ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Способ получения сплавовжелеза из отходов производства, включает

загрузку железосодержащего компонента и последующее плавление сплава железа, дополнительную загрузку алюмосодержащего компонента, в качестве которого используют алюминиевый порошок в количестве 15-20 мас. %. При этом в качестве железосодержащего компонента используют железную окалину в количестве 70-80 мас.% и железосодержащий порошок в количестве 10-15 мас.%. Полученные компоненты смешивают перед загрузкой, а плавление сплава железа осуществляется путем термосинтеза указанных компонентов.

Техническим результатом является значительное уменьшение расхода электроэнергии, более полное обеспечение утилизации отходов производства, улучшение экологической обстановки и значительное сокращение длительности процесса получения сплава.

Значительное уменьшение расхода электроэнергии, позволяющее снизить стоимость готовой продукции, достигнуто за счет получения сплава не в высокотемпературных печах, а в режиме термосинтеза путем использования тепла химической реакции соответствующим образом подобранных компонентов. При этом электроэнергию расходуют только на смешивание шихты в системах с электрическим приводом.

Обеспечение более полной утилизации отходов производства достигается вследствие использования железосодержащих отходов, которые не применяют в процессе плавления сплавов железа в высокотемпературных печах, а именно железосодержащего мелкодисперсного порошка, получающегося после очистки отливок в дробеметной камере, и железной окалины Fе 2 O 3 , т.к. в высокотемпературных печах они не плавятся, а сгорают. Железную окалину и железосодержащий порошок удаляют в отвал.

Улучшение экологической обстановки обеспечивается тем, что плавление сплава железа осуществляют путем термосинтеза с выделением количества тепла, необходимого для плавления смеси компонентов. Образующийся в результате плавления металл скапливается на дне тигля, оксид алюминия и другие примеси переходит в шлак.

Длительность процесса получения сплава железа сокращается вследствие снижения затрат времени на его плавление в режиме термосинтеза - она составляет 20-120 с в отличие от нескольких часов по способу-прототипу.

Количество железной окалины Fе 2 О 3 - 70-80 мас.% является оптимальным, так как при содержании окалины менее 70 мас.% происходит неполное выделение металла, а при содержании железной окалины более 80 мас.% увеличивается температура процесса, вследствие чего металл в виде искр испаряется в атмосферу.

Количество железосодержащего порошка - отходов производства 10-15 мас.% является оптимальным, так как при содержании железосодержащего порошка менее 10 мас.% характер процесса становится бурным, с выбросом расплавленного металла, а при содержании порошка более 15 мас.% происходит замедление химической реакции.

Количество алюминиевого порошка 15-20 мас.% также является оптимальным, т. к. при содержании алюминия менее 15 мас.% реакция не возникает, а при увеличении содержания алюминия более 20 мас.% реакция идет бурно с выбросом расплавившегося металла в виде капель.

Выбранные соотношения между окисью железа, железом и алюминием обусловлены концентрационными пределами в системе железо - окись железа - алюминий, за рамками которых характер реакции меняется в сторону ухудшения.

Способ получения железного сплава из отходов производства осуществляется следующим образом. Производят дозирование железосодержащего компонента, в качестве которого используют железную окалину в количестве 70-80 мас.% и железосодержащий порошок в количестве 10-15 мас.%, и алюмосодержащего компонента, в качестве которого используют алюминиевый порошок в количестве 15-20 мас.%. Эти компоненты смешивают, загружают в форму (тигель), инициируют начало реакции и производят плавление сплава железа в режиме горения путем самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Плавление железа осуществляют за счет тепла химической реакции термосинтеза вышеуказанных компонентов

Fе 2 О 3 +Fe+Al-->Fe+Аl 2 О 3 +Q.

Образующийся в реакционной зоне металл скапливается на дне формы, а окислы и другие примеси переходят в шлак.

Таким образом, предлагаемый способ получения сплава железа из отходов производства позволяет значительно снизить расход электроэнергии и, следовательно, снизить стоимость готовой продукции, обеспечивает более полную утилизацию производственных отходов, улучшение экологической обстановки, уменьшение длительности процесса.