SU1538997A1 - Method of processing slime waste of alloyed steels - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способу переработки шламовых отходов легированных сталей. Цель изобретени  - 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 состо нии 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.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to a method for processing slurry waste alloyed steels. The purpose of the invention is to increase the density of the granular material and simplify the process. Dried magnetically separated (with an abrasive content of more than 10% in the sludge) or non-separated waste (with an abrasive content of less than 10%) are mixed with a carbon-containing substance with a total carbon content of 1.8-3.4% and sintered in the state of free filling in gas reducing atmosphere at 1310 - 1370 ° C 25 - 45 min. The method simplifies the processing of sludge waste, increases the density of the material in 1.8 - 2.2 times. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии , в частности к способу переработки шламовых отходов легированных сталей.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to a method for processing slurry waste alloyed steels.

Цель изобретени  - повышение плотности гранулированного материала и упрощение процесса.The purpose of the invention is to increase the density of the granular material and simplify the process.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

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 состо нии 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 ввод т в шламовые отходы дл  снижени  температуры образовани  жидкой фазы в объеме спекаемого материала, а следовательно , и его расплавлени . Увеличение количества углерода в материале приводит к снижению температуры плавлени , которое достигает минимального значени Slurry wastes of alloyed steels are dried, mixed with 1.8-3.4 wt.% Carbon-containing substance (coke / oil, pitch, graphite, soot, etc.) and sintered in the state of free filling at 1310-1370 ° C. for 25-45 minutes in a reducing atmosphere. When the content in the slurry waste abrasive more than -10% after drying it is subjected to electromagnetic separation. Carbon-containing substances are introduced into the sludge waste to reduce the temperature of formation of the liquid phase in the volume of the material being sintered, and, consequently, its melting. Increasing the amount of carbon in the material leads to a decrease in the melting point, which reaches a minimum value of

при содержании углерода в количестве 1,8-3,8%, соответствующего образованию эвтектики в легированных стал х.when the carbon content in the amount of 1.8-3.8%, corresponding to the formation of eutectic in alloyed steel x.

Применение восстановительной атмосферы при спекании не только предотвращает окисление и угар легирующих элементов , но и восстанавливает имеющиес  оксиды металлов, активирует физико-химические процессы, что ускор ет процесс спекани  и повышает качество -материала В качестве восстановительной атмосферы примен ют водород, диссоциированный аммиак, эндогаз и др.The use of reducing atmosphere during sintering not only prevents oxidation and fading of alloying elements, but also restores the existing metal oxides, activates physicochemical processes, which accelerates the sintering process and improves the quality of the material. Hydrogen, dissociated ammonia, endogas and others

При спекании с расплавлением материала , содержащего до 10% примесей в виде абразивных частиц, происходит самоочищение металла от примесей, выражающеес  в том, что абразивные частицы, имеющие значительно более низкую по сравнению с металлом плотность, перемещаютс  к поверхности расплавленного металла, образу  после его затвердевани  поверхностную корку , котора  легко удал етс .During sintering with the melting of the material containing up to 10% of impurities in the form of abrasive particles, the metal is self-cleaning from impurities, which is expressed in that the abrasive particles, having a much lower density than the metal, move to the surface of the molten metal, forming after its solidification peel that is easily removed.

Количество примесей, оставшихс  в материале после спекани , не превышает 2,8%. В результате такой самоочистки упроща gThe amount of impurities remaining in the material after sintering does not exceed 2.8%. As a result of this self-cleaning, simplifying g

С/ СC / S

о с а tt аabout with and tt

етс  технологи  переработки отходов, так как отпадает необходимость в проведении магнитной сепарации. В случае же переработки отходов, содержащих более 10% примесей, после сушки провод т магнитную сепарацию таким образом, чтобы остаточное содержание примесей в отходах не превышало 10%, что упрощает процесс магнитной сепарации , а следовательно, и технологию переработки отходов.It is a recycling technology, since there is no need for magnetic separation. In the case of processing waste containing more than 10% of impurities, after drying, magnetic separation is carried out so that the residual content of impurities in the waste does not exceed 10%, which simplifies the process of magnetic separation, and hence the technology of waste processing.

