Способ переработки металлоабразивного шлама легированных сталей

 

Изобретение относится к области инструментального и машиностроительного производства и может быть использовано на инструментальных, машиностроительных и металлургических заводах при утилизации металлоабразивных отходов. Цель изобретения - получение брикетов из шламовых отходов, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 2787-85 по плотности и осыпаемости. Для этого мелкофракционный шлам подвергается сушке для удаления жидкости и масла и очищается от абразива магнитной сепарацией до содержания его в шламе не более 3%. Затем шлам в виде свободнонасыпанного порошка спекают в восстановительной атмосфере при 1100-1300°С в течение 0,5 - 1,0 ч. В результате усадки при спекании брикета повышается его плотность до требуемых значений. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1470794 А1 (51)4 С 22 В 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4221877/31-02 (22) 03.04.87 (46) 07.04.89. Бюл. ¹ 13 (71) Белорусский, политехнический институт (72) И.П.Габриелов, Л.А.Рапопорт, В.Ю.Слабодкин, В.А.Слуцкер, З.А.Бернотас и И.И.Антулис (53) 66.099.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1232687, кл. С 21 С 1/08, 1984. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОАБРАЗИВНОГО ШЛАМА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области инструментального и машиностроительного производства и может быть использовано на инструментальных; ма1

Изобретение относится к области инструментального и машиностроительного производства и может быть использовано на инструментальных, машиностроительных и металлургических заводах с целью утилизации металлоабразивных отходов.

При обработке шлифованием инструментов, деталей машин, слитков из легированных сталей образуется большое количество отходов — металлоабразивного шлака, которые в настоящее время практически не используется и вывозится в отвалы. При этом безвозвратно теряются дорогие и дефицитные элементы: вольфрам, молибден, ванадий, никель, хром и другие и загрязняется окружающая среда.

Высушенный и отсепарированный порошок засыпают в лодочки и помещают шиностроительных и металлургических заводах при утилизации металлоабразивных отходов. Цель изобретения— получение брикетов из шламовых отходов,удовлетворяющих требованиям

ГОСТ 2787-85 по плотности и осыпаемости. Для этого мелкофракционный шлак подвергается сушке для удаления жидкости и масла и очищается от абразива магнитной сепарацией до содержания его в шламе не более 37.

Затем шлам в виде свободнонасыпанного порошка спекают в восстановительной атмосфере при 1100-1300 С в течение 0,5-1,0 ч. В результате усадки при спекании брикета повышается его плотность до требуемых значений.

1 табл. в проходную электрическую печь для спекания. Спекание осуществляют в

Ь восстановительной газовой среде—

О водороде при 1280 С в течение 0,5 ч.

Для оценки качества сепарации порош— ка определяют содержание в нем абразива, оказывающего влияние на плотность спеченных брикетов по известной методике методом титрования. Для этого из трех различных зон всего объекма порошка берут пробу отсепарирован- . ного порошка массой 20 г и определяют содержание абразива.

В таблице приводятся результаты исследований по выбору оптимального режима изготовления брикетов из шламовых отходов быстрорежущей стали

Р6М5 °

Из таблицы видно, что при темперао туре спекания ниже 1200 С свободно

Способ переработки металлоабра45 зивного шлама легированных сталей, включающий сушку, термическую обработку и брикетирование, о т л и ч аю щ и и с.я тем, что., с целью получения брикетов, удовлетворяющих треS0 бованиям ГОСТ 2787-75 по плотности

3 14707 насыпанный порошок шлама стали Рб 15 спекается плохо, плотность брикетов менее 4,5 г/см и в соответствии с требованиями ГОСТ 2787-75 брикеты не могут использоваться для перепла5 ва. При содержании примесей до 3% о и температуры спекания свыше 1320 С происходит оплавление спеха.

Целью изобретения является получение брикетов из шламовых отходов, удовлетворяющих требованиям ГОСТ

2787-75 по плотности и осыпаемости.

