Machines. Technologies. Materials.
Vol. 19 (2025), Issue 7, pg(s) 244-247

TECHNOLOGIES

Research of a new technology for recycling obsolete metal products

  • 1 Rudny Industrial University, Kazakhstan
  • 2 Karaganda Industrial University, Kazakhstan

Abstract

This work is devoted to the study of a new technology for processing bar scrap – a precision shaft made of Cf53 structural steel (DIN 17212) that has proven its service life and produces high-quality finished metal products in the form of a screw reinforcement profile. The precision shaft used for recycling of its proven service life included two stages: preliminary deformation of the shaft on a radial shear rolling mill to obtain rods of the required diameter and create initial conditions for the formation of a gradient ultrafine-grained structure in the resulting screw profile; direct production of a screw profile with a gradient ultrafine-grained structure on a combined installation. The conducted research has shown that the new combined technological process of rolling bar scrap is feasible in practice and makes it possible to obtain a high-quality finished product from this scrap in the form of a screw reinforcement profile with a gradient ultrafine-grained structure.

Keywords

References

  1. Степанова С.А. Создание общества, ориентированного на ресурсосбережение. Инициатива 3R // Рециклинг отходов. 2001. № 6. - С. 3-4.
  2. Patent USA № 1086789. Method of rolling flanged shapes/ Edwin E. Slick, 1914.
  3. Patent USA № 4982591. Rail recycle process/ Darrell B. McGahhey, 1991.
  4. Технология переработки железнодорожных рельсов на сортовой прокат / В.К. Смирнов, В.А. Шилов, А.М. Михайленко [и др.]// Сталь. 1995. №2. - С. 46-48.
  5. Жучков С. М., Паламарь Д. Г. Нетрадиционные подходы к развитию сортопрокатного производства // Литье и металлургия. 2006. № 2. - С. 53–55.
  6. Современный комплекс для перекатки использованных рельсов в прокат широкого размерного сортамента/ Родинков С. В., Кривенцов А. М., Соломичев Н. В., Родинков С. В. и др. // Черные металлы. 2006. № 10. - С. 11–17.
  7. Жучков С. М., Раздобреев В. Г., Паламарь Д. Г., Лохматов А. П., Лещенко А. И. Нетрадиционные ресурсосберегающие технологические схемы производства сортового проката // Cб. науч. тр. «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии». 2008. Вып. 18. - С. 138–149.
  8. Бадюк С.И., Лещенко А.И. Получение сортовых профилей проката из изношенных железнодорожных рельсов // Обработка материалов давлением. 2010. №4. - С. 162-167.
  9. Жучков С. М., Бадюк C. И., Раздобреев В. Г., Лещенко А. И. К вопросу об использовании изношенных железнодорожных рельсов при производстве проката // Черная металлургия. 2010. № 2. - С. 41–47.
  10. Иванов Д. М., Трайно А. И., Русаков А. Д. Технологические особенности перекатки рельсов в сортовые профили // Черная металлургия. 2012. № 11. - С. 50–54.
  11. Патент РФ № 2491139. Способ производства фасонного проката/ Вольшонок И.З., Иванов Д.М., Русаков А.Д., Рыжик М.П., Трайно А.И., 2013.
  12. Иванов Д. М., Трайно А. И. Использование изношенных рельсов в качестве заготовки для производства сортовых профилей // Научно-технический прогресс в металлургии : материалы международного научного семинара. - Череповец, 2013. - С. 121–132.
  13. Патент РФ № 2509615. Способ перекатки рельсов/ Трайно А.И., Иванов Д.М., 2014.
  14. Патент РФ № 2511201. Способ перекатки железнодорожных рельсов./ Трайно А.И., Иванов Д.М., 2014.
  15. Патент РФ № 2541211. Способ изготовления сортового металлопроката из фрагментов рельс/ Матлашов А.М., 2015.
  16. Патент РФ № 2574531. Способ производства сортового проката из демонтированного железнодорожного рельса/ Злобин А.А., 2016.
  17. Разработка современной ресурсосберегающей технологии производства арматурного проката и мелющих шаров/ Рожков Г.К., Левандовский С.А., Саранча С.Ю., Моллер А.Б., Кинзин Д.И., Тулупов О.Н.// Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением, 2019, №3 (30). – С. 18 – 22.
  18. Levandovski S.A., Rozhkov G.K., Moller A.B., Tulupov O.N. The concept of a mini-mill rerolling used rails as a raw material// CIS Iron and Steel Review. Vol. 19 (2020), pp. 27–32.
  19. Баранов Н. А., Тулупов О. Н. Производство мелющих шаров из рельсовой стали // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2017. № 1. С. - 96– 99.
