Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

(51)4 В 22 Г 9 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Дальневосточный политехническийинститут им. В.В,Куйбышева и Владивостокский инструментальный завод(56) Авторское свидетельство СССРУ 1156859, кл. В 22 Р 9/04, 1980,Авторское свидетельство СССР9 778739, кл. В О 1 0 3/ОО, 1978.(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков инструментальной стали иэ маслоокалиносодержап 1 их ЯО 1397183 А 1 отходов, и может быть использовано в инструментальной промьппленности. Цель изобретения - повьппение эффективности утилизации шлама инструментальной стали. Маслоокалиносодержащий шлам инструментального производства загружают в вакуумную камеру печи, создают разрежение, медленно поднимают температуру до 100 С и путем дистилляции отделяют воду, затем вакуумной перегонкой при 300-350 С отделяют 80-857 масла, Оставшийся пасто- образный продукт нагревают до 850- 900 С, выдерживают 3-6 ч до восстановления окислов железа и цементации, после чего проводят изотермический ао Ф отжиг при 700 С в течение 2 ч и двух- трехкратную магнитную сепарацию. 3 э.п. ф-лы, 5 табл.Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к способамполучения порошков инструментальнойстали из маслоокалиносодержащих отходов, и может быть использовано винструментальной промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности утилизации шламаинструментальной стали. 10Способ осуществляют следующим образом.Маслоокалиносодержащий шлам инст-;рументального производства загружаютв вакуумную камеру печи, создают разрежение, медленно поднимают темперао"уру до 100 С и путем дистилляции отделяют воду, затем путем вакуумнойперегонки при температуре 300-350 Сотделяют 80-857 масла, оставшийся 20пастообразный продукт нагревают дотемпературы 850-900 С, выдерживают3-6 ч для осуществления процессоввосстановления окислов железа и цементации, после чего проводят изотермический отжиг при 700 С в течениедвух часов с последующей 2-3-кратнсймагнитной сепарацией. Таким образом,предлагаемый способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов предусматривает непрерывный процесс термичес"кой .обработки шлама.П р и м е рИсходный продукт сос";тава, мас.7.: воды 10-20; масло 5-25;окалина 1-10; окись алюминия 10-20,загружают в вакуумную камеру печи,создают разрежение, медленно поднимают температуру до 100 С, выдержиовают при этой температуре 30 мин, затем осуществляют вакуумную цементациюпри температурах 800, 850, 900,950 С в течение 1, 3, б и 8 ч с последующим изотермическим отжигом притемпературе 650, 700, 750 С в течение1-3 ч.Термически обработанный шлам ох 45лаждают вместе с камерой печи, послечего проводят 2-3-кратную магнитнуюсепарацию; вакуумную цементацию иизотермический отжиг проводят при остаточном давлении 5 10 -1 10 ммрт.ст.Составы полученного после обработки способом порошкообразного продукта приведены в табл,1, а твердостьэтого продукта - в табл,2 (каждомузначению показателей в таблицах соответствует среднее из трех испыта",ний). Как видно из табл.1 при предлагаемых параметрах способа утилизациимаслоокалиносодержащих отходов (цементация в интервале температур 850 о900 С в течение 3"6 ч) состав полученного порошка соответствует химическому составу стали Р 6 М 5, 7.: С 0,80,88; 11 5,0-5,5; Мо 5,5; Ч 1; Сг 4,44,48,При других параметрах цементациицель изобретения не достигается. Проведение изотерми:.еского отжига прио700 С в течение 2 ч обусловлено тем,что в соответствии с термокинетичес-кой диаграммой распада аустенита стали РбМ 5 эта температура соответствует минимальной устойчивости аустенита, Такое состояние аустенита способствует более полному его распаду наферрито-цементитную смесь и получениюравновесной структуры с минимальнойтвердостью. Данные табл,2 подтверждают правильность выбора указанногорежима.Таким образом, приведенная последовательность операций позволяет создать оптимальные условия для пиролизамасла с одновременным восстановлениеми науглероживанием шлама и получитьпорошок стали Р 6 М 5 требуемого состава. Содержание кислорода в стали недолжно превышать 0,15-0,257 что соответствует составу серийных порош"ков быстрорежущей стали.