Способ переработки стальных отходов

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ОТХОДОВ, преимущественно стружковых., путем измельчения, отличаю-, щ и и с я тем, что, с целью разделения отходов углеродистых и быстрорежущих сталей, отходы подвергают измельчению в течение времени, составляющего 0,2-0,4 продолжительности измельчения стружки углеродистой стали с последующим вьщелением порошка быстрорежущей стали дисперсностью -100+56 мкм. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 F 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3442979/22-02 (22) 27.05.82 (46) 15..07.85. Бюл. N - 26 (72) С.С.Кипарисов, О.В.Падалко, Ю.В.Левинский, В.И.Кубышкин, И.О.Шехтман, В.А.Касицкая, И.Н.Васильев, В.Г.Маслов, А.В.Жалыбин и M.À.Èâàõíî (7 1) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт тонкой химической технологии им.M.Â.Ëîìoíoñoâà (53) 621. 762; 3 (088. 8) (56) 1. Заморуев В.M. Производство стали. М., Металлургиздат, 1950, с. 285-295.

2. Акименко В.Б.,Буланов В.Я., Рукин В.В., Мичкова Е.С., Заворухин Л.И. Железные порошки. Технология состав, структура, свойства, экономика. "Наука", 1982.

„„SU„„! 166895 А (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ

ОТХОДОВ, преимущественно стружковых, путем измельчения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью разделения отходов углеродистых и быстрорежущих сталей, отходы подвергают измельчению в течение времени, составляющего 0,2-0,4 продолжительности измельчения стружки углеродистой стали с последующим выделением порошка быстрорежущей стали дисперсностью

-100+56 мкм.

1 166895

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при переработке смешанных отходов углеродистой и быстрорежущей сталей. S

Известен способ переработки смешанных отходов (стружки) углеродистой и быстрорежущей сталей, предусматривающий переплавку отходов, легирование расплава и получение из него порошка f1).

Недостатками данного способа являются значительная затрата энергии на стадии переплавки и легирования, большое число операций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому. результату к.предлагаемому является способ переработки стальных отходов, преиму- . щественно стружковых, путем измельче- 20 ния P2) .

Известный способ предусматривает измельчение стальных отходов раэмолом в воздушной среде в течение 3-

9 ч. 25

Недостатком известного способа является невозможность переработки смешанных отходов углеродистых и быстрорежущих сталей и их разделения.

Цель изобретения — разделение от- 30

1 ходов углеродистых и быстрорежущих сталей.

С этой целью согласно способу переработки стальных отходов, преиму-. щественно стружковых, путем измель- 35 чения, отходы подвергают измельчению в течение времени, составляющего 0,2.

Ь,4 продолжительности измельчения стружки углеродистой стали с последующим вьщелением порошка быстроре- 40 жущей стали дисперсностью -100+56 мкм, Быстрорежущие и углеродистые стали близки между собой по комплексу физико-химических свойств: магнитным свойствам, растворимости в кислотах, 45 удельному весу, взаимодействию с поверхностно-активными веществами, среднему размеру частиц стружек, что не позволяет провести разделение их магнитной сепарацией, растворением в 50 кислотах, флотацией, рассевом и другими известными способами.

Быстрорежущая и углеродистая ста-. ли различаются своей хрупкостью. У, стружковых материалов различие в хрупкости увеличивается по сравнению с компактными материалами. Благодаря различию в хрупкости стружковых материалов при размоле разрушение быстрорежущей стали происходит интенсивнее, чем разрушение углеродистой стали, а следовательно, после окончания размола средний размер частиц быстрорежущей стали меньше, чем углеродистой.

Если смесь стружек углеродистой и быстрорежущей сталей подвергнуть измельчении в течение времени, составляющего 0,2-0,4 продолжительности измельчения чистой углеродистой стружки в порошок требуемой дисперсности (эта продолжительность определяется экспериментально путем измельчения партии чистой углеродистой стружки в том же размольном аппарате, где будет производиться размол смешанной стружки), то быстрорежущая стружка окажется измельченной в порошок значительно большей дисперсности, чем углеродистая. В результате последующего вьщеления высокодисперсной быстрорежущей составляющей из полученной смеси порошков углеродистой и быстрорежущей сталей получают порошок быстрорежущей стали с примесью 0,22-9,4 мас. порошка углеродистой стали.

При продолжительности измельчения стружек в течение времени, превышающего 0,4 продолжительности измельчения чистой .углеродистой стружки до порошка заданной дисперсности, значительная доля углеродистой стружки измельчается до порошка дисперсностью

56- 100 мкм, в результате чего содержание примеси порошка углеродистой стали в порошке быстрорежущей стали превышает допустимую величину

9,4 мас. .

При продолжительности измельчения смешанной стружки в течение времени, меньшего 0 2 продолжительности измельчения чистой углеродистой стружки до порошка заданной дисперсности, в порошок требуемой фракции переходит лишь около 40 быстрорежущей стружки, что делает процесс разделения неэкономичным

Пример 1. 300 г стружки углеродистой стали (Ст 25) загружали в.барабан вибрационной мельницы объемом 1 л, помещали в барабан стальные шары в количестве 2 кг и измельчали стружку при следующих параметрах работы мельницы: частота колебаний барабана 3000 в мин, амплитуда

116689

Содержание углеродистой стали во фракции, мас.%

Размер частиц фракции не более,мкм

Продолжительность измельчения (доля от продолжительности изСоотношение

Состав смеси, мас.% массы шаров и массы смеси отходов мельчения чистой углеродистой стружки) 50 Р6М5

20:3

1,0

0,2

100

50 Ст. 25

7,5

0 5

50 Р6И5

20:3

50 Ст. 25

0,4

0,2

20:3

0,4

20:3

4,0

0,3

20:3

0,3

0,2

0,4

20:3

0 5

1,4 мм. Из мельницы периодически отбирали пробу порошка, определяя процентное содержание фракции -100 мкм.

После измельчения в течение 20 ч весь .порошок имел дисперсность — 100 мкм.

Таким образом, продолжительность измельчения смешанной стружки с целью разделения продуктов измельчения на быстрорежущий и углеродистый порошки должна составлять 4-8 ч. 10

Пример 2. 300 r смеси стружек углеродистой стали (Ст 25) и быстрорежущей стали (Р6И5) в отношении

1: 1 загружали в барабан вибромельницы оЬъемом 1 л (соотношение масса 15 шаров:масса смеси = 20:3). Измельчение проводили в течение времени,составляющего 0,2 от продолжительности измельчения чистой углеродистой стружки (20 ч). Далее смесь рассеивали 2о на две фракции через сита с размером ячейки 56 и 100 мкм, 50 ЭП682

50 Ст. 25

50 ЭП682

50 Ст. 25

85 ЭП682

15 Ст. 45

50 ЭП682

50 Ст. 45

5 4

При рассеве через сито с размером ячейки 56 мкм содержание углеродистой стали во фракции с размером частиц менее 56 мкм составляло 1 мас.%;

При рассеве через сито с размером ячейки 100 мкм содержание углеродистой стали во фракции с размером частиц менее 100 мкм составляло 7,5 мас.%.

Таким же.образом осуществляли измельчение смешанных отходов по примерам 2-6.

Результаты онытов приведены в таблице.

Таким образом, представленные данные показывают, что предложенный способ переработки стальных отходов позволяет достаточно эффективно произвести разделение смешанных стружковых отходов углеродистых и быстрорежущих сталей и может быть использован при переработке отходов инструментальных производств.