Первичная обработка лома и отходов металлов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Первичная обработка лома и отходов металлов

Цель работы: Ознакомить студентов с первичной обработкой ломов и отходов металлов.

Под первичной обработкой лома и отходов понимают приведение их в состояние, обеспечивающее последующую эффективную металлургическую переработку. Первичная обработка вторичного сырья цветных металлов предусматривает приведение его установленным стандартом габаритным размером и массе, отделение лома черных и цветных металлов удаление неметаллических включений, влаги, масла и др.

Тщательная и качественная подготовка лома и отходов к металлургическому переделу позволяет получить минимальные потери металлов, снизить удельные расходы топлива, электроэнергии, флюсов, эффективно использовать металлургическое оборудование, транспортные средства, повысить производительность труда и качество получаемых металлов и сплавов.

Первичную обработку лома и отходов осуществляют в местах их образования, в производственных цехах, управлений Узвторцветмета, в шихтовых цехах заводов, производящих цветных металлов и сплавов из вторичного сырья.

Обработка лома и отходов включает в себя следующие основные операции: сортировку, разделку, резку, пакетирование, брикетирование, дробление, измельчение, магнитную сепарацию, сушку, обезжиривание и др.

Технологическая схема первичной обработки лома и отходов цветных металлов начинается поступлением их в цех и кончается отгрузкой готовой продукции заводам-потребителям (рис.1).

Сортировка. Целью операции первичной обработки смешанного вторичного сырья цветных металлов является разделка лома и отходов на однородные металлы и сплавы, а также удаление черных металлов и неметаллических материалов. Основные разновидности сортировки: видовая, механическая, в тяжелых средах, металлургическая.

Видовая сортировка заключается в визуальном разделении вторичного сырья по внешним (цвет, характер излома, твердость удельная масса, магнитные свойства и т.п.) и предметным (наименование детали)признакам, по маркировке, с помощью капельного и спектрального методов анализа и специальных приборов.

Механическая сортировка включает операции разделения сырья по крупности (на грохотах) и отделения железных включений (электромагнитной сепарацией). Для разделения лома свинцовых аккумуляторов и других видов вторичного сырья применяют установки разделения в тяжелых средах.

лом отход металл обработка

Рис.1. Общая технологическая схема первичной обработки лома и отходов цветных металлов

Металлургическая сортировка низкокачественного сырья цветных металлов с железными приделками осуществляется в оплавочных печах. Она основана на значительной разнице в температурах плавлении цветных металлов и стали.

Видовую сортировку лома и отходов цветных металлов производят на сортировочных столах, конвейерах и конвейерных линиях.

Электромагнитная сепарация. Электромагнитной сепарации подвергается стружки и отходы крупности до 450 мм, шлаки, отсевы, пылевидные отходы, дробленый кабель, аккумуляторный лом, высечку, штамповку и др. цель этой операции - выделить из вторичного сырья ферромагнитные предметы и делали с большим количеством железных приделок.

Для обработки лома и отходов цветных металлов используют различные электромагнитные сепараторы, отличающиеся конструктивными особенностями и назначением. При выборе электромагнитного сепаратора учитывают крупность материала, необходимую степень извлечения железа, производительность.

Полнота отделения ферромагнитных включений определяется крупностью сырья, толщиной слоя и насыпной массой сырья, его засоренностью, напряженностью магнитного поля и скоростью перемещения в нем сепарируемого материала.

Разделка лома и отходов. Цель этой операции заключается в удалении приделок из черных металлов и неметаллических материалов, в разделении механически связанных деталей из различных металлов и сплавов, а также в уменьшении величины кусков лома до размеров и массы, удобных для последующей переработки и транспортировки.

Разделку демонтажом проводят в редких случаях, когда необходимо извлечь из лома ценные детали и изделия: шариковые подшипники, крепежные детали. Ее проводят с помощью слесерно-кузнечного инструмента, электрогайковертов, пневмозубил и других приспособлений. Обычно такую разделку ведут методами разрушения - резкой, разбивкой, дроблением.

К операциям разделки относится резка, дробление и измельчение, пакетирование и брикетирование, операции по обработке кабеля, аккумуляторных батарей, электродвигателей и вторичного сырья других видов.

Переработка стружки. Стружка образуется при обработке металлов и сплавов на металлорежущих станках. В зависимости от химического состава сплава и вида режущего инструмента форма и размер отдельных частиц стружки могут значительно отличиться. Стружку делят на сыпучую и вьюнообразную (витую), крупную и мелкую, однородную и смешанную (по сыпучести и крупности). При механической обработке заготовок происходит механическое загрязнение стружки железом, содержание которого может достигать 30 %. Металлы и сплавы обрабатывают на станках с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), в результате чего на развитой поверхности стружки собираются эмульсии и масло. При хранении на открытом воздухе содержание влаги и масло может достигать 20-30 %. Влажная стружка быстро коррозирует, этот процесс ускоряют щелочные эмульсии. Для получения высоких технико-экономических показателей при металлургической переработке стружки ее необходимо очистить от механических примесей железа, а также от влаги, масла, земляного засора. Для этого стружку дробят, сушат, подвергают грохочению и магнитной сепарации.

