Научная статья на тему 'Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырье'

Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырье Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
263
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ МЕТАЛЛОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ / ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕМ / СТАБИЛЬНЫЙ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ / ВИБРАЦИОННО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Сергеев Сергей Васильевич, Гордеев Евгений Николаевич, Чуманов Илья Валерьевич, Сергеев Юрий Сергеевич

Разработан новый высокоэффективный способ измельчения отходов металлов и композиционных материалов на их основе, позволяющий управлять размерами отделяемых элементов стружки. Это дает гарантированно требуемые размеры и форму частиц получаемого вторичного сырья. Ил. 1. Табл. 1. Библиогр. 2 назв.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Сергеев Сергей Васильевич, Гордеев Евгений Николаевич, Чуманов Илья Валерьевич, Сергеев Юрий Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырье»

ЯкшукД.С., Паршиков А.Н., Вдовин К.М., Волошин Ю.А.

Технологические особенности производства стали.

1N], % 0,0035

Max

Min

1 ЫЙ КЯПИЯНТ 9.ПЙ кяпиянт

Рис. 3. Зависимость прироста азота при выпуске стали из ДСП от способа присадки раскисляющих и легирующих материалов

4[N], % 0,003

1ый вариант 2ой вариант 3 вариант

Рис. 4. Зависимость прироста азота на участке стальковш - промковш от способа защиты струи металла

клеивалась на сталеразливочныи стакан при подготовке стальковша к работе;

3) защитная труба с уплотнительной вставкой типа ЭЛОМ (эластинный огнеупорный материал), который при взаимодействии с горячей поверхностью трубы и сталеразливочного стакана расплавляется, тем самым, обеспечивая герметичность соединения.

Зависимость прироста азота на участке сталь-ковш- промковш приведена на рис. 4.

Из полученной зависимости видно, что наи-

Список литературы

6. Исследование технолотческих процессов выплавки кордовой стали в сверхмощнойдуговой печи / Фоменко А.П., Эндерс В.В. и др. // Сталь. 2000. № 5. С. 35-37.

7. Явойский В.И. Теория процессов производства стали. М.: Металлургия, 1967. 792 с.

меньшии прирост азота на участке стальковш -промковш достигается при использовании защитной трубы со вставкой типа ЭЛОМ.

Заключение

Благодаря представленным мероприятиям в ЗАО «НСММЗ» при производстве сталей для холодной вытяжки удалось получить содержание азота в НЛЗ не более 0,008% (количество твердого передельного чугуна в шихтовке 5-10 т) и не более 0,009°% (без использования чугуна), что соответствует требованиям ГОСТ 2246-70.

List of literature

1. Technological Processes of Cord Steel in Superpower Arc Furnace / Fomenko A.P., Enders V.V. and others // Steel. 2000. № 5. P. 35-37.

2. Yavonsky V.I. Theory of Steel Making Processes. M.: Metallurgy, 1967. 792 p.

0,0025

0,002

0,0015

0,001

0,0005

0

УДК 621.002.68 + 621.9

Сергеев C.B., Гордеев Е. Н., Чуманов И.В., Сергеев Ю.С.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕННОЕ ВТОРИЧНОЕ СЫРЬЕ*

Диспергированные металлы используются в различных отраслях промышленности в качестве сырья в чистсм виде или в виде композиционных материалов. В ряде случаев они могут быть получены из отходов посредством измельчения, например фрезерованием. Полученное вторсырье долж-

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 07-01-96052-р_урал_а и № 08-08-00517-а).

но, прежде всего, обладать требуемыми размерами измельченных частиц [1], поскольку отклонения его от заданного гранулометрического состава приводят к ухудшению физико-механических свойств получаемого изделия, а иногда и его браку.

Применяемые в промышленности способы механического измельчения, в частности фрезерование , позволяют сохранять физико-химические свойства исходного сырья, а это в ряде случаев

Совершенствование технологии переработки отходов... Сергеев С.В., Гордеев Е. Н, Чуманов И.В., Сергеев Ю.С. Сечения элементов стружки (A=2,4 мм), полученные при фрезеровании свинца

Расчетное

0,1мм

0,1 мм

Экспериментальное

0,05мм

является обязательным, например, при диспергировании композиционных материалов. Однако этот способ измельчения не дает стабильно получать отделяемые элементы стружки требуемых размеров. В связи с этим, повышение эффективности измельчения отходов металлов за счет стабильного обеспечения требуемых размеров срезаемых элементов стружки при фрезеровании является актуальной задачей. Эту задачу можно решить путем управления вынужденными кинема -тическими колебательными перемещениями инструмента [1, 2]. С этой целью выполнен кинематический анализ перемещений зубьев вращающейся фрезы, которые получаются за счет сообщения ей еще и радиальных вынужденных колебаний При этом на поверхности резания появляются волны синусоидальной формы, а режущая кромка фрезы на каждом последующем обороте снимает след от инструмента на предыдущем обороте. Срезанное сечение формируется следами нескольких смежных проходов инструмента, в результате сложения трех движений фрезы: равномерного вращатель -ного, равномерного движения подачи и колеба-тельного движения в радиальном направлении. При анализе было определено условие, гарантирующее отделение элемента стружки Также было выявлено, что требуемое значение амплитуды вынужденных радиальных колебаний уменьшается при приближении соотношения частоты колеба -ний и частоты вращения к величине, кратной 0,5, и стремится к бесконечности, если это соотношение равно целому числу. Расчет траектории перемещения режущей кромки и размеров сечения отделяемого элемента проводился при помощи разработанной компьютерной программы. В процессе исследования было выявлено, что возможен

случай, когда появляется отрицательная скорость резания, направленная противоположно вращению инструмента. В этом случае появляется возможность получения мелкодисперсной стружки не -упорядоченного размера. В ходе эксперимента измельчению подвергались цветные металлы, алюминий, латунь, медь, бронза, применяемые в промышленности, пригодные к вторичной перера-ботке (см. таблицу). Расхождения расчетных и экспериментально полученных значений размеров срезаемых элементов составляли не более 10%.

