для чего используют металлическую стружку
Технический прогресс привел к интенсивному использованию металла, ресурсы которого неумолимо сокращаются. Это приводит к дефициту и подорожанью этого сырья. Учитывая, что запасы руды небезграничны, а легкодоступный металлический лом практически исчерпан, возникает вопрос поиска новых возможностей пополнения сырья для возобновления запасов металла.
Одним из таких способов является сбор и последующая переработка металлической стружки, которая возникает в процессе обработки различных деталей на металлообрабатывающих станках.
Материал для данной статьи предоставил интернет магазин kerner.ru
Как происходит сбор и переплавка металлической стружки
Металлическая стружка является продуктом обработки различных металлических деталей с помощью разного рода технологического оборудования.
В процессе работы с деталями на заводах и предприятиях может образовываться большое количество стружки, общий вес которой может составлять до 10% от массы обрабатываемых деталей. Это очень большое количество отходов, которые могут успешно применяться в процессе повторной переработки для получения новых металлических заготовок.
Сбор и транспортировка стружки осложняется тем, что эти отходы имеют небольшую плотность. Это приводит к тому, что контейнер для сбора металлической стружки быстро наполняется, а для перевозки отходов на перерабатывающее предприятие требуется большое количество транспортных средств или много дополнительных рейсов.
Проблемы возникают и в процессе переработки необработанной стружки. Если переплавка производится непрессованной стружки, то возникают существенные потери металла вследствие большого угара этого вторсырья и окисления легирующих элементов, содержащихся в стальной стружке. Это в свою очередь приводит к снижению качества получаемой стали.
Чтобы исключить перечисленные проблемы, на предприятиях используют специальные механизированные системы для сбора, хранения и транспортировке стружки и подготовки ее к последующей утилизации и переработке.
Процесс сбора и переработки металлических отходов производства
Переработка производственных отходов в виде металлической стружки подразумевает под собой повторную переплавку этого вторсырья с целью получения нового металла.
Процесс переработки представляет собой достаточно трудоемкий процесс, который заключается в проведении следующих процедур:
В результате таких процедур можно получить компактные брикеты вторсырья, которые удобно транспортировать и которые, в процессе переплавки, не дают большой процент угара, а позволяют получить большие объемы высококачественной стали.
Металлическая стружка – производственный отход или дорогостоящее сырьё?
Производственные технологии в последнее время стремительно развиваются в направлении использования ранее недооцененных материалов и металлическая стружка один из них.
Применение
Еще не так давно стружка рассматривалась, как неизбежный отход при резке металла. Она занимала большие производственные площади, ее массу списывали как отход и, таким образом, она отрицательно влияла на цену производимого товара. Сейчас же легированная и железная стружка – необходимое сырье для автомобильной промышленности, порошок железа является частью тонера, алюминиевый порошок незаменим для ячеистого бетона, красок, твердого ракетного топлива… Этот список можно продолжать еще долго.
Как мы видим, стружка стала особым видом конструкционных материалов, достаточно дорогим и весьма экологичным, ввиду малоотходности. Соответственно, спрос на это сырье будет расти, и его переработка становится весьма прибыльным делом.
Виды стружки
Существует много видов стружки, которые различаются как по первоначальному составу металла (железная, стальная, алюминиевая, медная, цветная), так и по степени ее загрязнения, размеру, происхождению. Именно этому разнообразию мы обязаны потребностью многих (в том числе небольших) производств, в специальном оборудовании, позволяющем переработать стружечные отходы.
Технология повторной обработки
Компания «Балта Пресс» предлагает производственные решения, предназначенные для превращения любой металлической стружки в продаваемый товар или сырье, пригодное для повторного использования.
«Балта Пресс» предлагает гидравлические пакетировочные прессы для металлолома, давно зарекомендовавшие себя, как надёжные и мощные помощники при пакетировании стружки.
Размер и мощность пресса, в первую очередь зависит от потребностей и мощностей предприятия-заказчика. Мы можем предложить Вам широкий ряд моделей пакетировочных прессов для любого вида металлической стружки. Если ваше предприятие в силу особенностей цикла производства или каких-либо других причин нуждается в приборе, выполненном по индивидуальному проекту, мы готовы спроектировать и изготовить необходимый Вам пресс.
