SU1759891A1 - Charge for processing scrap of alloy steel and alloys - Google Patents

Charge for processing scrap of alloy steel and alloys Download PDF

Info

Publication number
SU1759891A1
SU1759891A1 SU904890144A SU4890144A SU1759891A1 SU 1759891 A1 SU1759891 A1 SU 1759891A1 SU 904890144 A SU904890144 A SU 904890144A SU 4890144 A SU4890144 A SU 4890144A SU 1759891 A1 SU1759891 A1 SU 1759891A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
alloy
chips
charge
aluminum
scale
Prior art date
Application number
SU904890144A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Никитович Зигало
Юрий Александрович Павленко
Юрий Николаевич Грищенко
Владимир Михайлович Кимстач
Евгений Николаевич Пустовой
Виктор Алексеевич Постный
Владимир Николаевич Колповский
Валерий Петрович Крыхта
Павел Ильич Шперлин
Original Assignee
Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский Металлургический Институт filed Critical Днепропетровский Металлургический Институт
Priority to SU904890144A priority Critical patent/SU1759891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1759891A1 publication Critical patent/SU1759891A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

Сущность изобретени : шихта содержит в качестве металлодобавки стружку легированной стали или сплава, в качестве окислител  оксиды ведущих элементов материала шихтовой заготовки в виде окалины основного сплава и/или смесь оксидов, а в качестве восстановител  отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мас.%: стружка легированной стали или сплава 15 - 50; окалина основного сплава и/или смесь оксидов ведущих элементов материала шихтовой заготовки 33 - 55; отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиева  крупка 17-30. 1 табл.Summary of the invention: The charge contains metal alloy chips or alloy as the metal additive, oxides of the charge material elements of the billet billet in the form of a basic alloy scale and / or a mixture of oxides as an oxidizer, and aluminum chips and / or aluminum grains as a reducing agent in the following ratio of components , wt.%: chips of alloy steel or alloy 15 - 50; scale of the basic alloy and / or a mixture of oxides of the leading elements of the material of the charge billet 33 - 55; screenings of aluminum chips and / or aluminum grains 17-30. 1 tab.

Description

. Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к переработке отходов ле- гированных сталей и сплавов, образующихс  при обработке резанием (стружка) и эксплуатации конструкций и устройств из этих сталей и сплавов при высоких температурах (окалина).. The invention relates to ferrous metallurgy, namely, the processing of waste from alloyed steels and alloys formed during machining (chips) and operation of structures and devices from these steels and alloys at high temperatures (scale).

Цель изобретени  - получение шихтовой заготовки заданного состава дл  переплавных процессов, повышение технико-экономических показателей за счет снижени  угара легирующих элементов, увеличение выхода годного, а также снижение себестоимости шихтовой заготовки.The purpose of the invention is to obtain a charge stock of a given composition for remelting processes, an increase in technical and economic indicators due to a decrease in the carbon loss of alloying elements, an increase in the yield of suitable material, as well as a decrease in the cost of charge stock.

Дл  этого шихта содержит в качестве металлодобавки стружку легированной стали или сплава, в качестве окислител  оксиды ведущих элементов материала шихтовой заготовки в виде окалины основного сплава и/или смеси оксидов, в качестве восстановител  отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мас.%;For this, the charge contains as metal additive chips of alloyed steel or alloy, as an oxidizing agent, oxides of the leading elements of the material of the raw material billet in the form of scale of the main alloy and / or mixture of oxides, as a reductant, screenings of aluminum chips and / or aluminum grains in the following ratio of components, wt. .%;

Стружка легированной стали или сплава15-50Alloy steel or alloy 15-50 chips

Окалина основного сплава и/или смесь оксидов ведущих элементов материала шихтовой заготовки33-55Scale of the main alloy and / or a mixture of oxides of the leading elements of the material of the charge billet33-55

Отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиева  крупка17-30Screenings of aluminum shavings and / or aluminum Krupka17-30

