Способ переработки бракованных эмалированных изделий

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БРАКОВАННЫХ ЭМАЛИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к эмалированию металлических изделий, в частности к переработке бракованных эмалированных изделий. Цель изобретения - повышение экономичности процесса за счет обеспечения возможности использования металла и эмали. Пакет бракованных изделий помещают в печь с кислой футеровкой, нагретую до температуры (Т) ниже Т расплавления эмали, Затем Т поднимают до Т на 20 - 70 С выше Т плавления металла и выдерживают при этой Т до установления равновесия на границе раздела между расплавами металла и эмали, после чего расплав эмали сливают и гранулируют. Изобретение позволяет утилизировать не только металл, но и эмаль. 2 табл,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов(56) Эмалирование металлических изделий/Под ред. Варгина В. В. Л.: Машиностроение, 972, с. 321.Кутузов А. В., Аксенов А. Ф. и Требухин В. В, Технология переработки металлоотходов с эмалевым покрытием. - Металлург, 1982,8, с, 22 - 23.Изобретение относится к эмалированин) металлов, в частности к перераоотке бракованных эмалированных изделий.Целью изобретения является повышение экономичности процесса за счет обеспечения возможности использования металла и эмали.Бракованные изделия из эмалированной тонколистовой стали марки 08 кп (хозяйственная посуда, чайники, бмдоны, подносы, тазы и др ) сортируют по типу нанесенных эмалей и размерам, например, по диаметру, при необходимости сплющивают, разрезают и укладывают горизонтально в плотный пакет. Пакет опускают сверху в круглую цилиндрическую индукционную или другую печь с кислой футеровкой без добавок обычных шлакообразующих материалов. Такая футеровка слабо взаимодействует с расплавом силикатных эмалей, отличается высокой термической стойкостькх Футеровка может быть комбинированной: снизу металл из магнезита, вверху эмаль из кварцита. Диаметр печи подбирают близким к диаметру или поперецному размеру опускаемого пакета. Цилиндрическая форма печи необходима для уменьшения площади контакта жидкого металла с эмалью, перегрева расплавленной эмали и улетучивания легкоплавких компонентов.Отходы нагревают в печи. По мере нагревания стальной основы расплавляется эмаль и стекает на дно печи. В жидкой эмали расплавляют сталь, Такая операция предохраняет стенки печи от перегрева и интенсивного взаимодействия с расплавленной эмалью, На сравнительно холодных стенках образуется гарнисаж из тонкого слоя застывшей эмали, который расплавляется поднимающейся поверхностью жидкой стали.Между расплавленной эмалью и сталью формируется граница раздела. Для подогрева расплавленной эмали и очищения стали от примесей поддерживают температуру металла на 70 С выше его температуры плавления. Между металлом и эмалью идут реакции взаимодействия. В металле окисляются углрол, марганец, кремний, немного сера и другие элементы. Обе фазы выдерживают до состояния равновесия, при котором получают в металле такое же содержание этих элементов, как в технически чистом железе. Одновременно выравнивают и усредняют состав жидкой эмали, при необходимости корректируют добавками ее состав, Поднимающиеся пузырьки газов-продуктов реакций перемешивают эмаль и подогревают верхние слои.Примеры переработки эмалированных отходов при различной температуре перегрева металла над температурой плавления приведены в табл. 1. Из таблицы следует, что при температуре плавления металла (пример 1) идут с низкой скоростью реакцииокисления примесей и невозможно получение качественного металла. Резко снижается экономичность переработки.При перегреве металла на 100 С и более (пример 5) интенсивно испаряются легкоплавкие компоненты, взаимодействует расплавленная эмаль с футеровкой печи, изменяется состав эмали. Одновременно увеличивается расход элекроэнергии. В результате снижается экономичность переработки.Температуру футеровки, контактирующей с эмалью в печи после расплавления отходов, поддерживают перед загрузкой отходов ниже температуры испарения окислов эмали. Это необходимо для уменьшения взаимодействия между футеровкой и эмалью во время выдержки в печи для устранения перегрева эмали и улетучивания ее компонентов. На футеровке образуется тонкии гарнисаж из застывшей эмали.