Переработка промышленных отходов металлопроизводства
Приведен краткий анализ технологических схем компактирования металлических материалов. Показана перспективность и экономическая целесообразность прессования некомпактной шихты путем сочетания процессов электронагрева и незначительных усилий прессования без использования мощного и дорогостоящего обор...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Современная электрометаллургия |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/96665 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Переработка промышленных отходов металлопроизводства / В.А. Шаповалов, Ф.К. Биктагиров, В.Р. Бурнашев, В.В. Степаненко, Н.В. Рейда // Современная электрометаллургия. — 2013. — № 1 (110). — С. 40-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-96665 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-966652016-03-19T03:02:22Z Переработка промышленных отходов металлопроизводства Шаповалов, В.А. Биктагиров, Ф.К. Бурнашев, В.Р. Степаненко, В.В. Рейда, Н.В. Энергоресурсосбережение Приведен краткий анализ технологических схем компактирования металлических материалов. Показана перспективность и экономическая целесообразность прессования некомпактной шихты путем сочетания процессов электронагрева и незначительных усилий прессования без использования мощного и дорогостоящего оборудования. Приведена схема опытной установки и описана пооперационная технологическая схема компактирования металлических материалов, а также даны основные технологические параметры процесса. Выполнен сравнительный анализ основных технических характеристик электроимпульсного и электротермического методов компактирования металлических материалов. Показано, что промышленное внедрение разработанной в ИЭС им. Е. О. Патона новой уникальной технологии электротермического компактирования и соответствующего оборудования позволяет создавать замкнутый (полный) цикл возврата в производство целой гаммы дорогостоящих вторичных ресурсов, что особенно актуально для металлургических и машиностроительных предприятий. Использование новой технологии наиболее эффективно при компактировании дорогих металлов и сплавов с высокими прочностью и модулем упругости. The brief analysis of technological schemes for compaction of metal materials was carried out. The prospects and economic efficiency of pressing the non-compact charge by combining the processes of electric heating and negligible pressing forces without use of powerful and expensive press equipment are shown. The scheme of pilot installation is presented and functional technological scheme of compacting the metal materials is described, as well as the basic technological parameters of process are given. Also comparative analysis of the main technical characteristics of electric-pulsed and electrothermal methods of compacting the metal materials was carried out. It is shown that industrial implementation of the unique technology of electrothermal compaction and corresponding equipment, developed at the E.O.Paton Electric Welding Institute, will allow creating the closed (full) cycle of return to production of the whole scale of expensive secondary resources that is especially important for metallurgical and machine-building enterprises. The new technology is most effective for compaction of expansive metals and alloys with a high strength and modulus of elasticity. 2013 Article Переработка промышленных отходов металлопроизводства / В.А. Шаповалов, Ф.К. Биктагиров, В.Р. Бурнашев, В.В. Степаненко, Н.В. Рейда // Современная электрометаллургия. — 2013. — № 1 (110). — С. 40-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0233-7681 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/96665 669.187.526.001.57 ru Современная электрометаллургия Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергоресурсосбережение Энергоресурсосбережение |
| spellingShingle |
Энергоресурсосбережение Энергоресурсосбережение Шаповалов, В.А. Биктагиров, Ф.К. Бурнашев, В.Р. Степаненко, В.В. Рейда, Н.В. Переработка промышленных отходов металлопроизводства Современная электрометаллургия |
| description |