Получение шихтовой заготовки дл  переплавных процессов заданного состава до- .стигаетс  за счет того, что шихта представл ет собой смесь компонентов, способных к экзотермической реакции, причем окислителем (носителем кислорода)  вл ютс  оксиды основных элементов сплава. В ходе работы шихты происходит обмен кислородом между окислителем и восстановителем безучасти  посторонних примесей, способных изменить состав ведущих элементов в сплаве. Состав окислительной части подбираетс  так, чтобы не изменить допускаемые дл  данного сплава количественные соотношени  между ведущими элементами . Кроме того. в случаеThe preparation of a billet for remelting processes of a given composition is achieved by the fact that the mixture is a mixture of components capable of an exothermic reaction, the oxides of the basic elements of the alloy being the oxidizing agent. During the work of the charge, oxygen is exchanged between the oxidizing agent and the reducing agent and there is no impurity that can change the composition of the leading elements in the alloy. The composition of the oxidizing part is chosen so as not to change the quantitative ratios between the leading elements for a given alloy. Besides. when

слcl

сwith

VI сл оVi cl o

0000

юYu

необходимости состав окислительной составл ющей шихты позвол ет корректировать количественный состав получаемого сплава в соответствии с требовани ми к составу готовой шихтовой заготовки,the need for the composition of the oxidizing component of the charge allows you to adjust the quantitative composition of the resulting alloy in accordance with the requirements for the composition of the finished charge,

Повышение технико-экономических показателей достигаетс  саморазогревом шихты и уменьшением объема шлака. Высока  термичность шихты позвол ет расплавить металлодобавку и сформировать жидкий шлак на поверхности расплавленного металла. Шлак покрывает зону реакции , предохран   получаемый сплав от окислени  и охлаждени , что способствует более полному разделению металлической и шлаковой фаз. Кроме того, восстановитель , наход щийс  в зоне реакции, нейтрализует кислород окружающей среды (воздуха, наход щегос  в пустотах между составл ющими шихты), предохран   жидкий металл от окислени . Металл представл ет собой сплав восстановленных из оксидов элементов окислительной составл ющей шихты и расплавленной теплом экзотермической реакции металлодобавки. Шлак состоит в основном из окислов алюмини  и незначительной части оксидной составл ющей .Increase of technical and economic indicators is achieved by self-heating of the charge and a decrease in the volume of slag. The high thermality of the charge allows the metal additive to melt and form liquid slag on the surface of the molten metal. The slag covers the reaction zone, preventing the resulting alloy from oxidation and cooling, which contributes to a more complete separation of the metal and slag phases. In addition, the reducing agent in the reaction zone neutralizes the oxygen of the environment (air in the voids between the components of the charge), protecting the liquid metal from oxidation. The metal is an alloy of the oxidized elements of the oxidizing component of the charge and the heat-melted exothermic reaction of the metal additive from the oxides. Slag consists mainly of aluminum oxide and a minor part of the oxide component.

Увеличение выхода годного достигаетс  за счет более полного разделени  металлической и шлаковой фаз, уменьшению времени разогрева электрическими дугами.An increase in the yield is achieved due to a more complete separation of the metal and slag phases, reducing the heating time by electric arcs.

Снижение себестоимости получаемой заготовки достигаетс  применением в составе шихты стружки легированных сталей и сплавов, неутилизируемой окалины легированных сплавов и отсевов алюминиевой стружки (АСО).Reducing the cost of the resulting billet is achieved by using alloyed steels and alloys, non-utilizable scale of alloyed alloys and screenings of aluminum chips (ASO) as part of the mixture of chips.

Составы испытанных шихт приведены в таблице. В качестве металлодобавки испытуемых шихт использовали стружковые отходы стали 12Х18Н10Т цеха NJ 1 Никопольского южно-трубного завода. В качестве оксидной части использовали оксиды хрома, никел , марганца.и железа в виде рудных концентратов и чистых оксидов марок Ч и ЧДА, а также окалину реторт дл  получени  титановой губки цеха термин титана Березниковского титаномагниевого комбината (реторты выполнены из стали 12Х18Н10Т). В качестве восстановител  использовали отсевы алюминиевой стружки (АСО) по ТУ 48-26-52-82 (отходы производства вторичного алюмини  Мценского завода Вторцветмет) с содержанием алюмини  не менее 70 мае. % и алюминиевую крупку (§8 %-AI).The compositions of the tested charge are given in the table. As the metal additive of the tested charge was used chip waste steel 12X18H10T shop NJ 1 Nikopol South Pipe Plant. Oxides of chromium, nickel, manganese, and iron in the form of ore concentrates and pure oxides of grades H and ČDA, as well as scale of retorts to produce a titanium sponge of the shop, the term titanium of the Berezniki titanium and magnesium plant (retorts made of steel 12X18H10T) were used as the oxide part. As a reductant, screenings of aluminum shavings (ASO) were used according to TU 48-26-52-82 (waste from the production of secondary aluminum from the Vtztsvetmet Mtsensk plant) with an aluminum content of at least 70 May. % and aluminum grains (§8% -AI).

