WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

Исследовано вибромагнитное разделение компонентов высокодисперс- ных (-50 мкм) ЖСО [10]. Создан вибромагнитный сепаратор. В результате се- парации содержание железа в пыли железного порошка (dор =6 мкм) повыша- лось с 89.2 до 98 %, В отходах производства мелкого железного порошка - с до 96.6 % при выходе годного 90.0 % и производительности 200 кг/ч.

1.3. Измельчение Операция измельчения занимает в технологии получения порошков из ЖСО исключительно важное значение: во-первых, она является одной из наи- более энергоемких операций; во-вторых, в процессе измельчения формируются такие свойства ка к форма и состояние поверхности частиц, уровень их дефор- мационного упрочнения, гранулометрический состав порошка, его текучесть, уплотняемость, формуемость, спекаемость, загрязненность продуктами взаимо- действия порошка с атмосферой и материалами рабочего объема измельчитель- ного агрегата.

Вопросы оптимизации процесса измельчения при промышленном полу- чении порошка из стружки рассмотрены в работе [10]. Даны рекомендации по выбору предпочтительной конструкции измельчителей. Рассмотрены энергети- ческие затраты на измельчении стружки при одно- и многостадийном осущест- влении процесса.

Авторы учитывают упруго-пластический характер материала, поэтому во многих технологических схемах операциям измельчения предшествует опера- ция технологического охрупчивания. Экспериментальной оценке эффективно- сти охрупчивания посвящена работа.

В связи с недостаточной эффективностью измельчительных агрегатов общепромышленного применения при размоле стружки, предложен ряд видов специализированного оборудования.

В работе [8] предложено измельчение производить в устройствах, рабо- чие органы которых являются одновременно переменными магнитами. В про- цессе работы материал постоянно находится во взвешенном состоянии в про- межутке между рабочими органами, благодаря чему процесс измельчения су- щественно интенсифицируется. Устройства могут быть реализованы в форме измельчителей типа барабанных мельниц, щековых, валковых, конусных и Кат- ковых дробилок.

В работе [10] предложено устройство, рабочими органами которого яв- ляются горизонтально расположенные диски. Оси дисков сме щены в горизон- тальной плоскости одна относительно другой, эксцентриситет и величина меж- дискового зазора регулируются.

Специфическим видом измельчительных агрегатов являются электроэро- зионные реакторы, в которых измельчение осуществляется при воздействии на материал импульсов электрического тока. Примерами такого рода устройств являются аппараты, описанные в работе [3].

Интересна возможность использования для измельчения железосодержа- щих шламов аппараты на базе линейных индукционных вращателей. Эти аппа- раты можно также использовать при очистке от СОЖ, сепарации магнитных и немагнитных компонентов ЖСО.

Установки для дробления металлической стружки представлены в работе [4].

Способ, основанный на окислительном охрупчивании, предложен в ра- боте [3].

Простейшим способом криогенного измельчения является способ, пред- ложенный в работе [4]. Обезуглероженную и протравленную в щелочи стружку уплотняют в разъемном контейнере, заливают водой, замораживают, устанав- ливают на фрезерный станок, фрезеруют иглофрезой, получая порошок с раз- мером частиц 0.01-0.5 мм.

Предложен способ измельчения с использованием жидкого азота.

Способ и устройство для получения высокодисперсных порошков пред- ложен в работе [2]. Непрерывное ударное доизмельчение порошков до крупно- сти 20 мкм производят в вакуумной мельнице при температуре до - 40°С. Из- мельчение происходит между билами. Укрепленными под углом на вертикаль- ном роторе, вращающемся с частотой 2-20 тыс. об/мин, и отражательными пла- стинами, неподвижно установленными на цилиндрической стенке мельницы.

Охладителем может быть ацетон или жидкий азот.

изучен процесс диспергирования шлама стали Р6М5 в вибромельнице.

Порошок, полученный диспергированием шлама, отличается (по сравнению с немолотым) повышенной активностью, обеспечивает увеличение плотности материала в результате спе кания на 13 %, т вердости на 770 МПа. Одна ко на 16.5 % возрастает объемная усадка спеченного материала.