Сущность изобретения заключается в том, что мелкофракционный (шлифовальный) шлам подвергается сушке с це 7ью удаления смазочно-охлаждающей жидкости и масла. Высушенный шлам очищается от абразива магнитной сепа— рацией, после чего подвергается спеканию, для чего его засыпают в лодочки (короба) и спекают в восстановительной среде, в которой восстанавливаются окислы, содержащиеся в шламе.

В результате взаимодействия атмо- 25 сферы с оксидами происходит восстановление металла, приводящее к образованию и росту чистых металлических контактов при спекании и, следовательно, формированию требуемых свойств бри — 30 кетов из порошков, полученных из шламовых отходов легированных сталей.

При этом в результате усадки, которая имеет место при спекании брикетов, вызванной такими процессами, как

35 поверхностная и объемная диффузия, высокотемпературная ползучесть, происходит уплотнение брикета, т.е. повышение его плотности до требуемых значений.

Для реализации предлагаемого способа использовали шлифовальный шлам быстрорежущей стали Р6М5, образующейся при изготовлении заточки металлорежущего инструмента. Шлам состоит их металлической мелкодисперсной стружки быстрорежущей стали Р6М5 (50-60%), абразивных частиц — продукта разрушения шлифовальных кругов (20-30%) смазочно-охлаждающей жид— кости — эмульсии (остальное). После сушки шлама при 240-350 С в атмосфере диссоциированного аммиака (для предохранения от окисления) полученный порошок подвергали магнитной сепарации.

Режимы спекания порошка из шламовых отходов из быстрорежущей стали

94 4

РбМ5 для получения брикетов приведены в таблице.

При температуре спекания 1280 С и времени изотермической выдержки менее 0,2 ч плотность брикетов получалась ниже 4,2 г/см, и они не соответствовали требованиям ГОСТ 2787-75 по плотности и осыпаемости. При темо пературе спекания 1280 С и времени выдержки свыше 2 ч плотность брикетов практически не изменялась.

Таким образом, при содержании примесей в порошке, полученном из шламовых отходов быстрорежущей стали

Р6М5, до 3% (таблица) оптимальными параметрами спекания брикетов являюто ся температура 1280-1300 С и время выдержки 0,5-1 ч. Брикеты, изготовленные по указанному режиму, соответствовали требованиям ГОСТ 2787-75 по плотности и осыпаемости.

Аналогичные исследования показали, что при уменьшении степени яегирования стали температуры спекания снижаются. Например, порошок стали

ШХ15, полученный из шламовых отходов, для обеспечения требуемых свойств, О спекается при температуре 1100-1150 С в течение 0,5-1 ч.

Брикеты, полученные предлагаемой технологией, могут быть использованы в металлургическом производстве при выплавке соответствующих марок сталей, а брикеты из переработанных шламовых отходов стали Р6М5 могут также применяться и для изготовления литого инструмента.

Формула из обретения и осыпаемости, производят магнитную сепарацию порошка высушенного шлама до содержания абразива в нем не более

3%, после чего производят спекание свободно насыпанного порошка в восстановительной атмосфере при 1100

1300 С в течение 0,5-1,0 ч.

1470794

Температура о спекания, С

Содержание примесей, 7

Время Плотность выдерж- брикетов, ки, ч г/ М3

Примечание

4,2

4,8

5,1

5,3

5,4

1200 1,5

1250 1,0

1280 0 5

1300 0;5

1320 - 0 5

1280 0,2

1280 0 5

1280 1,0

1280 1,5

1280 2,0

До 3

Оплавление

4,5

5,1

5,3

5,4

5,4

До 3

1300

5,3

5,1

5,1

5,0

5,4

0 5

0,5

0,5

0,5

0 5

До 1

До 2

До 3

До 4

До 5Оплавление

Составитель Л.Шашенков

Редактор Н.Рогулич Техред Корректор И. Муска

Заказ 1555/30 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101