Приведен краткий анализ технологических схем компактирования металлических материалов. Показана перспективность и экономическая целесообразность прессования некомпактной шихты путем сочетания процессов электронагрева и незначительных усилий прессования без использования мощного и дорогостоящего оборудования. Приведена схема опытной установки и описана пооперационная технологическая схема компактирования металлических материалов, а также даны основные технологические параметры процесса. Выполнен сравнительный анализ основных технических характеристик электроимпульсного и электротермического методов компактирования металлических материалов. Показано, что промышленное внедрение разработанной в ИЭС им. Е. О. Патона новой уникальной технологии электротермического компактирования и соответствующего оборудования позволяет создавать замкнутый (полный) цикл возврата в производство целой гаммы дорогостоящих вторичных ресурсов, что особенно актуально для металлургических и машиностроительных предприятий. Использование новой технологии наиболее эффективно при компактировании дорогих металлов и сплавов с высокими прочностью и модулем упругости. |
| format |
Article |
| author |
Шаповалов, В.А. Биктагиров, Ф.К. Бурнашев, В.Р. Степаненко, В.В. Рейда, Н.В. |
| author_facet |
Шаповалов, В.А. Биктагиров, Ф.К. Бурнашев, В.Р. Степаненко, В.В. Рейда, Н.В. |
| author_sort |
Шаповалов, В.А. |
| title |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| title_short |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| title_full |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| title_fullStr |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| title_full_unstemmed |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| title_sort |
переработка промышленных отходов металлопроизводства |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Энергоресурсосбережение |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/96665 |
| citation_txt |
Переработка промышленных отходов металлопроизводства / В.А. Шаповалов, Ф.К. Биктагиров, В.Р. Бурнашев, В.В. Степаненко, Н.В. Рейда // Современная электрометаллургия. — 2013. — № 1 (110). — С. 40-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Современная электрометаллургия |
| work_keys_str_mv |
AT šapovalovva pererabotkapromyšlennyhothodovmetalloproizvodstva AT biktagirovfk pererabotkapromyšlennyhothodovmetalloproizvodstva AT burnaševvr pererabotkapromyšlennyhothodovmetalloproizvodstva AT stepanenkovv pererabotkapromyšlennyhothodovmetalloproizvodstva AT rejdanv pererabotkapromyšlennyhothodovmetalloproizvodstva |
| first_indexed |
2025-07-07T03:55:03Z |
| last_indexed |
2025-07-07T03:55:03Z |
| _version_ |
1836958879454330880 |
| fulltext |
УДК 669.187.526.001.57
ПЕРЕРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
МЕТАЛЛОПРОИЗВОДСТВА
В. А. Шаповалов, Ф. К. Биктагиров, В. Р. Бурнашев,
В. В. Степаненко, Н. В. Рейда*
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины
03680, г. Киев, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.ua
Приведен краткий анализ технологических схем компактирования металлических материалов. Показана перспективность и
экономическая целесообразность прессования некомпактной шихты путем сочетания процессов электронагрева и незначитель-
ных усилий прессования без использования мощного и дорогостоящего оборудования. Приведена схема опытной установки
и описана пооперационная технологическая схема компактирования металлических материалов, а также даны основные тех-
нологические параметры процесса. Выполнен сравнительный анализ основных технических характеристик электроимпульс-
ного и электротермического методов компактирования металлических материалов. Показано, что промышленное внедрение
разработанной в ИЭС им. Е. О. Патона новой уникальной технологии электротермического компактирования и соответству-
ющего оборудования позволяет создавать замкнутый (полный) цикл возврата в производство целой гаммы дорогостоящих
вторичных ресурсов, что особенно актуально для металлургических и машиностроительных предприятий. Использование
новой технологии наиболее эффективно при компактировании дорогих металлов и сплавов с высокими прочностью и модулем
упругости. Библиогр. 10, табл. 1, илл. 1.
К лю ч е в ы е с л о в а : компактирование; расходуемый электрод; пуансон; матрица; рециклинг; металлооборот; электро-
термия
В настоящее время одной из главных задач в метал-
лургии является максимальное вовлечение в производ-
ство вторичных ресурсов (металлический лом — скрап),
отходы, образующиеся на различных стадиях производ-
ства и обработки металлопродукции), что обусловлено
как особенностями существующих технологий, так и
техническими требованиями к готовой продукции. От-
ходы в основном представляют собой кондиционный
металл, который необходимо эффективно переработать
и возвратить в производство (так называемый рецик-
линг), тем самым полностью замкнув металлооборот.
Рациональное использование вторичных ресурсов спо-
собствует сохранению металлофонда любого производ-
ства, его оптимизации и удешевлению производимой
продукции.