Предложенный способ позвол ет получать высокоплотный кусковой материал с литой структурой и упростить технологию переработки отходов.The proposed method allows to obtain high-density lumpy material with a cast structure and to simplify the technology of waste processing.

Пример 1. Шламовые отходы быстрорежущей стали Р6М5 массой 10 кг и содержанием абразивных частиц до 10%, образующиес  при изготовлении шлифованием режущего инструмента, подвергают сушке при 130°С в течение 2 ч в камерной электропечи сопротивлени . 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 осуществл ют в двух- конусном смесителе в течение 40 мин. Полученную смесь спекают при 1340°С в течение 35 мин в проходной электрической печи непрерывного действи  типа СТН-2,5 в атмосфере диссоциированного аммиакаExample 1. Sludge waste from high-speed steel P6M5 weighing 10 kg and containing up to 10% abrasive particles formed during the manufacture by grinding the cutting tool is dried at 130 ° C for 2 hours in an electric resistance furnace. The dried product is mixed with a carbon-containing substance - graphite brand GK-1 in the amount of 1.8%, which provided the total carbon content in the material 2.6% (the carbon content in the waste steel R6M5 - 0.8%). Mixing is carried out in a double cone mixer for 40 minutes. The resulting mixture is sintered at 1340 ° C for 35 minutes in a continuous electric kiln of STN-2.5 type in a dissociated ammonia atmosphere.

Спеченный материал в виде кусков имел литую структуру со средней плотностью 7,1 г/см и использовалс  в качестве шихты при переплаве дл  получени  стали Р6М5. Переплав проводили в индукционной печи.The sintered lump material had a cast structure with an average density of 7.1 g / cm and was used as a remelting charge to produce steel P6M5. Melting was carried out in an induction furnace.

Повышение выхода годного по сравнению с известным способом составило 22%.The increase in yield in comparison with the known method was 22%.

В таблице представлены сравнительные данные, полученные по предложенному и известному способам.The table presents the comparative data obtained by the proposed and known methods.

Плотность, г/см3Density, g / cm3

Выход годного, % при переплавеRebound,% at remelting

7,17.1

3,23.2

7878

6464

00

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%. Вс  последующа  обработка выполн лась по режимам, приведенным в примере 1.Example 2. Recycled sludge waste steel R6M5, containing abrasive particles in the amount of 25-30%. In contrast to Example 1, the dried sludge is subjected to magnetic separation on an EMC-1 electromagnetic separator with a powder feed rate of 5 mm / s. The residual content of the abrasive particles after separation was about 4-5%. All subsequent processing was performed according to the modes given in Example 1.

Полученные результаты соответствовали данным приведенным в таблице.The results obtained corresponded to the data given in the table.

Таким образом применением предложен- 5 ного способа обеспечиваетс  упрощение способа , повышение плотности спеченного материала , что повышает выход годного при переплаве материала.Thus, the application of the proposed method provides a simplification of the method, an increase in the density of the sintered material, which increases the yield of the material during remelting.

Claims (2)

1.Способ переработки шламовых отходов легированных сталей, включающий сушку, смешивание с углеродсодержащим веществом и спекание, отличающийс  тем, что, с целью повышени  плотности материала и упрощени  процесса, смешивание осуществл ют при суммарном содержании углерода 1,8-3,4%, а спекание осуществл ют при 1310-1370°С в течение 25-45 мин в восстановительной атмосфере1. A method of processing sludge waste from alloyed steels, including drying, mixing with a carbon-containing substance and sintering, characterized in that, in order to increase the density of the material and simplify the process, mixing is carried out with a total carbon content of 1.8-3.4%, and sintering is carried out at 1310-1370 ° C for 25-45 minutes in a reducing atmosphere 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, 0 что шламовые отходы с содержанием абразива более 10% после сушки подвергают магнитной сепарации.2. A method according to claim 1, characterized in that 0 the sludge waste with an abrasive content of more than 10% is subjected to magnetic separation after drying. 00 5five