Способ тепловой обработки замасленной металлошихты

(19) (11 37 21 С 5 52 П Т ЛЬСТВУ Волощук,А. ЛизНиколалатов,оловственноа,вканяютпли всодержада, приерживаютизменеомпоненем ю энергетий черной опс 134-5льст/52,1 зеп",9.о СССР19/5ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИД(71) Юго-восточное произвотехническое предприятие поту, наладке и проектировантических установок предприметаллургии(54)(57) СПОСОБ,ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗАИАСИЕННОЙ ИЕТАНПОШИХТЫ, включающий ее загрузку , предварительное увлажнение и нагрев до 600-800 фС газообразным теплоносителем, о тличающийся тем, что,сц л ью инт енси Фи кации процесса удаления углеродсодержащих остатков и уменьшения окисления металл честве теплоносителя приме смесь продуктов сгорания то ного газа и водяного пара,щую от 0,1 до 1,9 4 кислоро этом температуру смеси лодд в пределах 700-900 С путемния соотношения указанных к тов смеси.1 10101Изобретение относится к чернойметаллургии и может быть использовано при подготовке измельченной замасленной металлошихты перед плавлением в электропечах, 5При производстве шихтовых слитков, испсльзуемых для последующейвыплавки высоколегированных сталейи сплавов широко применяется стружка, подвергаемая перед плавкой тепловой оЬработкв путем нагрева ее до600-800 С с целью удаления содержаощегося в ней масла,Известен способ епловой оЬраЬотки металлических отходов, например лома, заключающийся в нагревеего до 700 С и выше путем продувкиогазообразным теплоносителем, имеющим температуру 1190 1 1,Однако такой способ непригоден 20для тепловой оЬоаботки стружки, таккак не предотвращает возгорания масла и значительного окисления металла.Наиболее Ьлизким к предлагаемому дпо технической сущности и достигаемому результату является способ тепловой оЬработки замасленной металлошихты, включающий ее загрузку, предварительное увлажнение и нагрев до 51 ъ600-800 С газообразным теплоноситео,лем, В качестве газообразного теплоносителя используются продукты неполного сгорания природного газа 1 2 1,Недостатком известного способа яв 35ляется низкая .эффективность удаленияиз обрабатываемой металлошихты углеродсодержащих остатков термическогораспада мзсел частичек сажи, кокса,пироуглерода), Это оЬусловлено низким содержанием в продуктах неполного сгорания природного газа компонентов, окисляющих углеродсодержащие остатки до СО и СО 2,и поэтому удалениеэтих остатков протекает крайне мед 45ленно.Цель изоЬретения - интенсификацияпроцесса удаления углеродсодержащихостатков и уменьшение окисления металла.Поставленная цель достигается тем,50что согласно способу тепловой обработки замасленной металлошихты,включающему ее загрузку, предварительное увлажнение и нагрев до 600 о800 С газообразным теплоносителем,в качестве теплоносителя применяютсмесь продуктов сгорания топливногогаза и водяного пара, содержащую 37 2от 0,1 до 1,9 4 кислорода, при этомтемпературу смеси поддерживают впределах 700-900 С путем измененияосоотношения указанных компонентовсмеси,Предлагаемые интервалы содержания в теплоносителе кислорода и температуры теплоносителя равные соответственно 0,1-1,9и 700-900 С основаны на результатах практическихданных. Эксперименты показывают, чтопри уменьшении температуры теплоносителя до 700 С и снижении в нем содержания кислорода до 0,13 и менеепроцесс удаления из металлошихты углеродсодержащих остатков практически прекращается, а при повышении температуры теплоносителя свыше 900 Си увеличении содержания в нем кислорода до 1,91 и более окисление поверхности обрабатываемого металлазначительно возрастает.Благодаря такому осуществлениюспособа тепловой обработки сокращается расход подаваемого на горениетопливного газа, упрощается процессдожигания отходящих горючих составляющих и увеличивается производительность нагревательного устройства.Способ осуществляют следующимоЬразом.Подвергаемую обраЬотке увлажненную металлошихту продувают газообразным теплоносителем, содержащим0,1-1,9 кислорода, температуру которого поддерживают 700-900 С.Теплоноситель получают путем смешивания продуктов сгорания топливного газа и водяного пара. При этомтопливный газ сжигают с небольшимизбытком воздуха например, природный газ сжигают с коэффициентомрасхода воздуха 1,01-1,09), Водянойпар вводят в продукты сгорания походу их движения в количестве 2550 в зависимости от требуемой температуры газа )теплоносителя,Продувку металлошихты продолжают до тех пор, пока средняя тема.пература ее не повысится до 700после чего процесс оЬработки считается законченным,В результате нагрева металлошихты происходит интенсивное кипение содержащихся в ней воды и масел иудаление их с металлической поверхности. При этом, в условиях избытка водяных паров в температурном101013интервапе 700-800 С, углеродсодержащие остатки термического распада масел окисляются свободным кислородом теплоносителя до СО и СО 2согласно реакции: 52 С+Н 0+(фС О+С 02+Н 2,В дальнеишем образующиеся микрообъемы СО и Н 2, соединяясь со свежим теплоносителем и содержащимся внем кислородом, сгорают в припогра Оничной зоне поверхности кусочковметалла, который играет при этомроль катализатора:Со+Н +02 Со +Н О.Таким образом, происходит беспламенное сжигание углеродсодержащих остатков на поверхности металло шихты.Температуру теплоносителя и количество в чем кислорода устанавливают в указанных интервалах в зависимости от физико-химических свойствметаллошихты и степени ее замасленности, Взаимодействие элементов теплоносителя, ведущее к окислению поверх- гюности металлошихты, протекает неактивно, вследствие чего угар металлане превышает 0,1-0,21,П р и м е р. В соответствии спредложенным способом проводят тепло- З 0вую обраЬотку стружки ЭП, загрязненной минеральными маслами в количестве 31 .Предварительно увлажненную стружку помещают в контейнер с перфориро 3ванным дном и затем продувают газо-образным теплоносителем, температуру которого поддерживают в пределах 780-820 С.Теплоноситель получают смешива 40нием продуктов сгорания природно 37 4го газа и водяного пара. Природный гаэ сжигают при иэЬытке воздуха, равном 1,07. Водяной пар, имеющий температуру 110 С, вводят, по ходу движения теплоносителя,в дымоходе в количестве 0,4 кг на 1 мЭ продукт тов сгорания. Состав теплоносителя, об. 4: СО 7,4; Н 20 39,1 И 52,6; О О,З.Обработку стружки ЭПведут в течение 0,6 чдо тех пор, пока средняя температура ее не повыситсяодо 700 С), после чего подачу теплоносителя прекра ают 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 ме" талла 0,02 4.Удельный расход природного газа 0,11 мЗ/кг при сред" ней производительности 2100 кг/ч. Использование предложенного спосо" ба тепловой обработки замасленной металлошихты позволяет обеспечить по сравнению с известными воэможность ускоренного удаления углеродсодержащих остатков; уменьшение окисления металла; сокращение расхода топливного газа, упрощение процесса дожигания отходящих горючих состав" ляющих; увеличение производитель-ности нагревательного устройства.Экономический эффект при обработ"ке стружки высоколегированных сталей и жаропрочных сплавов около 1000 руб./ т выплавляемого металла в результате повышения качества металла.Составитель С. БакумаРедактор К. Волощук ТехредЖ,Кастелевич Корректор Н. немчикт т Заказ 2412/14 Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 тфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4