Обычно значительная часть отходов, особенно круп-
ногабаритных, перерабатывается в плавильных агрега-
тах без предварительной подготовки. Однако существу-
ет целая гамма легковесных некомпактных металличес-
ких материалов (стружка, листовая обрезь, проволока,
фольга, облой, всплесы, гранулированные порошки и
др.), дальнейшее использование которых без предвари-
тельного компактирования или вообще невозможно, ли-
бо крайне затруднено. Поэтому требуются недешевые
дополнительные технологические операции. В частнос-
ти, основной сложностью при переработке металличес-
кой стружки, являющейся одним из важных резервов
вторичного сырья, наряду с другими проблемами (боль-
шой угар при переплаве, загрязненность СОЖ и др.) яв-
ляется ее низкая насыпная плотность и отсутствие эф-
фективной техники и технологии перегрузки при тран-
спортировке и загрузке технологических агрегатов. Та-
ким образом, проблема компактирования стружки и по-
добных ей материалов приобретает первостепенное зна-
чение, а необходимость ее решения является экономи-
чески обоснованной и целесообразной. Более того, при
устранении данной проблемы попутно решится и задача
компактного хранения и транспортирования этих мате-
риалов к месту их дальнейшей переработки и рациональ-
ной загрузки в плавильные агрегаты.
Однако несмотря на обилие существующих спосо-
бов уплотнения металлических материалов (гидроста-
тическое прессование, спекание, прокатка, штамповка,
сварка взрывом и пр.) они из-за ряда причин как техни-
© В. А. ШАПОВАЛОВ, Ф. К. БИКТАГИРОВ, В. Р. БУРНАШЕВ, В. В. СТЕПАНЕНКО, Н. В. РЕЙДА, 2013
* В работе принимали участие О. В. Карускевич, Д. В. Ботвинко, Ю. А. Никитенко.
40
ческого, так и экономического характера не могут в пол-
ной мере обеспечить получение качественных крупно-
габаритных и дешевых компактных заготовок, пригод-
ных для дальнейшего использования в металлообороте.
Основным способом компактирования металличес-
ких материалов, в частности при производстве титано-
вых расходуемых электродов для переплавных процес-
сов, является холодное полунепрерывное прессование
через конусную проходную или глуходонную матрицу
[1]. При холодном прессовании сцепление отдельных
кусочков шихты (титановая губка, легирующие, куско-
вые отходы) осуществляется за счет механического
сцепления (сдавливания) контактов, возникающих при
больших усилиях деформации, уровень которых зави-
сит от пластичности прессуемых материалов. Так, для
получения расходуемого электрода необходимых проч-
ности и габаритов (диаметр 350…650 мм и длина
5000 мм) следует создавать колоссальные удельные дав-
ления прессования (в пределах 650…900 МПа). Приме-
няемые для этого горизонтальные или вертикальные
прессы представляют собой гигантские и дорогостоящие
(стоимостью до 10 млн дол. США) конструкции. Однако
даже такое давление не всегда гарантирует получение
однородных по составу, прочных и ровных (без кривиз-
ны и трещин) расходуемых заготовок.
Кроме того, следует отметить, что способ холодного
прессования не является универсальным для всех метал-
лических материалов. Высокопрочные легированные
стали и сплавы фактически не поддаются компактиро-
ванию этим способом, поскольку для их прессования из-
за малой пластичности необходимы еще более высокие
уровни давления и более сложное и дорогое оборудова-
ние, способствующее повышению себестоимости прес-
сованных заготовок.
Существенно снизить усилия прессования и исполь-
зовать имеющиеся в наличии недорогие прессы можно
в результате сочетания прессования с нагревом для по-
вышения пластичности шихты. Нагрев может осущест-
вляться разными способами, в том числе в отдельных
нагревательных печах, после чего металл подается в ус-
тановку для прессования. Целесообразнее нагревать
шихту в том же агрегате, где осуществляется компакти-
рование. В этом случае наиболее экономичным является
нагрев за счет выделения тепла непосредственно в наг-
реваемом материале, что реализуется при пропускании
через шихту электрического тока. Поэтому в последнее
время распространение получила электроимпульсная
технология брикетирования стружки и других металли-
ческих отходов (разработка Физико-технического инс-
титута им. А. Д. Иоффе) [2–4].
