл. 1 показано качество металлоотходов сплава 2Н в зависимости от содержания углерода

В табЛо 2 приведены потери легирующих элементов в металлоотходах сплава согласно предлагаемому и известному способам.

В табл. 3 приведен химический состав шихтовых болванок, полученных известным и предлагаемым способами.

Из табл. 1-3 видно, что при переработке холоднокатаных отходов по предлагаемому способу наблюдается более низкое содержание углерода в шихтовой болванке вследствие более полного удаления минерально-органических загрязнений, а также снижение угаролегирующих добавок - марганца, кремния, титана и алюминия, что позволяет при выплавке стали уменьшить расход легирующих сплавов. Кроме того, почти в 2 раза увеличивается расход шихтовой заготовки на 1 т выплавляемой стали.

Формула изобретения

Способ переработки металлоотходов, включающий предварительную термическую обработку и последующее про- плавление, отличающийся тем, что, с целью полного удаления минерально-органических загрязнений с поверхности металлоотходов и уменьшения потери легирующих элементов, термическую обработку отходов ведут в две стадии: сначала в окислительной атмосфере воздуха при 500-600°С до полного удаления минерально-органических загрязнений, затем - в восстановительной атмосфере водорода при ВОО-ПОО С.

Таблица 1

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к способам переработки металлоотходов, и может быть использовано при производстве высококачественных сталей и сплавов. Целью изобретения является полное удаление минерально-органических загрязнений с поверхности металлоотходов и уменьшение потерь легирующих элементов. Предложено металлоотходы, загрязненные органическими веществами, подвергать двухстадийной термической обработке: сначала в окислительной атмосфере воздуха при 500-600°С до полного удаления загрязнений, затем в восстановительной атмосфере водорода при 800-1100°С. За счет двухстадийной термообработки в окислительных и восстановительных условиях достигнуто полное удаление органических веществ и в 1,5-6 раз снижены потери марганца, кремния, титана и никеля в стружке. 3 табл.

ijSO 500 550 600 650

850 в атмосфереазота

6 6 6 6 6

Предларедлагаеый

550 550 550 550 550 550

6 6 6 6 6 6

750 800 850 900 950 1000

i 5 6 7 9,0

0,5-1,0

0, 0,027 0,020 0,018 0,018

0,065

Таблица 2

0,2

О, 5 0,kO 0,38 0,25 0,

0,15

0,57 0, 0,2 0,3

о,2а

0,17

0,58

0, 0,148 О.З 0.28

1526912

8 Продолжение табл. 2