1.4. Тепловая обработка Тепловая обработка ЖСО проводится с целью их сушки, дегазации, от- жига для устранения деформационного упрочнения, технологического охруп- чивания, восстановления, насыщения компонентами печной атмосферы, спека- ния и т.д.

По-видимому, наиболее перспективным классом устройств для большин- ства видов тепловой обработки дисперсных материалов являются устройства, в которых ЖСО переводится в псевдоожиженное состояние, В этом случае ин- Многоцелевая установка для термической обработки предложена в рабо- те. Установка представляет собой аппарат из двух циклонов, соединенных друг с другом и с шахтным т еплообменником. В одном из циклонов производится сушка крупнодисперсной составляющей порошка, в теплообменнике - высоко- температурная обработка этой составляющей, во втором циклоне - высокотем- пературная обработка высокодисперсных фракций.

Предложен способ и устройство для нагрева дисперсных отходов метал- лургических производств. Способ предусматривает приведение материала в псевдоожиженное состояние под действием магнитного поля и нагрев пропус- канием электрического тока через цепочки частиц вдоль магнитных силовых линий. Устройство представляет собой цилиндрический реактор в котором мо- жет осуществлятьс я как непрерывный нагрев материала до температуры ниже точки Кюри при сохранении его в дисперсном состоянии, так и нагрев до тем- пературы выше точки Кюри с образованием спекшихся агломератов, периоди- чески выводимых из реактора.

Предложен аппарат для проведения тепломассобменных процессов (суш- ки высокодисперсных шламовых материалов). Обрабатываемый материал в ра- бочем объеме аппарата приводится в состояние виброкипящего слоя и нагрева- ется с помощью погруженных в слой нагревателей. Сушку шлифовального шлама быстрорежущей стали Р6М5 осуществляли при 300 °С на воздухе без самовозгорания материала (при сушке в слое шлам са мовозгорается при нагре- ве до 250 °С), объем загруженного материала 12 л, продолжительность сушки 10 мин.

Для порошков, получаемых из ЖСО, исключительно большое значение имеют процессы дегазации, поскольку сырьевые материалы (шламы, пыли), как правило, сильно окислены (окисление может продолжаться на стадиях измель- чения и последующего хранения). Шламы активно адсорбируют влагу и газы из окружающей атмосферы. Наряду с традиционными видами дегазирующей об- работки в печах сопротивления с ва куумной или восстановительной атмосфе- рой представляет интерес применение для этих целей электронного нагрева в печах с плазменными источниками электронов. Приведено описание одной из таких печей и показана эффективность ее применения для дегазации железных порошков.

Предложен способ восстановительного отжига порошков, Отжиг осуще- ствляют в конвейерной печи, порошок дозируют на конвейерную ленту так, чтобы он располагался на ней не слоем, как обычно, а в виде последовательно расположенных геометрических фигур — комбинаций конуса и пирамиды. При таком расположении, спек на выходе из печи легко разделяется на отдельные куски, которые легко загружать в измельчающее устройство, обеспечиваются лучшие, по сравнению со слоем, условия газопроницаемости и более глубокая очистка от примесей.

новленных порошков идут в настоящее время в двух направлениях. Во-первых, изучаются различные виды прокатной окалины, пригодной для получения по- рошков. Во-вторых, исследуется возможность получения восстановленных по- рошков из нетрадиционных видов окисленного сырья - металлургических пы- лей и шламов различного происхождения.

Перспективными являются печи для сушки ЖСО в псевдокипящем слое, использование которых обеспечивает сокращение длительности процесса в 1.раза по сравнению со стандартными барабанными печами.

Процессы восстановительного отжига и спекания порошков стали Р6Мподробно исследованы в работе.

