RU2251580C2

RU2251580C2 - Method for briquetting metallic chip

Info

Publication number: RU2251580C2
Application number: RU2003119408/02A
Authority: RU
Inventors: конов Олег Михайлович Дь (BY); Олег Михайлович Дьяконов; Валерий Николаевич Пенза (BY); Валерий Николаевич Пенза; Александр Матвеевич Гагасов (BY); Александр Матвеевич Гагасов; нчик Евгений Станиславович Амель (BY); Евгений Станиславович Амельянчик
Original assignee: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод"
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-05-10

Abstract

FIELD: metallurgy, possibly processing of metallic chip and waste slime materials of metal working.

SUBSTANCE: method comprises steps of crushing, cleaning, heating metallic chip; adding to it slime and binder, agitating and compaction in press-mold; using as binder material, water-cement paste having concentration 30-40% and taken in quantity consisting of 4 - 7% of briquette mass.

EFFECT: possibility for pressing low-ductile hard-to-form chip for making enhanced-strength briquettes.

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлообработки.The invention relates to metallurgy and can be used in the processing of metal chips and sludge metalworking waste.

Известен способ изготовления брикетов из металлической стружки по авт. свид. СССР № 653135, В 30 В 9/32, опубл. 1979 г., заключающийся в дроблении, очистке и подсушиванни стружки, добавлении к ней связующего материала - жидкого стекла - с последующим перемешиванием и уплотнением брикета в пресс-форме с продувкой горячим воздухом с температурой 100-150°С в течение 0,5-1 мин /1/.A known method of manufacturing briquettes from metal chips by ed. testimonial. USSR No. 653135, 30 V 9/32, publ. 1979, which consists in crushing, cleaning and drying chips, adding to it a binder material - liquid glass - followed by mixing and compacting the briquette in the mold with a hot air blowing at a temperature of 100-150 ° C for 0.5-1 min / 1 /.

Недостатком способа является то, что он применим только для брикетирования сухой легкодеформируемой стружки при невысоких температурах и не применим для стружки, содержащей СОЖ, которые при нагреве и продувке окислителем инициируют процесс быстрого окисления металла.The disadvantage of this method is that it is applicable only for briquetting dry, easily deformable chips at low temperatures and is not applicable for chips containing coolant, which, when heated and purged with an oxidizing agent, initiate the process of rapid metal oxidation.

Известен способ брикетирования стальной стружки по авт. свид. СССР № 709385, В 30 В 9/32, опубл. 1988 г., согласно которому стружку подвергают дроблению, очистке, просушиванию, добавлению связующего материала - термоактивной смолы и катализатора - уплотнению и последующему отверждению в пресс-форме при температуре 220°С в течение 30 сек /2/.A known method of briquetting steel chips by ed. testimonial. USSR No. 709385, 30 V 9/32, publ. 1988, according to which the chips are subjected to crushing, cleaning, drying, adding a binder material - a thermosetting resin and a catalyst - compaction and subsequent curing in a mold at a temperature of 220 ° C for 30 sec / 2 /.

Недостатком способа является то, что он не применим к прессованию малопластичной труднодеформируемой стружки, которая после деформации в холодном состоянии восстанавливает свои форму и размеры. Брикеты имеют низкую прочность и разрушаются при транспортировке и загрузке в сталеплавильную печь. Имеет место большой угар металла при переплавке брикетов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ брикетирования металлической стружки по авт.свид. СССР № 1375475, В 30 В 9/32, опубл. 1988 г., включающий ее дробление, очистку, перемешивание со связующим материалом - очищенным и обезвоженным шламом - и прессование стружко-порошковой смеси. /3/The disadvantage of this method is that it is not applicable to the pressing of low-plastic hardly deformable chips, which after deformation in the cold state restores its shape and size. Briquettes have low strength and are destroyed during transportation and loading into a steel furnace. There is a large waste of metal during the remelting of briquettes. Closest to the technical nature of the present invention is a method of briquetting metal chips by autosweet. USSR No. 1375475, 30 V 9/32, publ. 1988, including its crushing, cleaning, mixing with a binder material - cleaned and dehydrated sludge - and pressing the powder-chip mixture. / 3 /

