Способ разделения биметаллической полосы на составляющие металлы

 

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ МЕТАЛЛЫ, включающий нагрев движущейся полосы, разделение металлов и отделение тугоплавкого металла, например стали, в твердом состоянии, отличающийся тем, что, с целью снижения угара легкоплавкого металла, например алюминия, и загрязнения его тугоплавким металлом нагрев движущейся полосы осуществляют только со стороны тугоплавкого металла при одновременном натяжении полосы и отделяют легкоплавкий металл в твердом состоянии. (Л с: Си) о о СйЭ

„„SU„„11397

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 22 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3607911/22-02 (22) 15.06 .83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) И.А. Партии и Е.Н. Логинов (53) 669.71(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

¹ 1563706, кл. F 27 В .3/06, опублик. 1975.

2. Худяков И.Ф. и др. Технология вторичных цветных металлов . М,, "Металлургия", 1981, с. 94.

3. Патент США № 4203762, кл. F 22 В 21/00, опублик. 1980. (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ

МЕТАЛЛЫ, включающий нагрев движущейся полосы, разделение металлов и отделение тугоплавкого металла, например стали, в твердом состоянии, отличающийся тем, что, с целью снижения угара легкоплавкого металла, например алюминия, и загрязнения его тугоплавким металлом нагрев движущейся полосы осуществляют только со стороны тугоплавкого металла при одновременном натяжении полосы и отделяют легкоплавкий металл в твердом состоянии.

1139763

1О щие металлы, включающему нагрев

20 ны стального слоя радиационными из25

Известен способ переработки вторичного алюминиевого сырья с железными приделками, включающий операции загрузки алюминиевого вторичного сырья в камеру с наклонным подом, .

35 плавление алюминия, его стекание в ванну и .удаление оставшихся кусков железа (2). . Недостатком известного способа является загрязнение расплава алюминия железом, поскольку струи расплава алюминия, стекающего по наклонному поду, размывают и растворяют железные приделки, насыщаясь железом.

Наиболее близким к изобретению является способ разделения биметалличег сой полосы на составляющие металш, включающий нагрев движущейся полосы, разделение металлов и отде50 ление тугоплавкого металла, например ( стали, в твердом состоянии 13 j.

Изобретение относится к способам переработки вторичного металличес. кого сырья и может быть использова-но в металлургической промышленности для раздельной утилизации металлов из биметаллической полосы.

Известно устройство для плавок алюминиевого скрапа, содержащего железо, включающее печь, снабженную двумя тиглями, перемещаемыми по рельсам. Переработка алюминиевого скрапа в этой установке осуществляется следующим образом. Когда один из тиглей находится в печи и выплавляемый алюминий стекает в сборник, второй тигель находится вне печи и при помощи электромагнитного крана его догружают скрапом или выгружают оставшиеся в нем куски железа 1 3.

Недостатком этого способа является загрязнение алюминия железом.

При выплавлении алюминия в тигле расплав алюминия верхних слоев омывает при стекании находящиеся ниже куски железа, а поскольку алюминий растворяет железо, то происходит насыщение железом расплава .алюминия.

Недостатком данного способа является большой угар алюминия, поскольку биметаллическую полосу подвергают высокотемпературному двусто." роннему нагреву в печной камере .и загрязнению алюминия железом, так как плавление алюминия осуществляется на стальной поверхности.

Цель изобретения — снижение yraра низкоплавкой составляющей биметалла, например алюминия, и загрязнения

его тугоплавким металлом.

Ъ

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения биме галлической полосы па составляюдвижущейся полосы, разделение металлов и отделение тугоплавкого металла, например стали, в твердом состоянии, нагрев движущейся rroëîñû осуществляют только со стороны тугоплавкого металла при одновременном натяжении полосы и отделяют легкоплавкий металл в твердом состоянии.