1.5. Удаление масла из имамов Шламы, образующиеся при осаждении в отстойниках для сточных вод пылей от прокатных станов, имеют влажность 20-30 %, содержание смазок 2-%. Такие шламы могут использоваться только после удаления смазок. Удаляют ее промывкой химическими реагентами или обычным выжиганием. Химиче- ский метод удаления смазки не всегда эффективен, а эксплуатация печей обжи- га связана с высокими э ксплуатационными расходами. Кроме того при обжиге (700-800 °С) происходит агломерация. В соответствии с данными исследований в работе [1], влажность шламов доводят примерно до 1-10 % путем сушки при 140-150 °С, а затем обрабатывают в потоке горячих газов от агломашин на обогреваемом грохоте. В результате большая часть смазки удаляется за счет испарения.

Печь для обезжиривания металлической стружки представлено в работе [5]. Печь содержит корпус, загрузочный проем, проемы для подвода и отвода теплоносителя, проем для выгрузки стружки, под и транспортеры, состоящие из пары шнеков. С целью улучшения очистки стружки, повышения производи- тельности и надежности, печь выполнена двухярусной, при этом пол верхнего яруса выполнен в виде распределительного желоба, в котором выполнены ще- ли.

Авторами работы [4] разработан способ переработки металлоотходов, за- грязненными органическими веществами. Отходы подвергались двустадийной термической обработке: сначала в окислительной атмосфере воздуха при 500600°С до полного удаления загрязнений, затем в восстановительной атмосфере водорода при 800-1100°С. За счет двустадийной обработки в окислительных и восстановительных условиях достигнуто полное удаление органического веще- ства.

Способ очистки металлических отходов от СОЖ представлены в работе [2]. Эффективность очистки достигается путем нагрева отходов водяным паром Устройства для удаления масла из стружки: центрифуга. Эффективность очистки стружки от масла - 80 %. Предложено устройство [3] для подогрева и очистки от масел металлической стружки. Устройство включает системы за- грузки и выгрузки стружки, вращающуюся печь, печь дожигания газов с горе- лочным устройством, трубопроводы и воздуходувку, узел регулирования. Изо- бретение позволяет уменьшить расход энергии, увеличить надежность работы и повысить температуру нагрева стружки.

Представлен способ очистки шламовых отходов от СОЖ [6]. Цель изо- бретения - сокращение времени сушки. Шлам, содержащий 30-35 % СОЖ, по- меща ют в капсулу, которую нагревают до 300-400 °С и создают в ней вакуум 102-103 Па. Сушку осуществляют до остаточного содержания СОЖ 0.1-0.2 %.

Способ позволяет в 1.5-3 раза сократить время сушки.

1.6. Брикетирование В результате широких исследований процесса брикетирования пылей, очищенных шламов и мелких руд была показана перспективность использова- ния этого процесса для утилизации рудной мелочи и различных металлосодер- жащих отходов производств (пыль аглофабрик, колошниковая пыль, прокатная окалина и т.д.). Так, были разработаны процессы холодного брикетирования с различными связующими (сульфатные щелока, сульфит-спиртовая барда, чу- гунная стружка, жидкое стекло и др), «горячего» брикетирования без связую- щих, термобрикетирования с различными восстановителями.

Используя один из указанных методов применительно к технологической схеме с вальцовыми прессами обычного типа (давление - 19.6-39.2 МПа) или с предварительной подпрессовкой материала (давление — до 100 МПа), были получены качественные брикеты практически из всех мелких или сравнительно мелких (менее 10 мм) отходов черной металлургии. По некоторым показателям процесс брикетирования может быть более рентабельным, чем процессы оком- ковывания этих же отходов с последующим обжигом сырых окатышей. Кроме того, процессы брикетирования часто более технологичны, так как качест во брикетов в меньшей степени зависят от гранулометрического состава и влаж- ности исходного материала (шихты). Поэтому шламы, например, можно не подвергать глубокой сушке, особенно при использовании «горячего» процесса или процесса с применением некоторых связующих.

Детально изучен процесс термобрикетирования двух- и трехкомпонент- ных шихт с различными видами сырья и отходов. В качестве связующего- восстановителя были использованы недефицитные виды восстановителей и уг- леродсодержащие отходы производства и сельского хозяйства (торф, газовый туру брикетов. Это явление объясняется тем, что переход в пластическое со- стояние характеризуется постепенным уменьшением вязкости пластической массы и достижением ею состояния максимальной текучести, за которым на- ступает охлаждение и быстрое твердение.