Суть этой технологии состоит в том, что стружку
прессуют при сравнительно небольших уровнях давле-
ниях (до 50 МПа) для высокопрочных сплавов, а затем
подвергают специальной обработке с использованием
коротких импульсов электрического тока, длительность
и значение которых определяют в зависимости от ком-
плекса физических характеристик прессуемого матери-
ала (удельное электросопротивление, магнитная проница-
емость, температура плавления, размеры стружки и пр.).
Механизм нагрева и соединения предварительно
спрессованной стружки в брикет основан на следую-
щем. Поскольку сопротивление контактов между части-
цами стружки значительно выше, чем омическое сопро-
тивление самих частиц, то джоулева энергия при проте-
кании тока выделяется практически только в местах кон-
тактов между частицами. При этом длительность им-
пульса тока задается так, чтобы за время импульса энер-
гия не успевала отводиться из зоны контактов за счет
теплопроводности (< 0,001 с). Это дает возможность ло-
кального разогрева зоны контактов между частицами
шихты без разогрева всей ее массы. В конечном итоге
осуществляется микросварка контактов, при этом реа-
лизуется механизм соединения, отличающийся от обыч-
ной диффузионной сварки, так как диффузия не может
происходит столь быстро.
Сложность реализации такого способа брикетирова-
ния заключается в том, что для достижения прочной
микросварки контактов в брикете необходимо обеспе-
чить оптимальное сочетание двух параметров — дли-
тельности и значения импульса тока, причем индивиду-
альное для каждого материала; если длительность им-
пульса удовлетворяет указанному соотношению, а ток
недостаточен, то микросварка контактов не происходит
либо сваривается лишь незначительное количество мел-
ких контактов, в результате чего прочность брикета сни-
жается и прессовка может вообще рассыпаться. Если же
количество энергии, вводимой в контакты, слишком ве-
лико за счет повышения силы импульса, то происходит
плавление контактов и их разрушение из-за развития
магнито- и гидродинамической неустойчивости, причем
чем больше плотность брикета, тем выше вероятность
магнито- и гидродинамических разрушений. Указан-
ным способом можно получить лишь брикеты с плот-
ностью не более 50 % теоретической плотности металла.
Однако такая плотность не всегда достаточна для пос-
ледующей переработки и транспортировки полученных
брикетов. Поскольку при электроимпульсном прессо-
вании нагревают незначительную часть стружки (в зоне
контактов) до относительно небольшой температуры и
на очень короткое время, ее основная масса при обра-
ботке таким импульсом тока нагревается всего до 200 °С.
При данной температуре заторможены процессы десор-
бции и удаления из стружки газов, влаги, эмульсии, по-
этому происходит их своеобразное захватывание в бри-
кете, что существенно снижает его качество. Получен-
ные брикеты в ряде случаев имеют недостаточные плот-
ность и прочность из-за невозможности образования
при указанных режимах прочных и надежных контактов
между частицами стружки за счет их спекания в результате
недостаточного прогрева всей массы стружки и зон кон-
такта ее элементов. Временное сопротивление титано-
вых сплавов начинает резко снижаться лишь при темпе-
ратуре 600 °С, а при 1000 °С составляет всего 3…5 % вре-
менного сопротивления при нормальной температуре [5].
Особенностью электроимпульсного прессования яв-
ляется осуществление процесса брикетирования в глу-
ходонной пресс-форме (матрице), причем один из токо-
подводов находится на неподвижном дне матрицы (на
нижнем пуансоне-электроде). Такое решение не позво-
41
ляет получать длинномерные брикеты в непрерывном
или полунепрерывном режимах, поскольку за один цикл
можно изготовлять только один брикет ограниченного
габаритами матрицы размера. Так, размеры брикета из
титановой стружки, полученного электроимпульсным
способом, составляют всего лишь 64 60 150 мм, его
плотность — 0,4…2,0 г/см3, масса — до 1 кг.
В сложившейся ситуации потребовалась разработка
новых ресурсосберегающих и дешевых технологий, а
также соответствующего оборудования для решения
проблемы переработки металлических некомпактных
отходов.