Благодаря нагреву ленты со сторолучателями с температурои излучаю— щей поверхности 1200-1600 С создае — ся тепловой поток интенсивностью

215-560 кВт м . При столь интенсивном одностороннем нагреве возникает градиент температуры по толщине ленты. Стальной слой за несколько секунд нагревается до температуры, превышающей температуру плавления алюминия, которая составляет 660 С, а алюминиевый слой еще не успеет нагреться до этой температуры, Как только температура стальной поверхкости, соприкасающейся с алюминием, достигнет 660 С, начнется плав ление алюминия в тонком слое, примыкающем к стали.

Связь между слоями стали и алюминия ослабевает. В то же время, при нагреве биметаллической ленты в результате того, что коэффициент линейного расширения алюминия в полтора раза выше коэффициента линейного расширения стали. лента стремится согнуться. Однако благодаря натяжению она удерживается в распрямленном состоянии. Поэтому между стальным и алюминиевым слоем возникает усилие, открывающее алюминиевый слой от стального. Amormний отделяется от стали в твердом виде. поэтому не происходит его насыщения железом, Далее алюминий отделяют неподвижным ножом при движении ленты. Поскольку ленту нагревают со стороны стального слоя, который экракирует алюминий от теплового излучения, основная масса

Составитель В.Бадовский

Редактор Т.Веселова Техред M.KyabMa Корректор С.Шекмар

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

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

Заказ 229/20

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 алюминия при его отделении от стали не достигает температуры плавления, что значительно снижает угар алюминия и насыщение его железом.

На чертеже изображена схема установки, реализующей предлагаемый способ, например для алюминиевостальной ленты, вид сверху.

Установка содержит барабан 1 разматывателя с устройством для натяжения обрабатываемой биметаллической алюминиево-стальной ленты 2, барабан 3 с приводом для сматывания освобожденной от алюминия стальной ленты, радиационные излучатели 4, неподвижный нож 5, емкость 6 для алюминия °

Биметаллическую алюминиево-стальную ленту (выштамповку) 2 сматывают с барабана 1 на барабан 3 с натяжением так, чтобы при ее непрерывном движении лента проходила на расстоянии 30-50 мм от поверхности радиационных излучателей 4, имеющих температуру 1200-16000 С, стальным слоем к ним. При нагреве биметаллической ленты в результате разницы в коэффициентах линейного расширения, составляющих ленту металлов, лента стремится выгнуться в сторону металла, у которого коэффициент линейного расширения больше (т.е. в сторону алюминиевого слоя). Однако благодаря натяжению она удерживается в распрямпенном состоянии.

Поэтому между стальным и алюминиевым слоем возникает усилие, стремя.щееся оторвать алюминиевый слой от

39763 4 стального. Поскольку нагрев ленты интенсивным тепловым потоком осуществляется со стороны стального слоя, возникает градиент температуры, и стальной слой быстрее достигнет .температуры, превышающей температуру плавления алюминия. Как только температура стальной поверхности, соприкасающейся с алюминием, до

10 стигнет температуры плавления алюминия (660 С), на границе раздела металлов алюминий подплавляется. связь между слоями ослабевает и под действием усилия, возникающего меж15 ду слОями алюминиевый слой Отделя ется от стального. Отделившийся алюминий собирается в емкости 6. В случае, если он прилипает отдельными точками к ленте, его счищает со

20 стальной поверхности неподвижный

-нож 5.

Способ обеспечивает отделение алюминия от стали в твердой фазе, что уменьшает загрязнение алюминия железом. Алюминий не нагревают до высоких температур, что сокращает его угар до 0,5Х (в прототипе 0,81,0X) .

Экономическая эффективность предлагаемого способа составит 280 руб. на тонну переработанных отходов биметаллической ленты алюминий— нержавеющая сталь (0,2 мм — сталь, 3,8 мм — алюминий), так как стоимость неразделенных отходов 180 руб

35 за тонну, а стоимость отходов в виде нержавеющей ленты 372 руб. и алюминия 480 руб. за тонну.