Способ переработки шламовых отходов легированных сталей Советский патент 1990 года по МПК B22F1/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу переработки шламовых отходов легированных сталей.

Цель изобретения - повышение плотности гранулированного материала и упрощение процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Шламовые отходы легированных сталей сушат, смешивают с 1,8-3,4 мас.% углерод- содержащего вещества (кокс/ масло, пек, графит, сажа и др.) и спекают в состоянии свободной насыпки при 1310-1370°С в течение 25-45 мин в восстановительной атмосфере. При содержании в шламовых отхода абразива более -10% после сушки его подвергают электромагнитной сепарации. Угле- родсодержащие вещества вводят в шламовые отходы для снижения температуры образования жидкой фазы в объеме спекаемого материала, а следовательно, и его расплавления. Увеличение количества углерода в материале приводит к снижению температуры плавления, которое достигает минимального значения

при содержании углерода в количестве 1,8-3,8%, соответствующего образованию эвтектики в легированных сталях.

Применение восстановительной атмосферы при спекании не только предотвращает окисление и угар легирующих элементов, но и восстанавливает имеющиеся оксиды металлов, активирует физико-химические процессы, что ускоряет процесс спекания и повышает качество -материала В качестве восстановительной атмосферы применяют водород, диссоциированный аммиак, эндогаз и др.

При спекании с расплавлением материала, содержащего до 10% примесей в виде абразивных частиц, происходит самоочищение металла от примесей, выражающееся в том, что абразивные частицы, имеющие значительно более низкую по сравнению с металлом плотность, перемещаются к поверхности расплавленного металла, образуя после его затвердевания поверхностную корку, которая легко удаляется.

Количество примесей, оставшихся в материале после спекания, не превышает 2,8%. В результате такой самоочистки упроща g

С/ С

о с а tt а

ется технология переработки отходов, так как отпадает необходимость в проведении магнитной сепарации. В случае же переработки отходов, содержащих более 10% примесей, после сушки проводят магнитную сепарацию таким образом, чтобы остаточное содержание примесей в отходах не превышало 10%, что упрощает процесс магнитной сепарации, а следовательно, и технологию переработки отходов.

Предложенный способ позволяет получать высокоплотный кусковой материал с литой структурой и упростить технологию переработки отходов.

Пример 1. Шламовые отходы быстрорежущей стали Р6М5 массой 10 кг и содержанием абразивных частиц до 10%, образующиеся при изготовлении шлифованием режущего инструмента, подвергают сушке при 130°С в течение 2 ч в камерной электропечи сопротивления. Высушенный продукт смешивают с углеродсодержащим веществом - графитом марки ГК-1 в количестве 1,8%, что обеспечило суммарное содержание углерода в материале 2,6% (содержание углерода в отходах стали Р6М5 - 0,8%). Смешивание осуществляют в двух- конусном смесителе в течение 40 мин. Полученную смесь спекают при 1340°С в течение 35 мин в проходной электрической печи непрерывного действия типа СТН-2,5 в атмосфере диссоциированного аммиака

Спеченный материал в виде кусков имел литую структуру со средней плотностью 7,1 г/см и использовался в качестве шихты при переплаве для получения стали Р6М5. Переплав проводили в индукционной печи.

Повышение выхода годного по сравнению с известным способом составило 22%.

В таблице представлены сравнительные данные, полученные по предложенному и известному способам.

Плотность, г/см3

Выход годного, % при переплаве

7,1

3,2

78

64

0

Пример 2. Перерабатывали шламовые отходы стали Р6М5, содержащие абразивные частицы в количестве 25-30%. В от- личие от примера 1 высушенный шлам подвергают магнитной сепарации на электромагнитном сепараторе ЭМС-1 со скоростью подачи порошка 5 мм/с. Остаточное содержание абразивных частиц после сепарации было около 4-5%. Вся последующая обработка выполнялась по режимам, приведенным в примере 1.

Полученные результаты соответствовали данным приведенным в таблице.

Таким образом применением предложен- 5 ного способа обеспечивается упрощение способа, повышение плотности спеченного материала, что повышает выход годного при переплаве материала.

Формула изобретения

1.Способ переработки шламовых отходов легированных сталей, включающий сушку, смешивание с углеродсодержащим веществом и спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности материала и упрощения процесса, смешивание осуществляют при суммарном содержании углерода 1,8-3,4%, а спекание осуществляют при 1310-1370°С в течение 25-45 мин в восстановительной атмосфере

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, 0 что шламовые отходы с содержанием абразива более 10% после сушки подвергают магнитной сепарации.

0

5

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу переработки шламовых отходов легированных сталей. Цель изобретения - повышение плотности гранулированного материала и упрощение процесса. Высушенные подвергнутые магнитной сепарации (при содержании абразива в шламе более 10%) или неотсепарированные отходы (при содержании абразива менее 10%) смешивают с углеродсодержащим веществом при суммарном содержании углерода 1,8 - 3,4% и спекают в состоянии свободной насыпки в газовой восстановительной атмосфере при 1310 - 1370°С 25 - 45 мин. Способ упрощает процесс переработки шламовых отходов, повышает плотность материала в 1,8 - 2,2 раза. 1 табл.