В связи с этим в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины
разработали новую технологию компактирования ме-
таллических материалов. Суть ее заключается, во-пер-
вых, в совмещении процесса прессования с относитель-
но продолжительным электрическим нагревом, что поз-
воляет повысить пластичность компактируемого в спе-
циальной матрице материала и существенно (на 2 поряд-
ка, по сравнению с холодным прессованием) уменьшить
усилие прессования. При этом исключается ряд техно-
логических операций, характерных для традиционных
схем прессования (вакуумный отжиг, сварка и т. п.), по-
вышается качество заготовок. Во-вторых, процесс реа-
лизуется в проходной матрице, что дает возможность
получать длинномерные заготовки. В-третьих, нижний
токоповод осуществляется непосредственно на форми-
руемую заготовку (или затравку на старте), что способ-
ствует снижению электрических потерь, повышению
КПД и производительности процесса. И, наконец, про-
цесс ведется в полунепрерывном режиме, а разогрев
каждой порции производят в два этапа: на первом — до
температуры десорбции газовых и жидко-фазных заг-
рязнений, на втором — до температуры горячей дефор-
мации обрабатываемого материала, что вызывает повы-
шение качества изделий и эффективности компактиро-
вания. Такой режим нагрева в сочетании с уплотнением
способствует, во-первых, эффективному удалению га-
зовых примесей и СОЖ с поверхности шихты, во-вто-
рых, прогреву всей массы шихты и существенному по-
вышению пластичности каждого ее элемента, а также
возникновению жидкой фазы в зонах их контактов, что
в конечном итоге приводит к образованию плотного
жидко-твердого соединения как внутри каждой порции,
так и между ними.
Особенно эффективна такая технология для компак-
тирования дорогостоящих металлов и сплавов с высоки-
ми значениями прочности и модуля упругости. При этом
можно получать заготовки как сплошные, так и полые,
которые в дальнейшем используются в компактном виде
в качестве переплавных электродов, лигатур, раскисли-
телей и т. д. в любых плавильных агрегатах.
В зависимости от физико-химических свойств пере-
рабатываемых материалов процесс их электротермичес-
кого компактирования можно осуществлять как в уста-
новках камерного типа с созданием контролируемой ат-
мосферы (аргона, гелия) или вакуума для высокореак-
ционных материалов (титан, цирконий), так и в откры-
тых установках в атмосфере воздуха для переработки
отходов стали, чугуна и др.
Технологическая схема получения скомпактирован-
ной заготовки предусматривает ряд следующих после-
довательных операций:
загрузку порции некомпактной шихты в матрицу;
Основные технические характеристики технологий компактирования металлических материалов
Параметры Электроимпульсная
(ФТИ им. А. Ф. Иоффе)*
Электротермическая
(ИЭС им. Е. О. Патона)
Ток, кА до 500 10…12
Напряжение, В 500…2500 10…12
Плотность тока, А/мм2 250 1,2…1,5
Время прохождения тока, с 0,001…0,4 5…10
Усилие прессования, МПа 50 5
Пресс-форма Глухая, изолированная Проходная, изолированная
Механизм сцепления частиц Электроимпульсная контактная сварка Жидко-фазное соединение
Плотность брикетов, % от монолита ≤50 >70
Габариты брикетов (заготовок), мм:
диаметр
высота
40…75
150…200
100…200
>1000
Масса прессовок, кг ≤1,0 >50
Среда Воздух Воздух, вакуум, аргон, гелий
Удельный расход электроэнергии,
кВт⋅ч/кг
0,9…1,0 0,8…1,2
Ориентировочная стоимость опытной
установки, млн дол.
20 1,5
*Данные взяты из работ [2–4].
42
предварительное сжатие (уплотнение) и электронаг-
рев всей порции шихты до температуры (в пределах
0,5…0,8 Т) плавления (в локальных точках температура
превышает температуру плавления металла);
осадку и приваривание порции к ранее спрессован-
ной массе или затравке (на старте);
проталкивание порции вместе с заготовкой или зат-
равкой вниз; подъем пуансона.
После этого операции повторяются до достижения
заданной длины готового изделия (заготовки), затем
следуют охлаждение и извлечение. Таким образом, по-
лучаем прочную сварно-спресованную заготовку, в ко-
торой отдельные элементы (частицы и порции шихты)
соединены между собой.
