Брикетування чавунної стружки

Автор:А. ЖесбергерДжерело:Міжнародний науково-технічний журнал Металургія машинобудування №2 2009 р. - с. 5-11.

Багато промислових виробничих процесів включають механообробку литих деталей – токарну обробку, фрезерування та свердління. Стружку, що утворюється при цьому, можна утилізувати. У той час, як традиційно литі деталі механічно обробляються спеціалізованими компаніями, що діють як постачальники для інших галузей промисловості, спостерігається помітна тенденція у бік попередньої та остаточної механообробки деталей безпосередньо на ливарних підприємствах. Спеціалізовані компанії з механообробки продають стружку у вигляді брухту, а ливарні використовують її як насипний матеріал у власному плавильному устаткуванні або продають посередникам з продажу металобрухту.

Чавунна стружка: властивості та ринок

На відміну від сталевої стружки, чавунна офіційно не класифікована. Однак, насправді вона розглядається та реалізується як окремий сорт. Як правило, чавунна стружка продається за вищою ціною, ніж сталева. Цей матеріал використовується головним чином на ливарних підприємствах, сталеплавильних заводах або підприємствах з хімічної переробки. З цієї причини чавунна стружка, як правило, збирається, зберігається та продається окремо від іншого брухту.

Однак непресована стружка має багато недоліків. Тому, порівняно з великим брухтом (листовий метал, ливарний брухт тощо), стружка має значно нижчі ринкові ціни.

Недоліки чавункою стружки

Логістика та зберігання. Об'ємна маса стружки в 4 рази менша (тобто становить 25%), ніж маса цільного брухту. Тому для збору та транспортування стружки в межах та заЗа межами ливарного підприємства потрібні великі ємності, які займають значне місце в цеху, і їх часто доводиться спорожняти. Автоперевезення в контейнеровозах - найдорожчий спосіб транспортування. Оскільки чавунна стружка забруднена мастильно-охолоджувальною рідиною, необхідні певні заходи при її зберіганні. Для запобігання забруднення ґрунтових вод стружка повинна збиратися в герметичних контейнерах, встановлених на герметичних поверхнях. Ці чинники призводять до підвищення витрат за зберігання.

Якість брухту. Оскільки непресована стружка має більшу площу поверхні, відносно висока швидкість корозії призводить до нижчої оцінки матеріалу. З додатковим зниженням ціни доводиться миритись і у разі вологої стружки. Стружку, забруднену емульсією, зберігати не можна, оскільки вона швидко кородує та ущільнюється.

Проблеми плавки. Вологу стружку не можна використовувати на ливарних підприємствах, якщо матеріал попередньо не оброблений. Однак через дрібні розміри оброблена та висушена стружка, проте, має властивості гірші, ніж суцільний металевий матеріал. Якщо плавильне обладнання (піч, система приготування шихти) спеціально не адаптоване до плавки непресованої стружки, її плавити не можна, інакше в процесі плавки виникнуть серйозні проблеми.

Малюнок 1 – Брикети, виготовлені із чавунної стружки, що містить пластинчатий графіт.

До таких проблем належать:

обмежене завантаження;
підвищене споживання енергії;
збільшений час плавки;
більш високі втрати від окислення та посилене шлакоутворення.

Ці фактори знижують продуктивність плавильного агрегату. Переробка непресованої стружки у вагранкахможлива лише після встановлення додаткового обладнання. Залежно від наявного на ливарному підприємстві плавильного обладнання наведені фактори так чи інакше позначаються на процесах і результатах.

Брикетування: технологія обробки та плавлення. Для успішного брикетування чавунної стружки потрібна наявність:

надійне технологічне обладнання;
металургійного ноу-хау та експертних знань у галузі плавлення брикетів.

Там, де компанії з механообробки мають намір перепродувати брикети, обов'язково є наявність оптимізованих каналів збуту.

Вимоги, яким має відповідати обладнання. Найпродуктивніші преси для брикетування чавунної стружки розраховані на роботу в три зміни з високою експлуатаційною готовністю, повинні бути повністю автоматизовані та споживати невелику кількість електроенергії. Витрати на техобслуговування і запчастини цілком прийнятні, і машина виробляє брикети необхідної якості (рис. 1).

бути твердо спресовані, щоб витримувати ударні дії при завантаженні та розвантаженні;
мати хорошу крихкість (високу абразивну міцність та стійкість до сколювання);
містити лише мінімальну залишкову вологу ( 3000 кг/см 2 (300 МПа). Щільність брикету можна підвищити застосуванням ще більш високого тиску пресування. Однак максимально застосовний тиск досягається при

5000 кг/см2 (500 МПа).

Малюнок 2 – Брикетувальна установка з окремим бункером для завантаження, розрахована на продуктивність

Максимально досяжна щільність відповідає

80% щільності в суцільному литому стані. Звичайна щільність брикетів із чавунної стружки становить5.2. 7,2 кг/см3. Ці якісні вимоги можна виконати лише за умови застосування високоякісного обладнання (рис. 2).

Аналіз розвитку ринку за останні 10 років показує, що багато постачальників прес, що брикетують, залишили цей бізнес. У деяких випадках замовникам постачали погано сконструйовані машини недостатньої якості, які не відповідали вимогам.

Окрім конструкції машини та якості виготовлення, споживач має бути впевненим у тому, що постачальник пропонує комплексний пакет послуг. На додаток до ефективного постачання запчастин та надання персоналу для сервісного обслуговування, постачальник повинен пропонувати допоміжне обладнання для преса, наприклад, бункери і т.д. Постачальник повинен також надати можливість оренди обладнання на обмежений період для проведення плавильних випробувань на ливарному підприємстві замовника. Для досягнення найвищої продуктивності замовник повинен мати можливість вибору машини з необхідною пропускною здатністю з різних моделей і типорозмірів. Обладнання завищених розмірів потребує підвищених інвестиційних витрат.