Установлено, что при содержании в шихте стружки легированной стали или сплава менее 15%, окалины основногоIt is established that when the content in the mixture of chips of alloyed steel or alloy is less than 15%, the main scale

сплава и/или смеси оксидов ведущих элементов и отсевов алюминиевой стружки и/или алюминиевой крупки более 55 и 30% соответственно уменьшаетс  выход годногоalloy and / or a mixture of oxides of the leading elements and screenings of aluminum chips and / or aluminum grit over 55 and 30%, respectively, decreases the yield

из-за выбросов и выноса пылевидных частиц , что св зано с бурным протеканием процесса .due to emissions and removal of dust particles, which is associated with the rapid course of the process.

При содержании в шихте стружки легированной стали или сплава более 50%. отсе0 BOB алюминиевой стружки и/или алюминиевой крупки менее 17% и окалины основного сплава и/или смеси ведущих элементов менее 33% также снижаетс  выход годного из-за недостатка тепла экзотерми5 ческой реакции дл  расплавлени  металлодобавки и разделени  металла и шлака, а увеличение продолжительности разогрева дугами приводит к науглероживанию сплава и увеличению угара легирующих элемен0 тов.When the content in the mixture of chips of alloy steel or alloy more than 50%. BOB of aluminum chips and / or aluminum grit less than 17% and base metal and / or mixture of leading elements less than 33% also reduces the yield due to the lack of heat of the exothermic reaction to melt the metal additive and separate the metal and slag. arcs leads to carburization of the alloy and an increase in the carbon alloy of alloying elements.

Удовлетворительные результаты по всем основным показател м получены при следующем компонентном составе шихты: окалина основного сплава и/или смесь ок5 сидов ведущих элементов 33-55%, отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиева  крупка 17-30% и стружка легированной стали или сплава 15-50%.Satisfactory results for all the main indicators were obtained with the following component composition of the charge: basic alloy scale and / or a mixture of about 5% of the leading elements 33-55%, screenings of aluminum chips and / or aluminum grains 17-30% and chips of alloyed steel or alloy 15- 50%.

Наилучшие результаты получены приBest results are obtained with

0 использовании шихты со следующим содержанием компонентов: стружка легированной стали 28%, окалина основного сплава 46% и отсевы алюминиевой стружки 26%. Этот состав  вл етс  оптимальным, по всем0 using the mixture with the following content of components: chips of alloyed steel 28%, scale of the main alloy 46% and screenings of aluminum chips 26%. This composition is optimal for all

5 основным технологическим и экономическим параметрам он позвол ет вести процесс как в печи, так и во внепечном агрегате. При этом достигаетс  довольно полное разделение металла и шлака, что способствует5 of the main technological and economic parameters, it allows the process to be conducted both in the furnace and in the after-furnace unit. In this case, a rather complete separation of metal and slag is achieved, which contributes to

0 увеличению выхода годного, а применение в составе шихты технологических отходов других промышленных производств (струж- ковых отходов легированных сталей, окалины легированных сталей и сплавов, отсевов0 to increase the yield, and use in the composition of the charge technological waste from other industrial production (chip waste from alloyed steels, scale of alloyed steels and alloys, screenings

5. алюминиевой стружки) делает ее использование экономически выгодным.5. Aluminum chips) makes its use cost-effective.

