SU1337439A1 - Способ переработки бракованных эмалированных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к эмалированию металлических изделий, в частности к переработке бракованных эмалированных изделий . Цель изобретени  - повышение экономичности процесса за счет обеспечени  возможности использовани  металла и эмали. Пакет бракованных изделий помещают в печь с кислой футеровкой, нагретую до температуры (Т) ниже Т расплавлени  эмали. Затем Т поднимают до Т на 20-70°С выше Т плавлени  металла и выдерживают при этой Т до установлени  равновеси  на границе раздела между расплавами металла и эмали, после чего расплав эмали сливают и гранулируют. Изобретение позвол ет утилизировать не только металл, но и эмаль. 2 табл. (Л оо со 4 ОО со

Description

Изобретение относитс  к эмалированию металлов, в частности к переработке бракованных эмалированных изделий.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности процесса за счет обеспечени  возможности использовани  металла и эмали.

Бракованные издели  из эмалированной тонколистовой стали марки 08 кп (хоз йственна  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. Така  футеровка слабо взаимодействует с расплавом силикатных эмалей, отличаетс  высокой термической стойкостью. Футеровка может быть комбинированной: снизу металл из магнезита, вверху эмаль из кварцита. Диаметр печи подбирают близким к диаметру или поперечному размеру опускаемого пакета. Цилиндрическа  форма печи необходима дл  уменьплени  площади контакта жидкого металла с эмалью, перегрева расплавленной эмали и улетучивани  легкоплавких компонентов.

Отходы нагревают в печи. По мере нагревани  стальной основы расплавл етс  эмаль и стекает на дно печи. В жидкой эмали расплавл ют сталь. Така  операци  предохран ет стенки печи от перегрева и интенсивного взаимодействи  с расплавленной эмалью. На сравнительно холодных стенках образуетс  гарнисаж из тонкого сло  застывщей эмали, который расплавл етс  поднимающейс  цоверхностью жидкой стали.

.(Нежду расплавленной эмалью и сталью формируетс  граница раздела. Дл  подогрева расплавленной эмали и очищени  стали от примесей поддерживают температуру металла на 70°С выше его температуры плавлени . Между металлом и эмалью идут реакции взаимодействи . В металле окисл ютс  углрод, марганец, кремний, немного сера и другие элементы. Обе фазы выдерживают до состо ни  равновеси , при котором получают в металле такое же содержание этих элементов, как в технически чистом железе . Одновременно выравнивают и усредн ют состав жидкой эмали, при необходимости корректируют добавками ее состав. Поднимающиес  пузырьки газов-продуктов реакций перемешивают эмаль и подогревают верхние слои.

Примеры переработки эмалированных отходов при различной температуре перегрева металла над температурой плавлени  приведены в табл. 1. Из таблицы следует, что при температуре плавлени  металла (пример 1) идут с низкой скоростью реакции

окислени  примесей и невозможно получение качественного металла. Резко снижаетс  экономичность переработки.

При перегреве металла на 100°С и более

(пример 5) интенсивно испар ютс  легкоплавкие компоненты, взаимодействует расплавленна  эмаль с футеровкой печи, измен етс  состав эмали. Одновременно увеличиваетс  расход элекроэнергии. В результате снижаетс  экономичность переработки.

Температуру футеровки, контактирующей с эмалью в печи после расплавлени  отходов , поддерживают перед загрузкой отходов ниже температуры испарени  окислов эмали. Это необходимо дл  уменьшени 

2 взаимодействи  между футеровкой и эмалью во врем  выдержки в печи дл  устранени  перегрева эмали и улетучивани  ее компонентов . На футеровке образуетс  тонкий гарнисаж из застывщей эмали.

Нагревательную печь наклон ют, сливают

0 эмаль тонкой струей и гранулируют в воде. Полученную гранулированную эмаль используют при грунтовом и покровном эмалировании изделий.

Оставшийс  в печи жидкий металл при необходимости дополнительно подогревают, сливают в подогретый разливочный ковщ и снижают известными приемами содержание серы и фосфора.

В других случа х .металл переливают в печь с основной футеровкой и снова снип жают содержание серы и фосфора известными приемами.

В результате получают технически чистое железо и используют его как дл  выплавки обычных, легированных сталей, так и дл  выплавки нержавеющих марок сталей с

5 низким содержанием углерода и вредных примесей.

Пример. Провели переработку бракованной стальной эмалированной посуды. Конические миски диаметром 250 мм и высотой 80 мм были забракованы по дефекту

0 «рыбь  чещу . 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.

5

Эмалированные отходы загрузили в печь при темцературе футеровки на 1200°С. Эта cQ температура ниже температуры плавлени  окислов NagO, ВоОз.

Первой расплавили эмаль на мисках, а затем в жидкой эмали расплавили металлическую основу из стали 08 кп.

При температуре металла 1560-1590°С 55 сделали выдержку в течение 0,5 ч. К концу этого периода стабилизировали химический состав металла под слоем расплавленной эмали.

Печь наклонили, вылили эмаль тонкой струей при 1300°С в воду, провели гранул цию .

Оставшийс  в печи металл подогрели до 1620°С и обработали легкоплавкой шлакообразующей смесью при выпуске в ковш. После снижени  содержани  серы и фосфора металл залили в индукционную печь с магнезитовой футеровкой и выплавили нержавеюшую марку стали Х25Н20С2. Металл содержал перед заливкой 0,02% С, следы Si, Мп, Р и S (тыс чные доли процента ) .

Способ переработки бракованных эмалированных изделий путем нагрева до расплавлени  металла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса за счет обеспечени  возможности использовани  металла и эмали, нагрев ведут в печи с кислой футеровкой до температуры

на 20-70°С выше температуры плавлени  В табл. 2 приведен химический состав 5 металла и выдерживают при этой темпера- твердого сколотого эмалевого покрыти  туре до образовани  равновесной границы и жидкой эмали. После сплавлени  составмежду расплавами металла и эмали, посэмали практически не изменилс .ле чего эмаль сливают и гранулируют.

Таблица 1

1 Температура плавле- Возможно Возможно Невозможно Низка  ни  ниже нижнего предела

20

Возможно Возможно Увеличива- Пониженетс  врем  на  выдержки

50

Возможно Возможно Возможно Хороша 

70

То же То же То же Хороша 

5 100

(вьше верхнего предела)

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого способа переработки эмалированных отходов заключаетс  в получении эмали и высококачественного чистого железа одностадийным процессом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки бракованных эмалированных изделий путем нагрева до расплавлени  металла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса за счет обеспечени  возможности использовани  металла и эмали, нагрев ведут в печи с кислой футеровкой до температуры

   на 20-70°С выше температуры плавлени  металла и выдерживают при этой темпера- туре до образовани  равновесной границы между расплавами металла и эмали, посНизка  скорость окислени  примесей металла, рудно вести Hj.

   hpOi ecc идет нормал.:.но

   Процесс идет нормально

   То же Хороша 

   - - Низка 

   Процесс идет нормально

   Растворение футеровки печи в эмали, повышенный расход электроэнергии , улетучивание компонентов эмали

   Сколота  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

   Сплавленна  жидка  44,0 6,6 2,6 0,7 10,5 10,0 11,5 1,4 0,1 0,6 0,01 6,8

   Таблица 2