Кругооборот алюминия: Образование стружки, Брикетирование, Переплав

Авторы: Кристиан Хамерс, технический консультант фирмы RUF и Андреас Йессбергер, руководитель продаж фирмы Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG (перевод с немецкого)/ Материал опубликован в журнале «МЕТАЛЛ ЭКСПО» № 27(декабрь, 2018 г.)

Кругооборот рециклинга алюминия начинается и заканчивается на литейном заводе. Стружка этого легкого металла образуется при механообработке на предприятиях различных отраслей промышленности и для ее дальнейшей переработки очень часто используется брикетирование.

Переработка алюминиевой стружки важна прежде всего для четырех промышленных секторов : прокатных, прессовых, обрабатывающих и литейных производств. Стружка в свободном состоянии имеет низкую насыпную плотность, обычно в диапазоне 140 -250 кг/м3. Этот фактор значительно увеличивает расходы на хранение и транспортировку –как внутри предприятия, так и за его пределами. Чтобы изменить эту ситуацию, стружку необходимо спрессовать. Применяемая технология имеет большое значение для получения оптимального результата.

Брикетирование на прокатном производстве

На прокатном производстве стружка образуется в процессе фрезерования. При обработке кромок листов, проволоки, фольги образуются обрезки, которые также подходят для брикетирования. Если на предприятии имеется литейное производство, спрессованный алюминий сразу поступает на переплав (при таком варианте достигается самая высокая добавочная стоимость). В других случаях брикеты складируются и затем продаются на рынке вторичного сырья.

По сравнению с насыпной стружкой за счет высокой плотности брикетов сокращаются затраты на хранение и транспортировку. Кроме того, брикеты обеспечивают более высокий доход от продаж, поскольку во многих случаях лучше подходят для переплава. Более 130 систем брикетирования RUF используются на прокатных производствах по всему миру.

Брикетирование на прессовом производстве

На прессовых производствах стружка образуется, например, при пилении или токарной обработке готовых экструдированных профилей. Поскольку предприятия такого типа редко имеют свои литейные производства, особое значение имеют складские и транспортные затраты.

Доход от продаж брикетов может быть повышен благодаря тому, что прессовые производства располагают стружкой определенного сорта с известным химическим составом. При переплаве брикеты с определенными свойствами могут быть использованы в качестве легирующих добавок, что выгодно литейным заводам, поскольку брикеты позволяют закупать меньше дорогостоящих легирующих материалов и добавок.

Более 180 систем брикетирования RUF используются на прессовых производствах по всему миру.

Брикетирование на обрабатывающем производстве

Механообрабатывающие производства есть во многих отраслях промышленности, например, в автомобиле- и авиастроении, станкостроении. На таких производствах стружка – это «отходы», образующиеся в процессе осуществления основной деятельности. И здесь преимущества брикетирования – сокращение складских и транспортных затрат, оптимизация доходов от продаж- играют важную роль, поскольку, объем стружки может быть уменьшен в 6-20 раз, в зависимости от формы стружки. Кроме того, в этой области применения возникает еще один важный фактор: извлечение смазочно-охлаждающих жидкостей, эмульсий и масла. Конструкция систем брикетирования RUF предусматривает сбор жидкостей в процессе прессования. Благодаря этому рабочее место остается всегда чистым- что соответствует современным требованиям к организации рабочих процессов и принципам охраны окружающей среды. И если системы к тому же работают в автоматическом режиме и персонал задействован только для того, чтобы обеспечить загрузку стружки и вывоз брикетов, сокращаются затраты на персонал и повышается уровень безопасности труда.

Более 850 систем брикетирования RUF используются на обрабатывающих производствах по всему миру.

Брикетирование на литейных заводах

Литейные заводы производят деформируемые и литейные сплавы, используя стружку в качестве одного из видов сырья. При этом есть существенная разница, в каком виде задействовать стружку – в насыпном или брикетами.

В процессе сильного нагрева легкий металл в виде насыпной стружки быстро «сгорает» вместо того, чтобы плавиться. Так как стружка имеет очень высокий показатель отношения поверхности к толщине, из-за «сгорания» теряется много материала. Кроме того, большая свободная поверхность алюминия обладает способностью быстрого окисления, что также обуславливает потери металла в плавильной печи в форме шлаков.

Еще один проблемный фактор при плавлении алюминия: если жидкий металл вступает в непосредственный контакт с другими жидкостями, возникает практически взрывная реакция. В связи с этим очень важным вопросом является содержание остаточной влаги.

В стружке насыпью содержание влаги часто может составлять 20 процентов и более. Без брикетирования стружка должна пройти осушение в центрифугах и других сушильных установках. В сравнении с этим процессом брикетирование имеет значительно более высокий экономический эффект, при условии, что прессование осуществляется на качественном оборудовании, поскольку высокое усилие сжатия сокращает содержание влаги до 3-5 процентов. При складировании брикетов в сухом, теплом помещении происходит естественное досушивание, и это значение уменьшается до двух процентов и ниже. В таком состоянии брикеты могут быть вовлечены в процесс переплава безопасно и эффективно.

Более 130 систем брикетирования RUF используются на литейных производствах по всему миру.

Выход металла при переплаве – больше на 2-7 процентов

Независимо от того, какой тип печи используется, процесс переплава с использованием брикетов высокой плотности функционирует наилучшим образом. Решающим фактором при этом является плотность брикета, которая должна составлять 2 200- 2 400 кг/м3. Плотность жидкого алюминия, в зависимости от сплава, в среднем составляет 2 350 кг/м3. В результате брикеты почти не всплывают, что сокращает сгорание и образование окисла до минимума. Литейщики, использующие качественные брикеты, сообщают о повышении выхода металла минимум на 2 процента, есть также статистика по увеличению выхода металла даже на 5-7 процентов.