Установлено, что при содержании в шихте до 40% металлодобавки, 39% окислительной и 21% восстановительной частейIt was established that with the content in the charge up to 40% of metal additive, 39% of oxidizing and 21% of reducing parts

0 процесс получени  шихтовой заготовки из предлагаемой шихты можно вести внепеч- ным способом. Тепла экзотермической реакции достаточно чтобы растворилась металлодобавка и отделилс  металл от шла5 ка. При увеличении доли металлодобавки необходимо полученный продукт реакции дополнительно греть дугами, чтобы дать возможность разделитьс  металлу и шлаку, но при этом снижаетс  выход годного и увеличиваетс  угар легирующих элементов, несколько возрастает содержание углерода в готовом металле.0 the process of obtaining the charge billet from the proposed charge can be conducted by extrahepatic method. The heat of the exothermic reaction is sufficient to dissolve the metal additive and separate the metal from the slag. With an increase in the proportion of metal additive, the resulting reaction product must be additionally heated with arcs to allow the separation of metal and slag, but this will decrease the yield and increase the frenzy of alloying elements, and the carbon content in the finished metal will slightly increase.

При проведении плавок по прототипу оксидна  часть состо ла из оксидов ведущих элементов сплава.During the prototype melting, the oxide part consisted of oxides of the leading elements of the alloy.

Пример. 1. Стружку стали 12Х18Н10Т в количестве 7-кг (50% от массы шихты) тщательно смешали с 4,2 кг (33%) окалины стали 12Х18Н10Т и 2,4 кг (17%) алюминиевой крупки. Полученную шихту загрузили в тигель лабораторной злектродуговой печи. Процесс вели с зажиганием шихты сверху. После оседани  шихты включали подогрев полученного продукта дугами. После отключени  дуг полученный продукт слили в спе- циальный металлоприемник дл  разделени  шлаковой и металлической фаз. Стальной слиток легко отделилс  от шлака. Масса слитка составила 9,4 кг, что составл ет 90,8% от теоретически возможного выхо- да годного. Химическим анализом полученного металла установлено, что количественное содержание основных элементов соответствует требовани м к составу стали 1Х18Н10Т.Example. 1. Chips of steel 12X18H10T in the amount of 7 kg (50% by weight of the mixture) were thoroughly mixed with 4.2 kg (33%) of steel 12X18H10T scale and 2.4 kg (17%) of aluminum grains. The resulting mixture was loaded into the crucible of a laboratory electric arc furnace. The process was conducted with ignition of the charge from above. After the charge subsided, the resulting product was heated by arcs. After disconnecting the arcs, the resulting product was merged into a special metal receiver for the separation of the slag and metal phases. The steel ingot was easily separated from the slag. The ingot weight was 9.4 kg, which is 90.8% of the theoretically possible yield. By chemical analysis of the obtained metal, it was established that the quantitative content of the main elements meets the requirements for the composition of 1X18H10T steel.

2. Стружку стали 12Х18Н10Тв количестве 3,92 кг (28% от массы шихты) тщательно смешали с 6,44 кг (46%) окалины стали 12Х18Н10Т и 3,64 кг (26%) мелкофракционных отсевов алюминиевой стружки. Пол- ученную шихту загрузили в специальный реактор, оборудованный металлолриемником . Процесс вели с зажиганием шихты сверху. После завершени  процесса из ме- таллоприемника извлекли стальной слиток массой 10,2 кг, составл ет 98,9% от теоретического выхода годного. Химический анализ подтвердил соответствие полученного металла стали 1Х18Н10Т.2. Chips of steel 12Х18Н10Тv in the amount of 3.92 kg (28% of the mass of the mixture) were thoroughly mixed with 6.44 kg (46%) of steel 12X18H10T and 3.64 kg of scale (26%) of small-scale screenings of aluminum chips. The obtained charge was loaded into a special reactor equipped with a metal receiver. The process was conducted with ignition of the charge from above. After the process was completed, a steel ingot with a mass of 10.2 kg was extracted from the metal receiver, it was 98.9% of the theoretical yield. Chemical analysis confirmed the conformity of the obtained metal to 1X18H10T steel.