В таблице приведены технические возможности
электроимпульсного (разработка ФТИ им. А. Ф. Иоффе) и
электротермического (разработка ИЭС им. Е. О. Патона)
способов компактирования.
Как видно из таблицы, способ ИЭС им. Е. О. Патона
по основным показателям является предпочтительным,
поскольку позволяет при меньших механических усили-
ях и материальных затратах получать более плотные и
крупногабаритные заготовки.
Предложенная технология компактирования метал-
лических материалов для получения заготовок диамет-
ром 100 мм реализована на специально для этого скон-
струированной опытной установке, схема которой пред-
ставлена на рисунке. В отличие от других подобных
схем, установка оснащена механизмом вытягивания для
получения длинномерных заготовок. На ней определе-
ны оптимальные технологические параметры компакти-
рования разнообразных металлических материалов, от-
личающихся по физическим свойствам (удельному весу,
тепло- и электропроводности), таких как сталь, чугун,
алюминий, жаропрочные сплавы, титан и др. [6–10]. При
этом использовали их разные размерность и грануломет-
рический состав.
Скомпактированные из стальной стружки (Х18Н9Т,
ЭП-609) заготовки диаметром 100 мм и высотой 1000 мм
в дальнейшем использовали в качестве расходуемых
электродов при электрошлаковой выплавке слитков.
Металлографические исследования темплетов, вы-
резанных из данных слитков в поперечном и продоль-
ном направлениях, показали, что металл плотный, одно-
родный, без видимых дефектов. В ходе исследований
механических свойств, проведенных в условиях НПО
«Заря»–«Машпроект», г. Николаев, установлено, что
механические свойства материала слитков, а также хи-
мический состав металла удовлетворяют техническим
требованиям [8, 10].
Показано, что новая технология позволяет эффек-
тивно производить утилизацию некомпактных металли-
ческих отходов, способствуя повышению рентабельнос-
ти производства.
В процессе исследований установлено, что получен-
ные заготовки являются довольно прочными. Это под-
тверждено при воздействии на образцы ударной нагруз-
ки 60…70 Дж/см2. Их плотность составляет 70…75 %
теоретической (плотности монолитного металла), что
является достаточным для использования в качестве рас-
ходуемых заготовок в ходе дальнейшего переплава.
Установлено также, что с уменьшением грануломет-
рического состава любого металлического материала
увеличивается плотность скомпактированных загото-
вок, что объясняется наличием большого количества то-
чек соприкосновения между мелкими частицами и, как
следствие, более эффективным прогревом и локальным
подплавлением в процессе компактирования. С увеличе-
нием размеров фракций шихты необходимо несколько
увеличивать значение подводимого тока и длительность
нагрева каждой порции для достижения ее гарантирован-
ного уплотнения.
Накопленный опыт и данные экспериментов на
опытной установке позволяют приступить к разработке
более совершенного высокопроизводительного опыт-
но-промышленного оборудования для компактирова-
Схема опытной установки электротермического компактирования ме-
таллических материалов: 1 — гидроцилиндр; 2 — пуансон, 3 — лоток
для компактируемых материалов; 4 — матрица; 5 — токоподводы;
6 — скомпактированная заготовка; 7 — шток
43
ния качественных и экономичных длинномерных заго-
товок из разнообразных металлических материалов
(стружка, губка, порошки, гранулы, кусковая обрезь и
пр.) со стабильными физико-механическими свойства-
ми по всей длине. В настоящее время в ИЭС им. Е. О.
Патона НАН Украины проектируется ряд модификаций
установок компактирования для получения заготовок
разных типоразмеров, вплоть до диаметров 500 мм и лю-
бой требуемой высоты.
Таким образом, промышленное внедрение предло-
женной технологии и соответствующего оборудования
позволит создать замкнутый (полный) цикл возврата в
производство дорогостоящих вторичных ресурсов, что
особенно актуально для крупных металлургических и
машиностроительных предприятий. Срок окупаемости
оборудования составит 8…12 мес в зависимости от сто-
имости компактируемых материалов.
1. Плавка и литье титановых сплавов / Н. Ф. Аношкин, С. Г. Гла-
зунов, Е. И. Морозов, В. В. Тетюхин. — М.: Металлургия,
1978. — 383 с.
