книги / Переработка отходов производства и потребления

мерам. К сожалению, уровень подготовки сдаваемого металлолома далек от предъявляемых требований, в результате чего, например, свыше 60% заготавливаемых лома и отходов цветных металлов сдается как низкокачественное сырье.

9.3. Технология и оборудование для подготовки металлолома к переплаву

Для использования в различных металлургических агрегатах металлолом необходимо переработать. Под переработкой отходов металлов подразумевается технологический процесс, в результате которого они приводятся в состояние, пригодное для использова­ ния в металлургическом и литейном производствах.

В зависимости от происхождения и состояния металлолома при его подготовке к переплаву используют следующие способы: пиро­ технический контроль; сортировку; пакетирование; механическую резку; дробление стружки; переплав; копровое и взрывное дробле­ ние; термическое измельчение и др.

Пиротехнический контроль проводится при переработке лома цветных металлов, поскольку они широко используются для про­ изводства боеприпасов, авиационной и ракетной техники и их от­ ходы представляют потенциальную взрывоопасность. Проверка производится дважды: предприятием-сдатчиком при сдаче металло­ лома и предприятием-заготовителем при его приемке. Кроме того, металлолом проверяется непосредственно перед загрузкой в пла­ вильные агрегаты.

Работы по контролю, транспортированию и обезвреживанию взрывоопасных предметов выполняются специально обученными рабочими под руководством пиротехника. На проведение работ по разделке взрывоопасных предметов, самолетного лома и отходов военной техники администрация предприятия должна выдавать специальные наряды-допуски.

Поскольку сплавы цветной металлургии характеризуются боль­ шим разнообразием марок и сложностью химического состава, то вопросы сортировки их отходов приобретают первостепенное зна­ чение. Поэтому при переработке отходов цветных металлов необ­ ходима сортировка по видам. Сведения о химическом составе отхо­ дов, их идентификация позволяют выпускать высококачественные вторичные сплавы с минимальными затратами.

Видовая сортировка отходов цветных металлов проводится по физическим и химическим признакам: по внешним характерным признакам (цвет, характер излома и др.); предметным признакам (наименование деталей); клеймам маркировки деталей и изделий по ГОСТ, ТУ или заводской марке; результатам химического, спектрального, рентгеновского, радиационного анализа.

Сортируют отходы цветных металлов в цехах, на базах и пло­ щадках на сортировочных столах, конвейерах или конвейерных линиях, где сочетаются ручной и механизированный способы. При ручной сортировке механизируют вспомогательные операции: транспортирование, классификацию для выделения примесей и др.

Для идентификации вида отходов сортировщик использует приборы или визуальный контроль. Наиболее часто применяют стилоскоп СЛ-12 ’’Спектр” и другие приборы спектрального анали­ за. Стилоскоп СЛ-12 позволяет провести качественный анализ цветных сплавов в видимой части спектра, поскольку каждому хи­ мическому элементу соответствуют известные линии спектра излу­ чения. Наличие тех или иных линий в спектре, полученном при анализе данного образца, позволяет сделать заключение о присут­ ствии химического элемента в нем, а интенсивность линий свиде­ тельствует о содержании соответствующих химических элементов в образце материала.

Технические характеристики стилоскопа СЛ-12 приведены ниже:

Более удобна в работе полуавтоматическая установка анализа сплавов. Она проста в обслуживании и показывает содержание ме­ талла в образце.

Помимо приборов спектрального анализа для видовой класси­ фикации отходов металлов используют рентгеновские анализаторы КРАБ-ЗУМ и БАРС-3.

При механизированной сортировке применяются механизиро­ ванные столы, сортировочные конвейеры, сортировочные линии.

Механизированный стол (рис. 9.2) применяется для сортировки лома и отходов крупностью до 250 мм. Исходные отходы краном загружаются в приемный бункер 1 стола и цепями, укрепленными в нижней части бункера, равномерно опускаются на вращающийся на опорных роликах 2 стол 5. По окружности стола укреплены лотки 7, в которые сбрасываются рассортированные отходы. Пере­ мещение отходов из бункера на стол происходит под давлением лома, находящегося в бункере, и вследствие вращения стола. При попадании крупногабаритного лома бункер поднимается винтом,

приводимым во враще­ ние электроприводом 5 через редуктор б. Ус­ тановка снабжена по­ движными ограждения­ ми 4.

Обработка крупно­ кускового лома цвет­ ных металлов с выде­ лением железных включений произво­ дится на сортировоч­ ной линии, показанной на рис. 9.3.

Исходные металлоотходы из бункера 1 пластинчатым пита­ тельным конвейером 2 подаются на сортиро­ вочный конвейер 4. При этом они проходят через электромагнит­ ный железоотделитель 3, который отделяет железные включения и сбрасывает их в короб 5. Питательный и сор­ тировочный конвейеры имеют автономные приводы б.

Пакетирование - один из наиболее рас­ пространенных способов подготовки металлолома. Его применяют

для переработки листовой обрези, выштамповки, проволоки, быто­ вого лома, металлоконструкций и т.п.

^ ЛЯ п аЛеТИР°ВаНИЯ металлолома используют пакетировочные прессы, собенность их работы в том, что прессование одновремен­

но осуществляется в трех плоскостях, в результате чего получают прочные компактные пакеты. Пресс имеет камеру прессования с несколькими плунжерами, гидравлическую аппаратуру с баком

Mafifo ’ механизм загрузки камеры. Прессование и пакетирова-

олома позволяют снизить потери металла на угар в процессе последующей плавки.

ШУ/У/ЖЖУ/у/Ш У#.

