Технологія та обладнання для підготовки металобрухту до переплаву
Для використання у різних металургійних агрегатах металобрухт необхідно переробити.
Під переробкою відходів металів мається на увазі технологічний процес, в результаті якого вони наводяться в стан, придатний для використання у металургійному та питному виробництвах.
Залежно від походження та стану металобрухту при його підготовці до переплаву використовують такі способи: піротехнічний контроль; сортування; пакетування; механічне різання; дроблення стружки; переплав; копрове та вибухове дроблення; термічне подрібнення та ін.
Піротехнічний контроль проводиться при переробці брухту кольорових металів, оскільки вони широко використовуються для виробництва боєприпасів, авіаційної та ракетної техніки та їх відходи становлять потенційну вибухонебезпечність. Перевірка проводиться двічі: підприємством-здавачем при здачі металобрухту та підприємством-заготівельником під час його приймання. Крім того, металобрухт перевіряється безпосередньо перед завантаженням в плавильні агрегати.
Оскільки сплави кольорової металургії характеризуються великою різноманітністю марок і складністю хімічного складу, го питання сортування їх відходів набувають першорядного значення. Тому при переробці відходів кольорових металів провадиться видове сортування. Відомості про хімічний склад відходів, їхня ідентифікація дозволяють випускати високоякісні вторинні сплави з мінімальними витратами.
Видове сортування відходів кольорових металів проводиться за фізичними та хімічними ознаками: за зовнішніми характерними ознаками (колір, характер зламу та ін.); предметним ознакам (найменування деталей); по клеймах маркування деталей та виробів за ГОСТ, ТУ або заводською маркою; результатів хімічного, спектрального, рентгенівського,радіаційного аналізу.
Сортування відходів кольорових металів у цехах, на базах і майданчиках проводиться на сортувальних столах, конвеєрах або конвеєрних лініях, де поєднуються ручне та механізоване сортування. При ручному сортуванні механізую! допоміжні операції: транспортування, класифікацію виділення домішок та інші.
Для ідентифікації виду відходів сортувальник використовує прилади або візуальний контроль.
Найчастіше застосовують стилоскопи СЛ-11А, СЛ-12 "Спектр" та інші прилади спектрального аналізу. Крім того, використовують рентгенівські аналізатори КРАБ-ЗУМ та БАРС-3.
При механізованому сортуванні застосовуються механізовані столи, сортувальні конвеєри, сортувальні лінії.
Механізований стіл (рис. 7.2) застосовується для сортування брухту та відходів крупністю до 250 мм. Вихідний матеріал краном завантажується в приймальний бункер столу 1 і ланцюгами, укріпленими в нижній частині бункера, рівномірно вивантажується на обертовий на опорних роликах 2 стіл 3. По колу столу укріплені лотки 5, в які скидається розсортований матеріал. Матеріал рухається через тиск брухту, що знаходиться на бункері, і обертання столу. При попаданні великогабаритного брухту бункер піднімається гвинтом, що приводиться в обертання електроприводом 4.
Обробка крупнокускового брухту кольорових металів з виділенням залізних включень проводиться на сортувальній лінії, зображеній на рис. 7.3.
Вихідні металовідходи з бункера 1 пластинчастим поживним конвеєром 2 подаються на сортувальний конвеєр 4. При цьому вони проходять через електромагнітний залізо - відділювач 3, який відокремлює залізні включення і скидає їх в короб 5. Поживний та сортувальний конвеєри маю! Автономні приводи 6.
Пакетування - одинз найпоширеніших способів підготовки металобрухту. Його застосовують для переробки
Мал. 7.2. Механізований стіл для сортування брухту та відходів
Мал. 7. 3. Сортувальна лінія брухту та відходів
Листовий обріз, виштампування, дроти, побутового брухту, металоконструкцій тощо.
Для пакетування металобрухту використовують пакетувальні преси вітчизняного виробництва. Особливість їх роботи полягає в тому, що пресування одночасно здійснюється в трьох площинах, в результаті чого отримують міцні компактні пакети. Прес має камеру пресування з кількома плунжерами, гідравлічну апаратуру з баком для олії, механізм завантаження камери. Пресування та пакетування металобрухту призводить до зниження втрат металу на чад у процесі подальшої плавки.
Модель преса та його робочі характеристики визначаю! допустиму товщину листа металобрухту та параметри пакетон спресованого брухту. Процес включає наступні операції: завантаження брухту в прес; пресування у різних напрямках; складування напівфабрикатів (пакетів) Прес обслуговують кранами, вантажопідйомними електромагнітами та іншою механізованою технікою. Вітчизняна промисловість випускає гідравлічні преси потужністю від 1 до 31,5 МН. Характеристики деяких із них наведені у табл. 7.7.
Таблиця Технічні характеристики деяких моделей пакетувальних пресів
Максимальна товщина пресованого
Металобрухту (сталь с і, 7 — електричний опір; 8 — штуцер для подачі охолоджувальної води; 9 — плазмовий струмінь; 10 — струмінь газу з розплавленими краплями металу
Температура в ядрі плазми досягає 30000 °С, що призводить до миттєвого розширення газу, що виходить внаслідок цього з мундштукуплазмового різака з дуже високою швидкістю
Схема установки для плазмового різання показана на рис. 7.16.
Вольфрамовий електрод 1 приєднаний до негативного полюса джерела постійного струму 2, мідний корпус 3 мундштука приєднаний до позитивного полюса. До нього ж приєднаний шматок брухту 4, що подрібнюється. Електрична дуга створюється генератором 5 внаслідок високої напруги між катодом і мундштуком. Ча рахунок виникнення електричної дуги в газовому потоці утворюється плазмовий струмінь 9. Дуга іонізує газ, що виходить з мундштука 10 , поданий через штуцер 6.
Мундштук оберігається від розплавлення охолоджувальною водою, що подається через штуцер 8. При зближенні плазмового різака зі шматком брухту дуга переходить на останній за рахунок створення за допомогою опору 7 більш високої напруги між шектродом і брухтом.
Киснево-дугове різання застосовують рідше, але вона також дозволяє подрібнювати брухт з легованих сталей. Щоправда, товщина стінок такого брухту має перевищувати 80 мм. Для створення дуги використовується дріт, що постійно плавиться, служить як негативний електрод, а позитивним електродом є металобрухт.
Сутність процесу шпуріння кисневим списом (мал. 7.17) полягає у постійному спалюванні в кисневому полум'ї сталевої труби, якою подається газ (спис). Для створення кисневого списа використовують сталеві труби із внутрішнім діаметром 3 і 6 мм.
Мал. 7.17. Схема установки для шпуріння з кисневим списом:
/ - Спис; 2 - вентиль регулювання подачі кисню; 3 - кисневий шланг; 4 - редуктор; 5 - киснева установка
Різання кольорового металобрухту вогневими методами супроводжуєте великими втратами металу, має низьку продуктивність і відноситься до робіт підвищеної.небезпеки. Вона застосовується і здебільшого для фрагментування великогабаритним відходом (літаковий брухт, гребні гвинти тощо) при таких обсягах переробки, коли застосування інших методів економічно недоцільне.