Соотношение стружки и шлама в брикете определяется коэффициентом заполнения брикета порошком, величина которого зависит от пластических свойств стружки, т.е. от ее способности создать плотный каркас для удержания шлама.The ratio of chips to sludge in the briquette is determined by the fill factor of the briquette with a powder, the value of which depends on the plastic properties of the chip, i.e. from her ability to create a dense skeleton for holding sludge.

Недостатком способа является то, что он не применим к прессованию малопластичной труднодеформируемой стружки, которая после деформации в холодном состоянии восстанавливает свои форму и размеры. Брикеты имеют низкую прочность и разрушаются при транспортировке и загрузке в сталеплавильную печь. Имеет место большой угар при переплавке брикетов.The disadvantage of this method is that it is not applicable to pressing low-plastic hard-to-deformable chips, which after deformation in the cold state restores its shape and size. Briquettes have low strength and are destroyed during transportation and loading into a steel furnace. There is a big waste during the remelting of briquettes.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является возможность прессования малопластичной труднодеформируемой стружки и повышение прочности брикетов.The technical problem to which this invention is directed is the possibility of pressing low-plastic hardly deformed chips and increasing the strength of briquettes.

Поставленная задача решается тем, что в предложенном способе брикетирования металлической стружки, заключающемся в ее дроблении, очистке, нагреве, добавлении шлама, связующего материала, перемешивании и уплотнении в пресс-форме, в качестве связующего материала используют водно-цементную пасту 30-40%-ной концентрации в количестве 4-7% от массы брикета.The problem is solved in that in the proposed method for briquetting metal chips, which consists in crushing, cleaning, heating, adding sludge, a binder material, mixing and compacting in a mold, water-cement paste 30-40% is used as a binder material - concentration in the amount of 4-7% by weight of the briquette.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Токарную стружку, образующуюся после металлообработки стальных деталей, например подшипников, дробят на фракции 20-30 мм. Содержание СОЖ составляет 15-20%. Влажную стружку загружают в центрифугу и при частоте вращения ротора 470 об/мин очищают от СОЖ до остаточного ее содержания 4,5%.Turning chips formed after metal processing of steel parts, such as bearings, are crushed into fractions of 20-30 mm. The coolant content is 15-20%. Wet chips are loaded into a centrifuge and, at a rotor speed of 470 rpm, are cleaned of coolant to a residual content of 4.5%.

Шлифованный шлам с исходным содержанием СОЖ 40-60% отстаивают на наклонной площадке в течение 3-4 дней, после чего содержание СОЖ понижается до 10-15%. Затем влажный шлам отжимают на гидравлическом прессе под давлением 100 МПа до содержания в нем СОЖ 3,5%.A polished sludge with an initial coolant content of 40-60% is settled on an inclined platform for 3-4 days, after which the coolant content is reduced to 10-15%. Then the wet sludge is squeezed in a hydraulic press under a pressure of 100 MPa to a coolant content of 3.5% in it.

Очищенную стружку нагревают в стальном муфеле вертикальной проходной газовой печи с плотностью засыпки 850 кг/м.The cleaned chips are heated in a steel muffle in a vertical gas-fired furnace with a filling density of 850 kg / m.

По окончании нагрева в горячую стружку добавляют холодный шлам из расчета 15% от массы смеси и водно-цементную пасту 35%-ной концентрации в количестве 6%. Смесь перемешивают и прессуют на гидравлическом прессе при температуре 600°С и давлении 360 МПа.At the end of heating, cold slurry is added to the hot chips at the rate of 15% by weight of the mixture and water-cement paste of 35% concentration in an amount of 6%. The mixture is stirred and pressed in a hydraulic press at a temperature of 600 ° C and a pressure of 360 MPa.

