Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТ МАСЛА ЗАМАСЛЕННЫХ ЧУГУННОЙ/СТАЛЬНОЙ СТРУЖКИ И ОКАЛИНЫ ШЛАМОВ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам подготовки сырья для последующей экологически чистой термической переработки.

Известно техническое решение - способ очистки мелких изделий от масла и устройство для очистки мелких изделий от масла [патент РФ №2107559, В08В 3/06, C23G 3/00], в котором производят обработку изделий нагретыми моющими растворами при непрерывном перемешивании их с последующей их промывкой, и отличающийся тем, что в качестве моющего раствора используется водный раствор жидкого стекла плотностью не менее 1,1 кг/см³. Недостатки решения - применение химического реагента, потеря промывочной воды, сложное и многоступенчатое устройство основного агрегата, невозможность очистки от масла и воды окалины шламов прокатного производства.

Ряд указанных недостатков устраняется в другом известном техническом решении, которым является способ удаления масла с вторичной окалины, образующейся при прокатке [Патент США №5047083, кл. С22В 7/00, 1989], включающий сбор загрязненной смазкой вторичной окалины и определение содержания смазки. Часть окалины, содержащую >0,5% смазки, суспендируют в воде, получая водную суспензию, содержащую не менее 25% твердых компонентов. Суспензию подвергают интенсивному перемешиванию, получая суспензию окалины с пониженным содержанием смазки в эмульсии смазки в воде. В результате последующего разделения фаз получают вторичную окалину с пониженным содержанием смазки и эмульсию смазки в воде. Окалину с пониженным содержанием смазки промывают в проточной воде, получая окалину, не содержащую смазки, и отходы промывочной воды, которую затем используют вторично для получения суспензии окалины в воде на начальной стадии. Все стадии обработки повторяют до получения окалины, содержащей менее 0,5% смазки. Затем не содержащую смазки окалину сушат. Достоинство данного способа в том, что вообще решена задача переработки замасленной прокатной окалины, что ее не сбрасывают в отвалы, а в результате переработки получают ценное вторичное сырье для металлургических производств. Однако следует назвать и недостатки этого способа. Способ сложен в осуществлении, в нем предусмотрено множество операций, причем неоднократно повторяемых. Появляется дополнительный отход - замасленная вода, которую надо будет тоже очищать от масла. Для реализации этого способа потребуется и большое количество технологического оборудования - от насосов до большегабаритных флотационных машин. Следовательно, этот способ обусловливает большие эксплуатационные, капитальные и энергетические затраты.

Кроме того, в этом способе не предусмотрена очистка чугунной (стальной) стружки.

Ряд указанных недостатков устраняется в другом известном техническом решении, которым является способ переработки маслосодержащей прокатной окалины [патент РФ №2118386, кл. С22В 7/00, С22В 1/00], включающий подачу маслосодержащей прокатной окалины, нагрев воздуха и высокотемпературную обработку маслосодержащей прокатной окалины горячим воздухом до сжигания масла и образования пылегазовой смеси, направляемой на сепарацию для получения сухой обезмасленной окалины. Недостатки решения - потеря масла и воды, невозможность поддержания в кипящем слое чугуна/стали, нагрев воздуха, достаточно сложное агрегатное устройство.

Ряд указанных недостатков устраняется в другом известном техническом решении (способе-прототипе), которым является способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности и устройство для его осуществления [патент РФ №2097091, B01D 3/00]. В этом способе разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности, содержащих воду, масло и окалину, включающем обезвоживание, нагрев обезвоженной смеси и ее декантацию в инертной для масла атмосфере, вакуумную перегонку масла, вакуумную сушку от масла твердого остатка при температуре не выше 400°С, дополнительный нагрев остатка после вакуумной сушки до температуры не выше 400°С при давлении выше давления насыщения масла, а затем распыление в камере низкого давления в струе водяного пара или в струе нагретого газа, инертного по отношению к маслу, или распыление в вакуумной камере без участия распилывающего агента при давлении ниже давления насыщения масла.

Недостатки решения: многоступенчатость и многоагрегатность процесса; сложность в эксплуатации; необходимость применения вакуума, инертного газа и нагрева; невозможность вакуумной обработки мелкодисперсной окалины шламов прокатного производства.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных технических решений-аналогов, обеспечение возможности одновременного удаления масла со стружки и окалины шламов прокатного производства, сохранение масла.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в предлагаемом способе замасленную окалину шламов прокатного производства и стружку чугуна/стали размером не более 15 мм и технически чистую воду смешивают в соотношении 2:1:6 с последующей обработкой в реакторе с магнитным полем частотой 50 Гц и напряженностью от 200 А/м до 1100 А/м с получением обезмасленных окалины и стружки, масла и воды.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Способ очистки замасленных чугунной/стальной стружки и окалины шламов прокатного производства от масла, в котором, замасленную окалину шламов прокатного производства, замасленную чугунную/стальную стружку размером не более 15 мм и технически чистую воду смешивают в соотношении 2:1:6, после чего их обрабатывают в реакторе с магнитным полем частотой 50 Гц и напряженностью от 200 А/м до 1100 А/м для получения обезмасленных окалины и стружки, масла и воды.

Это позволяет улучшить экологическую ситуацию и вовлечь материалы в производство с получением окалины с содержанием масла не более 0,1% по массе и чистой от масла чугунной/стальной стружки и масла, причем вода вновь используется в процессе очистки.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. На лабораторной установке проверена возможность утилизации замасленной окалины шламов прокатного производства и стальной стружки. Исходный материал по консистенции имел вид «черного сливочного масла» и содержал 9 % масла, 5,2 % воды, остальное окалина и стружка. Материал обрабатывался в магнитном поле в течение 60 секунд. В результате получили продукты: технически чистую воду, которую можно повторно использовать, масло, окалину и стружку. Фазовый анализ показал, что очищенные окалина и стружка содержат 5,7 % воды, 0, 1 % масла, остальное окалина и обезмасленнная стальная стружка.