  20. Pater Z., Tomczak J., Bulzak T. An innovative method for forming balls from scrap rail heads // Advances in Science and Technology Research Journal. 2016. Vol. 10. No. 31. - P. 151–157.
  21. Pater Z., Tomczak J., Bulzak T. Across wedge rolling process for forming 70 mm diameter balls from heads of scrap railway rails // 27th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, FAIM. 2017. - P. 466– 473.
  22. Pater Z., Tomczak J., Bulzak T. Skew rolling of rods from scrap rail heads // Materials. 2019. № 12. - P.16.
  23. Патент РФ № 2093288. Способ получения листового проката/ Хасанов И.Ю., Шенкнет А.И., Сагитов Х.Ш., Зарипов Р.А., 1997.
  24. Патент РФ № 2237534. Способ получения стальной толстолистовой заготовки из труб газо- и водопроводов, демонтированных после реновации (варианты)/ Пуртов Ю.В., 2004.
  25. Патент РФ № 2281175. Способ получения стальной толстолистовой заготовки из труб газо- и водопроводов, демонтированных после реновации / Пуртов Ю.В., Пуртова Т.В., Пуртов М.Ю., 2006.
  26. Патент РФ № 2333063. Способ получения стальной толстолистовой заготовки из трубопроводов, демонтированных после реновации / Пуртов Ю.В., Пуртова Т.В., Пуртов М.Ю., Шалашный И.М., Литовских О.Н., 2008.
  27. Патент РФ № 2530429. Способ утилизации демонтированных магистральных труб и установка для его осуществления/ Злобин А.А., 2014.
  28. Патент РФ № 2532677. Способ утилизации демонтированных магистральных труб и установка для его осуществления/ Злобин А.А., 2014.
  29. Cтеблов А.Б., Злобин А.А. Компактный комплекс по переработке труб большого диаметра в мелкосортный прокат// Литье и металлургия, 2016 №2 (83). – С. 56 – 60.
  30. Патент РФ №2292970. Способ утилизации труб из титановых сплавов и коррозионно-стойких сталей. Сериков С.В., Сериков С.С., Сериков А.С., 2022.
  31. Томило В.А., Пилипенко С.В., Дудан А.В. Утилизация бывших в употреблении труб холодной прокаткой// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 8. – С. 118–125.
  32. Патент РФ №2579856. Способ получения полос из немерных отрезков труб. Логинов Ю.Н., Мальцева Л.А., Батуева Е.А., 2016.
  33. Патент РФ №2786705. Способ переработки немерных отрезков труб. Логинов Ю.Н., Шимов Г.В., 2022.
  34. Бушуева Н.И., Шимов Г.В., Логинов Ю.Н. Переработка обрези труб с получением холоднокатаной ленты.// Сборник тезисов докладов Международной научной конференции «Современные материалы, передовые производственные технологии и оборудование для них», Санкт-Петербург, 2023. - С. 87-88.
  35. Бушуева Н.И. Разработка технологии получения биметаллической ленты из немерных отрезков медных труб. Сборник статей международной научно-практической конференции «Перспективные машиностроительные технологии», Санкт-Петербург, 2024. - С. 422-425.
  36. Патент РФ №2580257. Способ получения изделий типа стакан из немерных концов труб. Логинов Ю.Н., Мальцева Л.А., Батуева Е.А., 2016.
  37. Галкин С. П., Романцев Б. А., Смердин В. Н., Аверьянов А. А., Некрасов М. В. Инновационная технология рециклинга насосных штанг с применением технологии и мини-станов радиально-сдвиговой прокатки в условиях ОАО «Очерский машиностроительный завод» // Инженерная практика. 2014. № 9. С. 58–62.
  38. Галкин С.П., Романцев Б.А., Та Д.С., Гамин Ю.В. Ресурсосберегающая технология производства круглого сортового проката из бывших в употреблении осей подвижного железнодорожного состава // Черные металлы. 2018. № 4. С. 21–27.
  39. Lezhnev S., Naizabekov A., Panin E., Volokitina I., Kuis D. Recycling of stainless steel bar scrap by radial-shear rolling to obtain a gradient ultrafine-grained structure// METALURGIJA 60 (2021) 3-4, 339-342.
  40. Lezhnev S.N., Naizabekov A.B., Volokitina I.E., Panin E.A., Kuldeyev E.I. Radial-shear rolling as a new technological solution for recycling bar scrap of ferrous metals// Complex Use of Mineral Resources. №1 (316), 2021, 46-52.
  41. S. Lezhnev, A. Naizabekov, E. Panin, A. Tolkushkin, D. Kuis, A. Kasperovich, R. Yordanova. Development and computer simulation of the new combined process for producing a rebar profile./ Modelling and Simulation in Engineering, Volume 2023, Article ID 7348592.
  42. S. Lezhnev, E. Panin, A. Tolkushkin, D. Kuis, A. Kasperovich. Development and computer simulation of a new technology for forming and strengthening screw fittings./ Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 58, 5, 2023, 955-960.

Article full text

Download PDF