Для дробления вьюнообразной стружки используют стружкодробилки, выполненные на базе молотковых дробилок.

Последующие операции обработки дробленой стружки проводят на линиях обезжиривания и сушки. Обезжиривание может быть гидрохимическим, механическим и термическим.

Сушка лома и отходов. Влажность вторичного сырья цветных металлов может достигать 20 %, в то время как допустимое содержание влаги в шихте поступающей в плавильные агрегаты, не должно превышать 1--2%. Сушке подвергают стружку, лом и кусковые отходы, флюсы, шлаки и другие материалы. Наибольшее распространение для сушки во вторичной цветной металлургии получили барабанные печи.

Для сушки стружки используют барабанные печи прямого и косвенного нагрева.

Установки для сушки и термического обезжиривания стружки имеют следующие технологические узлы:

1) Узел приема сыпучей и дробленой стружки, включающий приемный бункер с питателем;

2) узел предварительного грохочения стружки для выделения негабаритных включений и посторонних предметов;

3) узел сушки и обезжиривания, состоящий из барабанной печи, камеры дожигания, установки газопылеулавливания;

4) узел контрольного грохочения и отсева окалины, земляного сора, металлической пыли;

5) узел электромагнитной сепарации предметов:

Пакетирование и брикетирование. Цель пакетирования -- уплотнить легковесные некомпактные лом и отходы и получить пакеты определенной массы, размеров и плотности. Плотный материал удобно загружать в металлургические агрегаты, его плавка сопровождается меньшими потерями металлов от окисления, снижаются расходы на транспортировку сырья. Пакетированию подвергают разделанный па куски крупногабаритный лом, радиаторы, обрез, отходы прутков, труб, кабельный лом, обмотки статоров, высечку, выштамповку, бытовой лом и др. Плотность получаемых пакетов определяется величиной прессового усилия и толщиной прессуемого материала. Для меди оно составляет 2000--4500 кН, для алюминия 1400--2000 кН.

Процесс пакетирования включает следующие основные операции: прием и подготовку лома, загрузку лома в пресс; пакетирование; выталкивание пакета из камеры пресса; приемку и отгрузку готовых пакетов.

Разделка кабельной продукции. Лом и отходы кабельной продукции -- сложное для извлечения цветных металлов вторичное сырье. Для изготовления токопроводящих жил применяют медь марок МО и МЛ или алюминий марок А1 и А2. В качестве изоляционных материалов используют бумагу, резину, полимерные материалы, ткани, битум, смолу. Оболочку кабелей изготавливают из свинца марки СЗ, алюминия, резины, полимеров и других материалов. Для бронирования кабелей применяют стальную оцинкованную проволоку диаметром 4--5 мм и стальную ленту толщиной 0,1 --1,0 мм и шириной 55--60 мм.

Наиболее сложной операцией в обработке кабельного лома является удаление изоляции. В промышленной практике применяют различные способы разделки кабельного лома и проводников тока: механический, химический, термический, электростатический, криогенный и др.

Для более полного выделения меди, изоляционных материалов и черных металлов в самостоятельные продукты кабельный лом и отходы кабельной продукции делят на две группы:

1) кабель всех видов с диаметром токоведущих жил 7,5 мм и более;

2) проводники тока в полимерной изоляции и кабель с диаметром жил 0,5--7,5 мм.

Разделка лома электродвигателей. Содержание меди в ломе электродвигателей составляет 15--30 %, остальная часть представлена черными металлами (или сплавами на основе алюминия), изоляционными материалами и др.

Для выделения обмоток (медь или алюминий) статоров и роторов из лома электродвигателей последние подвергаются разделке. Механическую разделку проводят на станках различной конструкции.

Для обрезки обмотки статоров электродвигателей переменного тока малой и средней мощности используют токарные станки. Перед обрезкой обмоток статор извлекают из корпуса электродвигателя. После обрезки на станки статоры направляют на обжиг.

Литература

1. Волобуев В. Ф. и др. Заготовка и переработка вторичных металлов. Харьков: Основа, 1992. 400 с.

2. Худяков и др. Технология вторичных цветных металлов. М.: Металлургия, 1981, 280 с.

3. Купряков Ю.П. Производство тяжелых цветных металлов из лома и отходов. Харьков: Основа, 1992. 400 с.

4. Севрюков Н. Н. Общая металлургия. М.: Металлургия. 1976.

5. Алексенков А. В. Сбор и переработка металлической стружки. М.: Машиностроение. 1980.

Размещено на Allbest.ru