Сравнительные данные обработкистали предлагаемым и известным способами представлены в табл.З.Как видно из табл.З, использование предлагаемого способа позволяетполучить 100% быстрорежущей стали, вто время как известным способом получают только 83%.Результаты, приведенные в табл.4,показывают, что использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет свести к нулю посторонние примеси - масло, А 10 ь, со-держание кислорода уменьшить с 4,32до 0,12-0,22%, углерода с 1,2-1,4 до0,8-0,887. Это обеспечивает требуемый химический состав полученного порошка. При этом полученный порошокимеет лучшие технологические свойства,Табл, 3 - 5 представляют влияние граничных режимов вакуумной цементации иэотермического отжига, магнитТ а б л и а Темпе Время,ч Содержание легирующих элементов, 7,Наличиесажина порошке ратура,оС С Ч Мо Сг 4,5-5,0 4,5-5,0 800 0,55-0,65 5,0-5,5 4,4-4,48 4,4-4,48 4,4-4,48 4,0-4,40 1,7-1,8 1,7-1,8 1 е 7 1 ь 8 1,7-1,8 Есть 850 0,7-0,75 5,0-5,5 Нет 900 0,75-0,80 5,0-5,5 950 0,5-0,60 5,0-5,5 4;5-5,0 4,5-5;0 4,4-4,48 4,4-4,48 4,0-4,48 4,0-4,40 800 0,50-0,60 5,0-5,5 4,5-5,05,0-5,55,0-5,54,5-4,75 1,7-1,8 1,2-1,8 Есть 3 850 075 080 Нет 900 0,8-0,85 5,0-5,5 950 0,45-0,55 5,0-5,5 1,7-1,8 1,7-1,8 Ф800 0,45-0,55 5,0-5,5 4,5-5,0 4,0-4,4 1,7-1,8 Есть 4,4-4,48 1,7-1,8 Нет 850 0,8-0,85 5,0-5,5 5,0-5,5 900 0,85-0,90 5,0-5,5 . 5,0-5,5 4,4-4,48 1,7-1,8 3 139718 ной сепарации на качество получаемого порошка. Как видно из табл.4, проведение вакуумной цементации при 850-9 ОО С вф 5 течение 3-6 ч обеспечивает содержание углерода О 8-0887, а кислорода 0,15-0,257. При других режимах этого не достигается. Из табл.2 следует что изотермический отжиг при 700 С в течение 2 ч обеспечивает получение порошка с наилучшей формуемостью и плотностью прессовки. Данные табл.5 показывают, что проведение магнитной сепарации менее 2 раэ не позволяет избавиться от А 10. Использование предлагаемого способа утилизации маслоокалиносодержащих 20 отходов по сравнению с известными обеспечивает возможность получения .качественного порошка инструменталь" ной стали и улучшение условий труда эа счет использования вакуумной тер мической обработки. 3 4Формула изобретения1. Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов, включающий перегонку воды, сушку, вакуумную перегонку масла и вакуумную сушку, о т л и - ч а ю г и й с я тем, что, с целью повышения эффективности утилизации шлама инструментальной стали, дополнительно осуществляют вакуумную цементацию и изотермический отжиг с последующей магнитной сепарацией порошка.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вакуумную цементацию проводят при 850-900 С в течение 3-6 ч.3. Способ по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что изотерми", ческий отжиг проводят после вакуумоной цементации при 700 С в течение 2 ч.4. Способ по пп.1 - 3, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что после иэотермического отжига проводят 2 - 3-кратную магнитную сепарацию порошка.,0-5,5 8-0,85 0,85-0,92 5,0 - 1,8 О ь 40-0150 45-5 55 абли вердость,В В тность ссовг/см ормуемост жига,0-230 4,2 б 50 лоха ромки осыщины паны 95-225 4,35 0 Удовлетво ь н 75 Плохая, кромки осыпаны, трещины 10-2 25 0-23 2 охая, трещины 90-20 ОО Хорошая, кромкиострые, блестящаяповерхностьПлохая, кромки осыпаны 4 0-22 10-225 5 То же 70 190-2 овлетворителья 200-2 О лохая, кромки осыаны, трещины Температура отжига,С 4,5-5,2 4,0-4,45 4,4-4,48 4,4-4,48 Продолжение табл. 1 1,7-1,8 1,7-1,8,1397183 Таблица 3 Способ обработки Состав маслоокалиносодержащих отходов, мас.71, ВодаА 10 Масло Окалина Быстрорежущая сталь Исходное состояние 20 1 О Известный 0 2 1 О Предлагаемый О с Следы 100 Таблица 4 ПлотностьФормуемостьг/см, приусилии прессованияР 6 т/см Способ обработкиСодержание посторонних примесей в порошке, Х ГА 1 д О Кислород Углерод Масло 4,32 1,2-1,4 4,07 Удовлетво"рительная 1 О Известный Предлагаемый Следы Ою 12 0)22 Оь 8-Оф 88 5152 Хорошая Т а б л и ц а 5 Содержание окиси Кратность-магнит"ной сепарации алюминия в порош-ске, мас,7. 0 15 1 О Менее 1 Следы Составитель Н. ТуминТехред Л.Сердюкова Корректор И, Эрдейи Редактор Н.Лазаренко Заказ 2550/11 Тираж 740 ПодписноеВНИИИИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4