Способ тепловой обработки замасленной металлошихты

 

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ /ЗАМАСЛЕННОЙ МЕТАЛЛОШИХТЫ, включающий ее загрузку , предварительное .увлажнение и нагрев до 600-8о6®С газообразным теплоносителем, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса удаления углеродсодержащих остатков и уменьшения окисления металла, в качестве теплоносителя применяют смесь продуктов сгораний топливного газа и водяного пара, содержащую от 0,1 до 1,9 % кисдорода, при этом температуру смеси поддерживают в пределах 700-900°С путем изменеg ния соотношения указанных компонентов смеси.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1010137.3 дц С 21 C 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3328364/22-02 (22) 07.08.81 (46) 07.04.83. Бюл. V 13 (72) В,. В. ВороЬьев, H. А. Волощук, Е. Б. Качанов, И. Н. Кича, И. А. Лизогубов, P Ф, Иаксутов, Н. Н. Никола-. ев, О. И. Тищенко, Б. A. Филатов, Д. П. Филимойцев и Б. Н. Фролов (71) Юго-восточное производственнотехническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии (53) 669.621.7(088.8) (56) 1. Журнал "Stah! und Еisen"

:Bd 90, 1970, У 10, s ° 534-539 °

2. Авторское свидетельство СССР

У 926021, кл. С 21 С 5/52, 19/5 ° (54)(57) СПОСОБ,ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

ЗАИАСИЕННОЙ ИЕТАНПОШИХТЫ, включающий ее загрузку, предварительное ,увлажнение и нагрев до 600-800вС газообразным теплоносителем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цел ью инт енси Фи кации процесса удаления углеродсодержащих остатков и уменьшения окисления металла, в качестве теплоносителя применяют смесь продуктов сгорания топливного газа и водяного пара, содержащую от 0,1 до 1,9 4 кислорода, при этом температуру смеси поддерживают в пределах 700-900 l; путем изменео. ния соотношения указанных компонентов смеси.

1 10101

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке измельченной замасленной металлошихты перед плавлением в электропечах. 5

При производстве шихтовых слитков, используемых для последующей выплавки высоколегированных сталей и сплавов широко применяется стружка, подвергаемая перед плавкой теп- 16 ловой оЬработкв путем нагрева ее до

600-800 С с целью удаления содержао щегося в ней масла, Известен способ i епловой оЬраЬотки металлических отходов, напри- 15 мер лома, заключающийся в нагреве его до 700 С и выше путем продувки о газообразным теплоносителем, имеющим температуру 1190" (1 ).

Однако такой способ непригоден щ для тепловой оЬоаботки стружки, так как не предотвращает возгорания масла и значительного окисления металла.

Наиболее Ьлизким к предлагаемому д по технической сущности и достигае мому результату является способ тепловой оЬработ ки з амаслен ной мет аллошихты, включающий ее загрузку, предварительное увлажнение и нагрев до щ

600-800 C. газообразным теплоноситео. лем, В качестве газообразного теплоносителя используются продукты неполного сгорания природного газа (2 ).

Недостатком известного способа яв35 ляется низкая .эффективность удаления из обрабатываемой металлошихты углеродсодержащих остатков термического распада мзсел I÷àñòè÷åê сажи, кокса, пироуглерода), Это оЬусловлено низким содержанием в продуктах неполного сгорания природного газа компонентов, окисляющих углеродсодержащие остатки до СО и СО,и поэтому удаление этих остатков протекает крайне мед45 ленно.

Цель изоЬретения — интенсификация процесса удаления углеродсодержащих остатков и уменьшение окисления металла.

Поставленная цель достигается тем, 50 что согласно способу тепловой обработки замасленной металлошихты. включающему ее загрузку, предварительное увлажнение и нагрев до 600о

800 С газообразным теплоносителем, в качестве теплоносителя применяют смесь продуктов сгорания топливного газа и водяного пара, содержащую

37 2 от 0,1 до 1,9 4 кислорода, при этом температуру смеси поддерживают в пределах 700-900 С путем изменения о соотношения указанных компонентов смеси, Предлагаемые интервалы содержания в теплоносителе кислорода и температуры теплоносителя равные соответственно 0,1-1,9 4 и 700-900 С основаны на результатах практических данных. Эксперименты показывают, что при уменьшении температуры теплоносителя до 700 С и снижении в нем содержания кислорода до 0,14 и менее процесс удаления из металлошихты углеродсодержащих остатков практически прекращается, а при повышении температуры теплоносителя свыше 900 C и увеличении содержания в нем кислорода до 1,9ã. и более окисление поверхности обрабатываемого металла значительно возрастает.

