УДК 669.054.8 £
ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВТОРИЧНОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
©В.И.Лузгин, А.Ю.Петров, А.И.Тимофеев,
УГТУ-УПИ, Российская электротехнологическая компания "РЭЛТЕК", г. Екатеринбург
Рост производства и потребления вторичных цветных металлов определяется, в первую очередь, экономической целесообразностью повторного использования дорогостоящего первичного сырья.
За счет сокращения технологического цикла производства цветных металлов из отходов и ломов достигаются основные преимущества по охране окружающей среды и экономии энергоносителей, которые достигают 50 % издержек производства.
Создание в российской вторичной цветной металлургии большого числа малых предприятий, к сожалению, не сопровождалось одновременным повышением технологического и технического уровней производства оборудования, в том числе плавильно-литейного. Использование морально устаревших агрегатов с низким КПД, высоким энергопотреблением и потерями металла в процессе переработки по упрощенным схемам определяет кустарный уровень большинства мелких производств. По этой причине их продукция некондиционна, низкого качества и используется только в качестве вспомогательных материалов и дешевого сырья при получении сплавов или, в лучшем случае, лигатур и раскислителей в черной металлургии.
Глубокая и безотходная переработка вторичного цветного сырья в условиях малых предприятий возможна лишь при наличии для каждой номенклатуры отходов оптимального технологического регламента, реализуемого на основе использования новейших машин и механизмов для подготовки шихты и комплексов для плавильно-литейного передела, позволяющих наиболее эффективно производить качественную продукцию высокой степени готовности.
В мировой практике получение кондиционных сплавов на основе цветных металлов надежно достигается только при использовании в шихте не более 50 % отходов после их металлургической обработки и аттестации. Поэтому в технологическом регламенте переработки отходов цветных металлов важное значение приобретает сортировка ломов по физическим, химическим, технологическим, потребительским и другим свойствам.
Дальнейшая разделка отходов по технологическим размерам и термическая обработка поверхности в активных газовых и солевых средах позволяет достигать для каждого вида отходов предельно возможной очистки от вредных примесей и нежелательных элементов. Этот передел наименее технологически отработан и
механизирован, имеет высокую составляющую трудозатрат. Для каждой группы металлов практически реализуется собственная технологическая схема с учетом физических, физико-химических и технологических свойств отходов и ломов.
Условно отходы и лома цветных металлов можно разделить на 4 неравные группы:
- алюминий и его сплавы,
- медь и ее сплавы,
- отходы тяжелых цветных металлов,
- отходы, содержащие тугоплавкие и редкие элементы.
В свою очередь, каждую группу металлов следует разделять на подгруппы по чистоте и элементному составу с последующей химико-термической обработкой в активных газовых и солевых средах и сплавлением на апробирование.
Несмотря на явное увеличение затрат на обработку сырья, эта схема остается экономически эффективной за счет количественного сокращения и технологического наполнения всего спектра режимов переработки сырья по классической схеме от исходной руды.
Заметное снижение затрат достигается за счет оснащения данного передела современным химико-термическим и плавильным оборудованием ЗАО "РЭЛТЕК", адаптированным к различным условиям эксплуатации с реализацией совершенных схем, параметров и приемов обработки металлических расплавов для достижения оптимальной гомогенности, чистоты, химического состава и структуры.
Внедрение в практику плавильно-литейного передела современных индукционных плавильных средне-
Компоновка плавильного модуля на рабочей площадке
>•
к к я!
f-
Основные технические характеристики плавильных модулей серии УИП
Тип установки Мощность, кВт Частота тока, Гц Номинальная емкость печи, т Скорость плавки, т/ч Расход охлаждающей воды, м3/ч Расход электроэнергии, кВт-ч/т
УИП-100-2,4-0,06x2 100 2400 0,06 0,13 4,0 680
УИП-160-2,4-0,16x2 160 2400 0,16 0,21 5,0 680
УИП-250-2,4-0,16х2Г 250 2400 0,16 0,35 8,0 680
УИП-250-2,4-0,25х2Г 250 2400 0,25 0,33 8,0 680
УИП-320-2,4-0,4х2Г 320 2400 0,4 0,48 10,0 640
УИП-400-1,0-0,4х2Г 400 1000 0,4 0,6 10,0 640
УИП-500-1,0-0,6х2Г 500 1000 0,6 0,78 10,0 630
УИП-630-0,5-0,8х2Г 630 500 0,8 1,0 11,0 620
УИП-8(Х)-1,0-1,0х2Г 800 1000 1,0 1,2 12,0 500-530
УИП-1000-0,5-2,0х2Г 1000 500 2,0 1,6 20,0 500-530
УИП-1600-0,5-3,0х2Г 1600 500 3,0 2,5 22,0 500-530
УИП-3600-0,25-6,0х2Г 3600 250 6,0 5,7 50,4 490-520
УИП-5500-0,25-10,0х2Г 5500 250 10,0 9,0 75,0 490-520
УИП-7200-0,15-10,0х2Г 7200 150 10,0 12,4 80,0 480-520
частотных и высокочастотных установок ЗАО "РЭЛ-ТЕК", максимально оснащенных необходимым числом технологических модулей, позволяет наиболее эффективно решать проблемы переработки отходов цветных металлов в кондиционный продукт. Применение двух-частотных электромагнитных полей при плавке и литье расширяет по составу и физическому состоянию перечень металлических отходов, пригодных к плавке и улучшает химический состав и гомогенность расплава. Использование вакуума и контролируемых газовых сред делает возможным целенаправленно управлять металлургическими параметрами обработки расплава в процессе переплава. Литье в условиях избыточного давления максимально обеспечивает оптимальную структуру слитков, а совмещение этих условий с непрерывной разливкой делает их структуру максимально совершенной. Причем, для многих сплавов получение специфических физико-химических, технологических, эксплуатационных и других свойств достигается только в условиях направленной кристаллизации при повышенном давлении.
Одновременное оснащение индукционных плавильных установок литейными модулями для фасонных отливок делает их максимально универсальными технологически и наиболее эффективными при переработке отходов и ломов цветных металлов. С учетом
реального состояния по физическому и элементному составу вторичного сырья эффективная переработка отходов цветных металлов реальна только при наличии научно-обоснованного технологического регламента, использования современных универсальных плавильных установок ЗАО "РЭЛТЕК".
Российской электротехнологичекой компанией разработана серия установок индукционной плавки (УИП), которые включают в себя комплекс оборудования, обеспечивающий работу индукционных печей емкостью от 1 до 10 т. В таблице приведены основные технические характеристики плавильных модулей серии УИП, которые позволяют плавить металл в атмосфере воздуха. На рисунке приведена компоновка плавильного модуля на рабочей площадке, которая не требует фундаментов и легко может быть смонтирована на территории литейного цеха. В состав оборудования установок входят две или три индукционные тигельные печи, блоки компенсации реактивной мощности индукторов печей, многоканальный преобразователь частоты, гидравлическая система подъема печей, двухконтурная система охлаждения оборудования, система дымоудаления, система автоматического управления процессом плавки металла, контроля футеровки печей, системы диагностики и контроля качества потребления электроэнергии.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.