Для установления закономерностей поведения восстановителей этих ви- дов изучали их восстановительную способность, состав газов пиролиза при различных температурах. Так, исследования газовой фазы при 300-350 °С (для торфа) и 400-450°С (для углей) показало, что газовая фаза состоит преимущест- венно из диоксида углерода (57.2 и 49.4 %), азота (31.2 и 34.5 %) и кислорода (8.8 и 7.1 %) соответственно. С повышением температуры количество СО2 в га- зовой фазе заметно снижается (для углей — с 49.4 до 18.8 %), но примерно в де- сять раз возрастает количество метана (с 1.2 до 12 %) и незначительно — азота.

Для процесса термобрикетирования весьма характерны результаты, полу- ченные при работе с мелочью ферросплавов и различными торфами. Аналогич- ные или близкие зависимости получают и при замене мелочи ферросплавов же- лезосодержащими отходами. В качестве связующих-восстановителей применя- ли разнообразные торфы с различными свойствами, преимущест венно с высо- кой степенью разложения (15 %), и низким и даже весьма низким содержани- ем фосфора в золе (0.002-0.08 %).

Зольность всех торфов составляла от 4 до 8 %, содержание углерода — 55- 59 %, водорода — 5.6-6.1 %. В состав золы торфов входят оксид кремния (IV) (34-64 %), оксид железа (III) (7-11.3 %). Оксид кальция (11 -26 %) и оксид алю- миния (8-16%). Расчетное количество твердого углерода, определявшего ком- понентный состав шихт, изменялось в торфах от 23 до 30 % при влажности 1520 %. Основные оптимальные параметры процесса термобрикетирования мело- чи ферросплавов с различными торфами.

Анализ исследований показывает, что крупность компонентов шихты в указанных пределах не оказывает существенного влияния на качество термо- брикетов, однако при уменьшении крупности прочность брикетов при сжатии возрастает. Увеличение содержания в шихте восстановителя повышает проч- ность термобрикетов, но оптимальное его количество должно быть не ниже 3035%. Более прочные брикеты получены при использовании в качестве связующих-восстановителей различных верховых торфов со степенью разложения бо- лее 15%.

Хорошие результаты получены и при термобрикетировании двухкомпо- нентных шихт с ЖС мелкими рудами и отходами и трехкомпонентных — с вве- дением в состав шихты флюсов (5-15 %). Как отмечалось ранее, для термобри- кетирования и качества брикетов химический состав и физические свойства рудного сырья не имеют существенного значения, в основном влияет их грану- лометрический состав и параметры процесса брикетирования (давление, темпе- механических свойств термобрикетов.

Удовлетворительные результаты получены при использовании в качест- ве связующего гидролизного лигнина различных сортов, некоторых недефи- цитных углей и шихт с комбинированным восстановителем.

Необходимо отметить, что термобрикеты с торфом обладают и хороши- ми металлургическими свойствами, за исключением термомеханической проч- ности, которая заметно снижается при повышении температуры (испытания проводили в востановительной среде при температурах 400-1000 (1400) °С).

При нагревании от 400 до 1000-1200 °С сопротивление сжатию (в раскаленном состоянии) снижается примерно в 2-3 раза. Этот показатель значительно выше при введении в шихту около 20-25 % газовых углей или при полной замене торфа некоторыми видами газовых или слабоспекающихся углей. Полученные значения удельного электрического сопротивления для торфов, недефицитным углям и их смесям в различном соотношении близки к значениям электриче- ского сопротивления для коксика-орешка (2.4-3.4 Омсм) — одного из основных восстановителей в производстве ферросплава. Из результатов исследования следует, что скорость восстановления термобрикетов с некоторыми угольными восстановителями связующи ми в среднем в 5-10 раз выше, чем у аналогичной по составу шихты.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.