Плотность брикетов, полученных данным способом, равна 5,7-6,5 г/см³, а прочность соответствует требованиям ГОСТ 2787-86 (осыпаемость не более 3%).The density of briquettes obtained by this method is 5.7-6.5 g / cm ³ , and the strength meets the requirements of GOST 2787-86 (crumbling not more than 3%).

Процесс нагревания стружки при наличии в ней небольшого количества СОЖ создает атмосферу пиролитического разложения масла, в результате чего выделившийся углерод не выгорает, а создает защитную пленку на поверхности стружки. Выходу защитных газов из замкнутого пространства препятствует сопротивление нагреваемого слоя стружки. Чем больше насыпной вес, тем выше сопротивление, тем эффективнее процесс сорбции защитной пленки на поверхности стружки.The process of heating the chips in the presence of a small amount of coolant in it creates an atmosphere of pyrolytic decomposition of oil, as a result of which the released carbon does not burn out, but creates a protective film on the surface of the chip. The exit of protective gases from a confined space is impeded by the resistance of the heated chip layer. The greater the bulk density, the higher the resistance, the more effective the process of sorption of the protective film on the surface of the chip.

Добавление в стружку шламовых отходов металлообработки (шлифовальных, обкатных, опиловочных, заточных и др.), содержащих неметаллические включения, позволяет повысить заполняемость пустот в брикетах, их плотность и прочность, а также снижает себестоимость процесса брикетирования стружки. При этом решается экологическая проблема утилизации этих отходов.Adding metal processing slurry waste (grinding, rolling, filing, grinding, etc.) containing non-metallic inclusions to the chips, increases the filling of voids in briquettes, their density and strength, and also reduces the cost of the chip briquetting process. At the same time, the environmental problem of the disposal of this waste is solved.

Использование в качестве связующего материала водно-цементной пасты позволяет производить прессование при температуре нагрева смеси в 600°С, что в свою очередь позволяет брикетировать стружку малопластичных труднодеформируемых сталей, таких как подшипниковой, инструментальной и др.The use of water-cement paste as a binder allows pressing at a mixture heating temperature of 600 ° C, which in turn allows briquetting shavings of low-plastic hardly deformed steels, such as bearing, tool and others.

Получение достаточно прочных стальных брикетов обеспечивается при содержании в них водно-цементной смеси в пределах 4-7% и концентрацией 30-40%. В случае, если значение данных параметров становится ниже нижних пределов, то качество брикетов ухудшается. При превышении верхних пределов качество брикетов стабилизируется, но это приводит к перерасходу материалов и трудности дозировки водно-цементной пасты из-за ее высокой вязкости.Obtaining sufficiently strong steel briquettes is provided when they contain a water-cement mixture in the range of 4-7% and a concentration of 30-40%. If the value of these parameters becomes lower than the lower limits, then the quality of the briquettes deteriorates. If the upper limits are exceeded, the quality of the briquettes stabilizes, but this leads to cost overruns and difficulties in dosage of water-cement paste due to its high viscosity.

ЛитератураLiterature

1. Авт.свид. СССР № 653135, В 30 В 9/32, опубл. 1979 г.1. Autosvid. USSR No. 653135, 30 V 9/32, publ. 1979 year

2. Авт.свид. СССР № 709385, В 30 В 9/32, опубл. 1980 г.2. Autosvid. USSR No. 709385, 30 V 9/32, publ. 1980 year

3. Авт.свид. СССР № 1375475, В 30 В 9/32, опубл. 1988 г.3. Autosvid. USSR No. 1375475, 30 V 9/32, publ. 1988 year

Claims

A method of briquetting metal chips, including its crushing, cleaning, heating, adding sludge, a binder, mixing and compacting in a mold, characterized in that as a binder material use a water-cement paste of 30-40% concentration in an amount of 4 -7% by weight of the briquette.