По результатам теоретических иэксперимен-

Вибрационно-фрезерный станок модели ИВ-400

Сергеев C.B., Гордеев Е. Н, Чуманов И.В., Сергеев Ю.С. Совершенствование технологии переработки отходов.

тальных исследований разработан новый способ и оборудование (см. рисунок) для измельчения фрезерованием металлов с пределом прочности до 100-120 МПа. Внедрение разработок на пред -приятиях Челябинской области обеспечило требуемые размерную точность и форму срезаемых

Список литературы

1. Сергеев С.В. Повышение эффективности вибрационных процессов при обработке различных материалов: монография. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. 262 с.

2. Пат. 2213618 Российская Федерация, МПК7 7 В 02 С 19/00. Способ и устройство измельчения материалов / Е.Н. Гордеев, С.Г. Лакирев, С.В. Сергеев, Б.А. Решет -ников, Р.Г. Закиров (РФ). № 2002102797/03; заявл. 31.01.02; опубл. 10.10.03. Бюл. № 28. 56 с.

элементов стружки, увеличив содержание годного гранулята с 10-30% (по существовавшей технологии) до 60-95% и снизив количество бракованных изделий, получаемых из вторсырья, с 3,5-6 до 0,4-0,7%.

List of literature

1. Sergeev S.V. Efficiency of Vibratory Processes in Various Material Processing: monograph. Chelyabinsk: edited by South Ural State Enterprise, 2004. 262 p.

2. Pat. 2213618 Russian Federation, MPK7 V 02 S 19/00. Method and Mechanism of Material Grinding / E.N. Gordeev, S.G. Lakirev, S.V. Sergeev, B.A. Reshetnikov, R.G. Zakirov (RF). № 2002102797/03; stat. dated by 31.01.02; published on 10.10.03. Bul. № 28. 56 p.

УДК 378

Колокольцев В.М., Вдовин КН., Бигеев В.А., Шубина М.В.

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ХИМИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Одним из первых двух факультетов, образованных в Магнитогорском горно-металлургическом институте в 1934 г., стал металлургический В 1969 г. из него выделился технологический факультет, а в 2001 при присвоении нашему вузу статуса технического университета он получил нынешнее название - химико-металлургический факультет (ХМФ).

В настоящее время на факультете действуют пять выпускающих кафедр: металлургии черных металлов - МЧМ (заведующий - доцент, кавд. техн наук В.Н. Селиванов); электрометаллургии и литейного производства - ЭМиЛП (заведующий - профессор, д-р техн наук КН. Вдовин); химической технологии неметаллических материалов и физической химии - ХТиФХ (заведующий - профессор, д-р ф-м наук А.Н. Смирнов); промышленной экологии и безопасности жизне-деятельности - ПЭиБЖД (заведующий - профессор, д-р техн наук В.Д. Черчинцев); педагогики и психологии - ПиП (заведующая - профессор, д-р пед. наук О.В. Лешер).

Одной из отличительных особенностей ХМФ во все времена была активная научная деятельность, которая всегда обеспечивалась высоким научно-кадровым потенциалом [1].

Научно-образовательной деятельностью на факультете занимаются 100 квалифицированных преподавателей (79 штатных и 21 совместитель); из всего числа штатных преподавателей 14 -докторов наук - профессоров и 42 - кавдвдата наук - доцента, два Заслуженных деятеля науки

и техники РФ (А.М. Бигеев, КН. Вдовин), один Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники (КН. Вдовин), один эксперт по металлургии и металловедению Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Р Ф.

В течение прошедших четырех лет наблюдался неуклонный рост качества научного потенциала факультета, реализовавшегося в среднем показателе остепененности штатных преподавателей факультета, изменившегося с 64,5% в 2005 г. до 70,9% в 2008 г. При этом увеличилось как количество докторов наук - профессоров (с 13,2 до 17,7%), так и кандвдатов наук - доцентов (с 51,3 до 53,2%).

Необходимо отметить высокий профессионализм ученых ХМФ, многие из которых являются членами специализированных докторских дис-сертационных советов: девять человек входят в состав совета по металлургии Д 212.111.01; по два - советов по машиностроению Д 212.111.03, по качеству Д 212.111.05, по обогащению Д 212.111.02, действующих в МГТУ, и совета по литейному производству Д 212.298.06, дейст-вующего в ЮУрГУ; один - совета по педагогике Д 212.112.01, действующего в МаГУ.

Научный потенциал и укрепление его резервов реализуются в подготовке кадров высшей квалификации На пяти кафедрах факультета ведется научное руководство аспирантами, докторантами и соискателями по четырем научным отраслям и шести научным специальностям:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.