Способ подготовки мелкофракционных металлоотходов к переплаву

 

Использование: в металлургии, конкретно при подготовке металлоотходов к переплаву в плавильных агрегатах. Сущность изобретения: мелкофракционные металлоотходы после грохочения от крупных кусков смешивают в заданном соотношении с исходным сырьем для получения кокса, загружают в установки для коксования, нагревают и обрабатывают в них эту смесь до получения кускового металлококса. Количество металлоотходов может составлять 6,1 - 90% от общей массы.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к подготовке металлоотходов к переплаву в плавильных агрегатах, и может быть использовано при подготовке к переплаву мелкофракционных металлоотходов - мелкой стружки, гранулированного металла, металлических порошков и шламов.

Сущность способа заключается в следующем.

Мелкофракционные металлоотходы после грохочения от крупных кусков смешивают в заданном соотношении с исходным сырьем для получения кокса, загружают в установки для коксования, нагревают и обрабатывают в них эту смесь до получения кускового металлококса. Металлоотходы используют в количестве 6,1-90% от общей массы.

При составлении шихты для коксования отходы используют в качестве отощающей добавки. В процессе коксования испаряются и организованно отводятся вместе с коксовальными газами СОЖ и органические примеси металлоотходов для дальнейшей переработки и сжигания, а все твердые составляющие металлоотходов окусковывают и по готовности выгружают в виде металлококса. По размерам кусков, прочности, активности и области применения металлококс практически не отличается от обычного кокса.

В качестве сырья для коксования используют отдельные марки, механические смеси различных марок каменного или бурого углей, сланцы, нефтяной битум, каменноугольный пек и другие коксующиеся материалы.

Количество металлоотходов в смеси может колебаться от 6,1 до 90 мас.% и зависит от используемого исходного сырья для коксования, наличия и грансостава металлоотходов. При длительном контакте металла с углеродом в процессе коксования происходит цементация железа и химический состав металлоотходов в металлококсе становится близким к составу чугуна.

При использовании в качестве коксующейся составляющей коксующихся марок или смеси различных марок каменных углей количество металлоотходов в смеси может доходить до 40% при максимальном размере отдельных элементов металлоотходов (-5 мм). Жирных и газовых марок углей До 80% Нефтяного битума или каменноугольного пека До 90% С увеличением максимального размера элементов металлоотходов массовая доля в смеси может быть выше при одинаковом расходе коксующей составляющей.

С увеличением массовой доли металлоотходов в смеси растет ее теплопроводность, а температура и продолжительность цикла коксования снижается соответственно с 14 до 4-8 ч и с 1400 до 700-900^оС, что позволяет увеличить производительность установок для коксования и существенно снизить затраты на подготовку металлоотходов к переплаву, исключить необходимость использования для этих целей сложного, дорогостоящего, низкопроизводительного оборудования и положительно решить вопрос снижения загрязнения атмосферы. Более низкие температура и продолжительность цикла коксования по сравнению с этими параметрами при получении обычного кокса способствуют увеличению стойкости установки для коксования и снижению себестоимости процесса подготовки мелкофракционных металлоотходов к переплаву.

Способ позволяет легко вписываться в действующую технологию коксования и готовить к переплаву неиспользуемые в настоящее время металлические шламы, мелкую стружку на магниевой основе и другие мелкофракционные металлоотходы. Металлококс с магнием используют при обессеривании чугуна, легировании магнием чугуна, стали и сплавов.

Исходным материалом для получения металлококса является механическая смесь для коксования и металлоотходов, поэтому приготовление ее в производственных условиях не представляет каких-либо трудностей.

П р и м е р 1. Фракцию (-5 мм) мелкофракционных отходов в количестве 20 мас. % смешивают с шихтой из углей марок Ж10 = 40 и Ж19 = 40 мас.%, полученную смесь загружают в электропечь для коксования, нагревают до 1050^оС и выдерживают в течение 2 ч, после чего полученный металлококс выгружают и охлаждают. Выход металлококса - 84 мас.%, в т.ч. фракции более 60 мм - 78,5 мас.%, а после барабана - 52 мас.%.

П р и м е р 2. Чугунную стружку фракции (-20 мм) в количестве 50 мас.% смешивают с шихтой из угля марки Ж в количестве 50 мас.%, загружают в электропечь для коксования, нагревают до 950^оС и выдерживают в течение 1,5 ч, после чего выгружают и охлаждают полученный металлококс. Выход металлококса - 87 мас. % , в т.ч, фракции более 60 мм - 80,5 мас.%, а после барабана - 53,5 мас.%.

П р и м е р 3. Стальную дробленую стружку фракции (-40 мм) в количестве 75 мас. % смешивают с шихтой из угля марки Г в количестве 25 мас.%, загружают в электропечь для коксования, нагревают до 850^оС, выдерживают 1 ч, после чего выгружают и охлаждают полученный металлококс. Выход металлококса - 82 мас. %, в т.ч. фракции более 60 мм - 79 мас.%, а после барабана - 47 мас.%.

П р и м е р 4. Магниевую стружку фpакции (-40 мм) в количестве 90 мас.% смешивают с подогретым до 60-100^оС нефтебитумом в количестве 10 мас.%, загружают в электропечь для коксования, нагревают до 700^оС, выдерживают в течение 0,5 ч, после чего выгружают и охлаждают полученный металлококс. Выход металлококса - 87 мас. %, в т.ч. фракции более 60 мм - 74 мас.%, а после барабана - 42 мас.%.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕЛКОФРАКЦИОННЫХ МЕТАЛЛООТХОДОВ К ПЕРЕПЛАВУ, включающий дробление, грохочение, смешивание с исходным сырьем для коксования, загрузку в коксовальную печь и нагрев, отличающийся тем, что металлоотходы используют в количестве 6,1 - 90% от общей массы.