Технология горячего брикетирования отходов черных металлов в пресс-формах с подвижной матрицей

В работе описана технология горячего брикетирования структурно-неоднородных отходов металлообработки в пресс-формах с подвижной матрицей, отличающаяся от известных аналогов возможностью повышения качества брикетов при минимальном количестве подготовительных операций. Целью работы является совершенствование процесса горячего брикетирования. Решаемые задачи заключаются в разработке технологической схемы и физико-математической модели процесса, снижении сил контактного трения и износа инструмента, оптимизации энергосиловых параметров по критериям плотности и прочности брикетов. Технологическая схема брикетирования представлена пресс-формой с подвижной матрицей, в которой в качестве упругой опоры используется сжатый воздух. В процессе брикетирования матрица и прессуемый металл перемещаются в одном и том же направлении. Сила бокового трения является активной, направленной в сторону усилия брикетирования. В итоге снижаются усилие и работа брикетирования, износ пресс-формы, а сам брикет получается высокого качества – однородным по плотности и без внутренних дефектов. В результате численного расчета модели получены зависимости напряженного состояния прессовки и давления прессования от координат и плотности на контактных поверхностях и в глубине материала, что позволяет производить расчет на прочность деталей пресс-формы и подобрать оборудование для осуществления процесса брикетирования. Изучены закономерности формирования структуры брикета, показаны преимущества применения предложенной технологической схемы в сравнении с брикетированием в неподвижной матрице. Предлагаемая технология исключает выполнение предварительной операции удаления смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) центрифугированием или другими известными способами. СОЖ удаляется термической возгонкой, частично сжигается в топке печи, частично конденсируется в системе «мокрой» очистки.

1. Дьяконов, О. М. Комплексная переработка стружки и металлосодержащих шламов Комплексная переработка стружки и металлосодержащих шламов / О. М. Дьяконов. Минск: Технология, 2012. 262 с.

2. Получение высококачественного металлургического сырья из отходов металлообрабатывающего производства / Е. И. Марукович [и др.] // Металлургия машиностроения. 2020. № 2. С. 31–39.

3. Дьяконов, О. М. Брикетирование структурно-неоднородных пористых материалов / О. М. Дьяконов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. 2020. Т. 65. № 2. С. 205–214. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-2-205-214. 4. Дьяконов, О. М. Горячее прессование стружки и стружко-порошковых смесей / О. М. Дьяконов // Порошковая металлургия. 2010. Вып. 33. С. 25–35.

4. Дорофеев, Ю. Г. Использование брикетов из стружки для плавки металла / Ю. Г. Дорофеев, В. П. Матвеев, И. Н. Никитенко. М.: ГОСИНТИ, 1964. 61 с.

5. Дорофеев, Ю. Г. Получение брикетов из стружки и шлама / Ю. Г. Дорофеев [и др.] // Сталь. 1966. № 10. С. 964–967.

6. Дорофеев, Ю. Г. Динамическое горячее прессование пористых материалов / Ю. Г. Дорофеев. М.: Наука, 1968. 120 с.

7. Лурье, Л. А. Брикетирование в черной и цветной металлургии / Л. А. Лурье. М.: Металлургиздат, 1963. 324 с.

8. Равич, Б. М. Брикетирование в цветной и черной металлургии / Б. М. Равич. М.: Металлургия, 1975. 229 с.

9. Проблемы получения и использования брикетированных металлоотходов / Н. А. Свидунович [и др.] // Литье и металлургия. 2003. № 3. С. 110–112. https://doi.org/10.21122/1683-6065-2003-3-110-112.