Нагревательную печь наклоняют, сливают эмаль тонкой струей и гранулируют в воде. Полученную гранулированную эмаль используют при грунтовом и покровном эмалировании изделий.Оставшийся в печи жидкий металл при необходимости дополнительно подогревают, сливают в подогретый разливочный ковш и снижают известными приемами содержание серы и фосфора.В других случаях металл переливают в печь с основной футеровкой и снова снижают содержание серы и фосфора известными приемами.В результате полуцают технически цистое железо и используют его как лля выплавки обычных, легированных сталей, так и для выплавки нержавеюгцих марок сталей с низким содержанием углерода и вредных примесей.Пример. Провели переработку бракован. ной стальной эмалированной посулы. Конические миски диаметром 250 мм и высотой 80 мм были забракованы по дефекту рыбья чешуя. Миски вставили горизонтально одну в другую и получили плотный пакет, Пакет опустили вверху в круглую печь с кислой футеровкой с индукционным подогревом металла. Печь имела высоту 700 мм, средний диаметр 250 мм и отношение высоты к диаметру, равное 2, и садку 0,4 т. 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Эмалированные отходы загрузили в печь при температуре футеровки на 1200 С. Эта температура ниже температуры плавления окислов 1 Х)аО, ВОз.Первой расплавили эмаль на мисках, а затем в жидкой эмали расплавили металлическую основу из стали 08 кп.При температуре металла 1560 в 1590 С сделали выдержку в течение 0,5 ч, К концу этого периода стабилизировали химический состав металла под слоем расплавленной эмали.1337439 Технико-экономическая эффективностьпредлагаемого способа переработки эмалированных отходов заключается в получении эмали и высококачественного чистого железа одностадийным процессом.Формула изобретенияСпособ переработки бракованных эмалированных изделий путем нагрева до расплавления металла, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса за счет обеспечения возможности использования металла и эмали, нагрев ведут в печи с кислой футеровкой до температуры на 20 - 70 С выше температуры плавления 15 металла и выдерживают при этой температуре до образования равновесной границы между расплавами металла и эмали, после чего эмаль сливают и гранулируют. Печь наклонили, вылили эмаль тонкой струей при 1300 С в воду, провели грануляцию. Оставшийся в печи металл подогрели до 1620 С и обработали легкоплавкой шла кообразующей смесью при выпуске в ковш. После снижения содержания серы и фосфора металл залили в индукционную печь с магнезитовой футеровкой и выплавили нержавеющую марку стали Х 25 Н 20 С 2. Металл содержал перед заливкой 0,02 О С, следы 51, Мп, Р и Я (тысячные доли процента). В табл. 2 приведен химический состав твердого сколотого эмалевого покрытия и жидкой эмали. После сплавления состав эмали практически не изменился. Таблица 1 Разделениеэмалей и Получение Получение Перегрев металла в печи над температурой плавления, фс ЭкономичПример Примечание качественного металла ность пе- реработки качественнойэмали металла Низкая скорость акисВозможно Невозможно Низкая ления примесей металла, рудно вести предела п,. цесс Возможно Увеличива - Понижен ро, есс идет 20 Возможно нормално ется время наявыдержки Хорошая 50 Процесс идет нормальноВозможно Возможно Возможно 70 То же То же То же нормально Низкая Невоз- можно Растворениефутеровки печи в эмали,повышенный 5 100 (вьппе верхи его предела) расход электроэнергии,улетучивание компонентовэмали 1 Температура плавле- Возможно ния ниже нижнего Хорошая Процесс идет1337439 Таблица 2 111311 Вид эмали 0, А 1,0, СаО РОв ВОз ТОа ИааО КаО МяО Р СоО РеаОз Сколотая с поверхности 47,7 6,7 2,6 1,1 12,6 9,6 12,7 1,8 0,3 0,7 0,01 7,0 Сплавленная жид 44, 0 6,6 2,6 О, 7 10,5 10,0 11,5 1,4 О, 1 О, 6 0,01 6, 8 кая Составитель В. ВертлибРедактор П. Герещи Техред И, Верее Корректор В. БутягаЗаказ 4100/25 Тираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4