Благодаря такому осуществлению способа тепловой обработки сокращается расход подаваемого на горение топливного газа, упрощается процесс дожигания отходящих горючих составляющих и увеличивается производительность нагревательного устройства.

Способ осуществляют следующим оЬразом.

Подвергаемую обраЬотке увлажненную металлошихту продувают газообразным теплоносителем, содержащим

0,1-1,91 кислорода, температуру которого поддерживают 700-900 С.

Теплоноситель получают путем смешивания продуктов сгорания топливного газа и водяного пара. При этом топливный газ сжигают с небольшим избытком воздуха например, природный газ сжигают с коэффициентом расхода воздуха 1,01-1,09), Водяной пар вводят в продукты сгорания по ходу их движения в количестве 2550%(a зависимости от требуемой температуры газа )теплоносителя.

Продувку металлошихты продолжают до тех пор, пока средняя тема. пература ее не повысится до 700 С, после чего процесс оЬработки считается законченным, В результате нагрева металлошихты происходит интенсивное кипение содержащихся в ней воды и масел и удаление их с металлической поверхности. При этом, в условиях избытка водяных паров в температурном

10101

Составитель С. Бакума

Редактор К. Волощук ТехредЖ.Кастелевич Корректор M. Немчик

Заказ 2412/14 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 интервапе 700-800оС, углеродсодержащие остатки термического распада масел окисляются свободным кислородом теплоносителя до СО и СО согласно реакции: 5

2С+Н20+(СО+С 02+Н2.

В дальнеишем образующиеся микрообъемы СО и Н> соединяясь со свежим теплоносителем и содержащимся в нем кислородом, сгорают в припогра- 10 ничной зоне поверхности кусочков металла, который играет при этом роль катализатора:

Со+Н +02СО +Н О.

Таким образом, происходит беспламенное сжигание углеродсодержащих остатков на поверхности металло-шихты.

Температуру теплоносителя и количество в нем кислорода устанавли- 20 вают в указанных интервалах в зависимости от физико-химических свойств металлошихты и степени ее замасленности. Взаимодействие элементов теплоносителя, ведущее к окислению поверх- 2s ности металлошихты, протекает неактивно, вследствие чего угар металла не превышает 0,1-0,2i.

fl р и м е р. В соответствии с предложенным способом проводят тепло- З0 вую обработку стружки ЭП-742, загрязненной минеральными маслами в количестве 3i °

Предварительно увлажненную стружку помещают в контейнер с перфориро3$ ванным дном и затем продувают газо- образным теплоносителем, температуру которого поддерживают в пределах 780-820 С.

Теплоноситель получают смешива40 нием продуктов сгорания природно37 4 го газа и водяного пара. Природный газ сжигают при избытке воздуха, равном 1,07. Водяной пар, имеющий температуру 110 С, вводят. по ходу движения теплоносителя.в дымоходе в количестве 0,4 кг на 1 м продукт тов сгорания. Состав теплоносителя, об. 4: СО2 7,4; Н20 3. 1,1;

И, S2,6; О> 0,Ä .

Обработку стружки ЭП-742 ведут в течение 0,6 ч (до тех пор, пока средняя температура ее не повысится о до 700 С ), после чего подачу теплоносителя прекраают и производят химический анализ загрязненности стружки и степени угара металла.: Со; держание в стружке углеродсодержащих остатков после ее тепловой обработки равно нулю, а степень угара металла 0,02 4.Удельный расход природного газа 0,11 мЗ/кг при сред" ней производительности 2100 кг/ч.

Использование предложенного способа тепловой обработки замасленной металлошихты позволяет обеспечить по сравнению с известными возможность ускоренного удаления углеродсодержащих остатков; уменьшение окисления металла; сокращение расхода топливного газа, упрощение процесса дожигания отходящих горючих составляющих; увеличение производительности нагревательного устройства.

Зкономический эффект при обработ" ке стружки высоколегированных сталей и жаропрочных сплавов около

1000 руб./ т выплавляемого металла в результате повышения качества металла.