2. Абрамова К. Б., Самуйлов С. Д., Фиглин Ю. А. Брикетирование
титановой стружки под воздействием коротких импульсов элек-
трического тока // Цветные металлы. — 1998. — № 12. —
С. 70–74.
3. Самуйлов С. Д. Электроимпульсная технология брикетирования
стружки и других отходов черных металлов // Черные метал-
лы. — 2009. — № 9. — С. 14–19.
4. Пат. 2063304 РФ, МПК В 30 В 9/32. Способ брикетирования
металлической стружки / К. Б. Абрамова, С. Д. Самуйлов,
Ю. А. Филин. — Опубл. 10.07.96; Бюл. № 19.
5. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов / Л. А. Ни-
кольский, С. З. Фиглин, В. В. Бойцов и др. — М.: Машиностро-
ение, 1975. — 285 с.
6. Пат. 7997 Україна, МПК С 22 В 1/248. Спосіб компактування
металевої шихти / Б. Є. Патон, М. Л. Жадкевич, В. О. Шапова-
лов та ін. — Опубл. 10.08.2007, Бюл. № 12.
7. Получение расходуемых электродов компактированием титано-
вой губки под током / М. Л. Жадкевич, В. А. Шаповалов,
В. С. Константинов и др. // Современ. электрометаллургия. —
2005. — № 3. — С. 64–67.
8. Переработка стружки жаропрочной стали ЭП609-Ш способом
компактирования под током с последующим электрошлаковым
переплавом / В. А. Шаповалов, В. Р. Бурнашев, Ф. К. Биктагиров
и др. // Там же. — 2009. — № 3. — С. 43–45.
9. Электротермическое компактирование металлических материа-
лов / В. А. Шаповалов, В. Р. Бурнашев, Ф. К. Биктагиров и др. //
Там же. — 2011. — № 4. — С. 42–45.
10. ЭШП электродов, спрессованных из стружки аустенитных нер-
жавеющих сталей / В. А. Шаповалов, В. Р. Бурнашев, Ф. К. Бик-
тагиров и др. // Там же. — 2011. — № 4. — С. 46–48.
The brief analysis of technological schemes for compaction of metal materials was carried out. The prospects and economic
efficiency of pressing the non-compact charge by combining the processes of electric heating and negligible pressing
forces without use of powerful and expensive press equipment are shown. The scheme of pilot installation is presented
and functional technological scheme of compacting the metal materials is described, as well as the basic technological
parameters of process are given. Also comparative analysis of the main technical characteristics of electric-pulsed and
electrothermal methods of compacting the metal materials was carried out. It is shown that industrial implementation
of the unique technology of electrothermal compaction and corresponding equipment, developed at the E.O.Paton
Electric Welding Institute, will allow creating the closed (full) cycle of return to production of the whole scale of
expensive secondary resources that is especially important for metallurgical and machine-building enterprises. The new
technology is most effective for compaction of expansive metals and alloys with a high strength and modulus of elasticity.
Ref. 10, Table 1, Fig.1.
K e y w o r d s : compaction; consumable electrode; punch; matrix; recycling; metal recycling; electrothermics
Поступила 30.08.2012
МЕТАЛЛУРГИЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ И СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. —
Киев: Академпериодика, 2012. — 526 с.
Сборник включает 120 статей сотрудников отдела исследований физико-химических про-
цессов в сварочной дуге Института электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины,
опубликованных ранее, преимущественно в журнале «Автоматическая сварка», которые
обобщают полувековой опыт научно-исследовательской деятельности отдела. Представ-
ленные статьи охватывают широкий круг вопросов металлургии дуговой сварки плав-
лением и разработки сварочных материалов.
Сборник предназначен для широкого круга специалистов, занимающихся изучением
металлургии дуговой сварки, разработкой сварочных материалов и технологий их
производства.
Заказы на книгу просьба направлять
в редакцию «Современная электрометаллургия»
Тел./факс: (38044) 200-82-77; 200-54-84
E-mail: journal@paton.kiev.ua
НОВАЯ КНИГА
44
|