Рис. 9.3. Сортировочная линия лома и отходов

Модель пресса и его рабочие характеристики определяют допу­ стимую толщину листа металлолома и параметры пакетов спрессо­ ванного лома. Процесс включает следующие операции: загрузку лома в пресс; прессование в различных направлениях; складирова­ ние полуфабрикатов (пакетов). Пресс обслуживают кранами, гру­ зоподъемными электромагнитами и другой механизированной тех­ никой. Отечественная промышленность выпускает гидравлические прессы мощностью от 1 до 31,5 МН. Характеристики некоторых из них приведены ниже:

дольного прессования 7 формирует длину пакета. В это время дав­ ление в гидросистеме максимально. По окончании прессования включается механизм загрузочного устройства 5, и пакет с по­ мощью механизма 5 выталкивается из камеры. После этого окно выдачи пакета закрывается, и пресс готов к очередному циклу ра­ боты.

Для уплотнения крупногабаритного металлолома широко при­ меняются гидравлические пресс-ножницы (рис. 9.5), которые могут работать как в режиме прессования, так и в режиме резания.

Характеристики пресс-ножниц разных моделей для переработ­ ки металлолома приведены ниже:

Рис, 9.5. Пресс-ножницы гидравлические:

1 - загрузочная камера; 2 - узел подачи материала; 3 - маслостанция; 4 - нож; 5 - гидроцилиндры

При пакетировании лом с помощью механизма подачи 2 пода­ ется в загрузочную камеру 7, где пакет формируется по ширине. Затем металлолом прессуется по вертикали-. После формирования пакет с помощью механизма окончательного прессования выталки­ вается из камеры штемпелем.

При работе пресс-ножниц в режиме резания поперечная стенка камеры, являющаяся ножевой балкой, поднимается, и металлолом

с помощью механизма подачи перемещается под нож 4. Резка осу­ ществляется механизмом реза, работающим от гидропривода.

Для окускования металлической стружки применяется брике­ тирование с помощью брикетировочных прессов, характеристики которых приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Для получения качественных брикетов стружку перед брикети­ рованием необходимо очистить от посторонних примесей и кусков металла, а также промыть от масла и СОЖ. Стружку высоколеги­ рованных сталей необходимо отжечь для снижения прочности.

Пресс модели Б 6238 для брикетирования стружки показан на рис. 9.6.

Резка металлолома применяется для уменьшения его габари­ тов. Процесс механической резки условно можно разделить на три стадии: упругая, а затем пластическая деформации; надрез (сдвиг и образование трещины); полное разрушение материала.

Эти стадии сопровождаются изменением характера усилия в процессе резания, а также изменением поверхности раздела (у пластичных материалов разделение происходит без образования трещины, только за счет сдвига слоев).

Наибольшее влияние на процесс резки оказывают: прочностные свойства материала; геометрия, температура и расположение раз­ резаемого изделия по отношению к режущему инструменту; форма и состояние режущего инструмента; величина зазора между ножа­ ми; скорость приложения нагрузки (скорость резания); конструк­ ция режущего оборудования (жесткость станины, точность направ­ ляющих, наличие опоры и т. д.); величина трения между метал­ лом и режущим инструментом.

В различных конструкциях гильотинных ножниц применяются схемы режущей части, приведенные на рис. 9.7.

Рис. 9.7. Конструктивные схемы режущей части гильотинных ножниц:

а - с одним резом; б - с двумя резами; 1 - подвиж­ ный нож; 2 - неподвижный нож

При использовании конструкции с одним режущим ножом в процессе резки возникает крутящий момент, стремящийся развер­ нуть изделие. Поворот разрезаемого изделия можно предотвратить путем его прижима к станине (к неподвижному ножу 2). При кон­ структивном решении по типу рис. 9.7, б за одно движение по­ движного ножа 1 получаются два реза, а необходимость в прижа­ тии разрезаемого лома к станине отпадает.

Гидравлические ножницы (рис. 9.8) представляют собой агре­ гат, состоящий из станины, загрузочного и подающего устройств, механизмов прижима и реза, гидро- и электропривода. Конструк­

ки лома (отбора кусков, не подлежащих резке); загрузки лома в нижницы; резки лома; сортировки нарезанных кусков по габаритам. Ножницы работают совместно с мостовым краном, оборудованным полип-грейфером или электромагнитом.

Принцип работы ножниц состоит в следующем. Лом загружает­ ся в загрузочный короб /, который после заполнения поворачива­ ется с помощью гидропривода. Из него лом высыпается в загрузоч­ ный жело& 2. Затем механизмом подачи 3 металлолом передвига­ ется по желобу в ножницы. Ход ползуна механизма подачи регу­ лируется с пульта управления. Перед срабатыванием режущих ножниц лом уплотняется с помощью механизма прижатия 4, кото­ рый удерживает лом во время резки. После срабатывания механиз­ ма резки 5 нарезанный металлолом падает в приемный бункер, от­ куда убирается краном. В это время загрузочный короб заполняет­ ся следующей порцией металлолома. Для облегчения процесса рез­ ки загрузочный желоб гидравлических ножниц оборудован крыш­ кой, кроме того, ножницы снабжены механизмом предварительно­ го смятия металлолома 6.

Технические характеристики некоторых различных моделей гидравлических (гильотинных) ножниц представлены ниже:

Для резки стального трубопроката, армированных сталью кабе­ лей и другого аналогичного металлолома применяются аллигатор­ ные (рычажные) ножницы с усилием резания от 3,15 до 10 МН. Ниже приведены характеристики некоторых аллигаторных нож­ ниц: