Способ переработки бракованных эмалированных изделий

 

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. (Л оо со 4 ОО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 С 23 D 1 00, 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БРАКОВАННЫХ ЭМАЛИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЯ (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.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986747/22-02 (22) 11. 12.85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) Д. П. Кокушкин (53) 666.293 (088.8) (56) Эмалирование металлических изделий/Под ред. Варгина В. В. Л.: Машиностроение, 1972, с. 321.

Кутузов А. В., Аксенов А. Ф. и Требухин В. В. Технология переработки металлоотходов с эмалевым покрытием. — Металлург, 1982, № 8, с. 22 — 23.

„„SU„„1337439 A 1!

337439

Изобретение относится к эмалированию металлов, в частности к переработке 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 стойкостью.

Футеровка может быть комбинированной: снизу металл из магнезита, вверху эмаль из кварцита. Диаметр печи подбирают близким к диаметру или поперечному 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 эмалb 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 углрод, марганец, кремний, немного сера и другие элементы. Обе фазы выдерживают 10 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 реакции

45 окисления 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, контактиру ющей 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 получают технически чистое железо и используют его как для выплавки обычных, легированных сталей, так и для выплавки нержавеюгцих марок сталей с 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

«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.

Эмалированные отходы загрузили в печь при температуре футеровки на 1200 С. Эта температура ниже температуры плавления окислов (х)а О, В Оз.

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 эффективность предлагаемого способа переработки эмалированных отходов заключается в получении эмали и высококачественного чистого железа одностадийным процессом.

Формула изобретения

Способ 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 шлакообразующей смесью при выпуске в ковш. После снижения содержания серы и фосфора металл залили в индукционную печь с магнезитовой футеровкой и выплавили нержавеющую марку стали Х25Н20С2.

Металл содержал перед заливкой 0,02Я С, следы Si, Mn, P u S (тысячные доли процента).

В табл. 2 приведен химический состав твердого сколотого эмалевого покрытия и жидкой эмали. После сплавления состав эмали практически не изменился.

Т а блица 1

Разделение эмалей и

Получение Получение

Перегрев металла в печи над температурой плавления, OC

Экономич

Пример

Примечание качественного металла ность переработки качественной эмали металла

Низкая скорость акисВозможно Невозможно Низкая ления примесей металла, рудно вести предела п, .цесс

Возможно Увеличива — Понижен- !ро. есс идет

Возможно нормал .но ется время ная выдержки

Хорошая

Процесс идет нормально

Возможно Возможно Возможно

То же То же

То же нормально

Низкая

Невозможно

Растворение футеровки печи в эмали повышенный

5 100 (вьппе верхи его предела) расход э.пектроэнергии, улетучивание компонентов эмали

1 Температура плавле — Возможно ния ниже нижнего

Хорошая Процесс идет

1337439

Таблица 2 (1(((311 1((Вид эмали

i0, А1,0, СаО Ра Ов В Оз TiO Na O K O MgO F СоО Fe O>

Сколотая

Сплавленная жид44, О 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. Вертлиб

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4100/25 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 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