Claims (1)

Экономический эффект при переработке отходов легированных сталей и сплавов (стружки и окалины) с помощью шихты предлагаемого состава в шихтовую заготовку дл  переплавных процессов может составить свыше 100 руб на тонне заготовки. Формула изобретени  Шихта дл  переработки отходов легированных сталей и сплавов в шихтовую заготовку , включающа  металлодобавку, окислитель и восстановитель, отличающа с  тем, что, с целью снижени  угара легирующих , повышени  выхода годного снижени  себестоимости, она содержит в качестве металлодобавки стружку легированной стали или сплава, в качестве окислител  - окалину основного сплава и или смеси оксидов, а в качестве восстановител  - отсевы алюминиевой стружки и или алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мае.%: стружка легированной стали или сплава - 15-50; окалина основного сплава и/ или смеси оксидов - 35-55; отсевы алюминиевой стружки и/или алюминиева  крупка - 17-30.The economic effect in the processing of waste alloy steels and alloys (chips and scale) using the mixture of the proposed composition in the charge billet for remelting processes can be more than 100 rubles per ton of billet. Claims for processing waste alloyed steels and alloys into charge billet, including a metal additive, an oxidizer and a reducing agent, characterized in that, in order to reduce alloy doping, to increase the yield of cost reduction, it contains as a metal additive alloy steel or alloy, as an oxidizing agent - scale of the main alloy and or a mixture of oxides, and as a reducing agent - screenings of aluminum chips and or aluminum grains in the following ratio of components, May .%: chips of alloy steel or alloy - 15-50; scale basic alloy and / or mixtures of oxides - 35-55; screenings of aluminum chips and / or aluminum grains - 17-30.
SU904890144A 1990-12-10 1990-12-10 Charge for processing scrap of alloy steel and alloys SU1759891A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904890144A SU1759891A1 (en) 1990-12-10 1990-12-10 Charge for processing scrap of alloy steel and alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904890144A SU1759891A1 (en) 1990-12-10 1990-12-10 Charge for processing scrap of alloy steel and alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1759891A1 true SU1759891A1 (en) 1992-09-07

Family

ID=21549584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904890144A SU1759891A1 (en) 1990-12-10 1990-12-10 Charge for processing scrap of alloy steel and alloys

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1759891A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995005486A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Tovarishchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju Rossiisko-Kiprosoe Sovmestnoe Predpriyatie 'juni Superkom' Composite charge for smelting steel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1073315,кл. С 22 С 33/04,1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995005486A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Tovarishchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju Rossiisko-Kiprosoe Sovmestnoe Predpriyatie 'juni Superkom' Composite charge for smelting steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0115928B1 (en) A process for recovering metal values from alloy scraps
US3591367A (en) Additive agent for ferrous alloys
JPH06145836A (en) Production of alloy utilizing aluminum slag
US1321684A (en) William lawrence turner
JP2632676B2 (en) Chromium recovery method in stainless steel refining.
SU1759891A1 (en) Charge for processing scrap of alloy steel and alloys
KR102282018B1 (en) Composite deoxidizer for steel making and cast steel and manufacturing method
US2203214A (en) Method of making alloys
Nokhrina et al. Alloying and modification of iron-carbon melts with natural and man-made materials
US4053307A (en) Process for manufacture of high-chromium iron alloy
RU2094478C1 (en) Composition blend for conversion
US5421857A (en) Method for obtaining metals, their compounds, and alloys from mineral raw materials
Ikornikov et al. MILL SCALE WASTE REPROCESSING BY CENTRIFUGAL METALLOTHERMIC SHS FOR PRODUCTION OF CAST FERROALLOYS Fe−(Si; Si–Al; B; B–Al)
Komarov et al. Formation of alloy chemical composition produced by aluminothermy on alloying with tungsten extracted from scheelite concentrate
Manashev et al. Recycling Dispersed Waste of Ferroalloy Production on the Basis of Metallurgical Self-Propagating High-Temperature Synthesis
RU2781698C1 (en) Method for producing ferrovanadium and ferrovanadium alloy obtained by this method
US1863642A (en) Manufacture of alloys
US490961A (en) Process of producing metallic alloys
RU2549820C1 (en) Method for aluminothermic obtainment of ferroalloys
JPH0215618B2 (en)
JPS5934767B2 (en) Method for removing impurities from metals or alloys
Nokhrina et al. Direct alloying of steel with nickel concentrate
SU1705386A1 (en) Charge for producing ferrotitanium
RU2148088C1 (en) Method for vanadium cast iron conversion
CA1221548A (en) Process for recovering metal values from alloy scraps