Позвольте отходам производства приносить Вам доход – обращайтесь в «Балта-пресс»!
Стружка на вес золота: как превратить отходы в прибыль
Простые способы заработать на соблюдении правил хранения и утилизации металлической стружки.
Время чтения: 6 минут
А вот соблюдение правил хранения и утилизации может не только защитить от санкций со стороны Росприроднадзора, но и принести вашему производству дополнительный доход. Что для этого нужно сделать, читайте в статье.
1. Насколько опасна металлическая стружка?
Определить, угрожают ли природе побочные продукты производства, можно с помощью классификатора отходов (ФККО): он разделяет мусор на пять классов, где первый – чрезвычайно опасный, а пятый – полностью безопасный. Итак, согласно ФККО, сама по себе металлическая стружка относится к 5 классу и не является опасным отходом.
Но при обработке деталей на станках используют смазывающее-охлаждающую жидкость (СОЖ), которая пропитывает стружку и на выходе составляет свыше 15% её массы. Такие отходы могут стать причиной возгорания, поэтому их относят уже к 4 классу опасности. Конечно, на глаз оценить количество нефтепродуктов в металлической стружке невозможно, поэтому для получения корректных результатов стоит обратиться в специальную лабораторию.
Таким образом, опасна не металлическая стружка сама по себе, а ее загрязнение пожароопасными маслами. Это еще один довод в пользу того, чтобы ответственно отнестись к организации ее сбора и хранения.
2. Как организовать сбор и хранение металлической стружки?
2. Как организовать сбор и хранение металлической стружки?Если стружка не содержит нефтепродуктов, будет достаточно ее собрать и отправить в отдельный контейнер. Но важно не затягивать с уборкой, так как металлические отходы травмоопасны: крупными витыми кусками стружки можно порезаться, а мелкие могут впиться в тело и превратиться в занозы. Согласитесь, лучше видеть рабочего у станка, чем в травмпункте.
Чтобы сбор и вывоз стружки не занимал много времени, установите в цехе специальные ящики. С таким контейнером рабочий всего за 1 заход сможет переместить до 0,5 тонны металлических отходов: это намного удобнее и быстрее, чем раз за разом бегать до свалки и вытряхивать стружку из мешка. Контейнеры различаются по объему, наличию колес и типу системы опрокидывания (ручной, автоматический). На дне каждой модели есть слив для масла, что позволяет отделить стружку от горючей жидкости и повысить пожаробезопасность на производстве (смотрите рис.1).
За территорией цеха складировать стружку нужно в отдельной металлической емкости с крышкой на расстоянии не менее 5 метров от открытого источника огня. Используемая площадка иметь ровную твердую поверхность, огороженную бортиками.
В контейнер с промасленной стружкой нельзя бросать посторонние предметы, особенно бумагу и ветошь: под воздействием тепла эти материалы могут легко самовоспламениться. Подробнее о правилах хранения ветоши читайте здесь.
Хранить металлические отходы на территории предприятия можно до 11 месяцев, а затем их следует утилизировать.
3. Какой способ утилизации металлической стружки вам подойдет?
Выбор оптимального способа утилизации зависит от объемов стружки, а также от ее класса опасности.
3.1 Если вес отходов металлической стружки 5 класса опасности за год не превышает 1 тонны, то проще отдать ее желающим (например, садоводам для обогащения почвы железом). Для вывоза чистого металлолома не требуется лицензия, поэтому вы вполне законно избавитесь от необходимости искать способы его утилизации. Но если стружка относится к 4 классу опасности, то придется накапливать ее до целесообразных для вывоза объемов.
3.2. Если за год ваше предприятие производит по несколько тонн металлической стружки, то ее вполне можно монетизировать: за 1 тонну мусора вам заплатят от 6 до 12 тыс. руб. Для самостоятельного вывоза отходов 4 класса опасности вам потребуется лицензия, поэтому проще заключить договор с перерабатывающей компанией, которая предоставит эти услуги. Чтобы ваше взаимодействие прошло без проблем, обязательно сделайте следующее:
3.3 Если интенсивность образования металлических отходов превышает 1,5 тонны в час, то вам может быть выгодно установить собственное оборудование по переработке стружки. Чтобы металлолом снова можно было использовать на вашем производстве, он должен будет пройти несколько этапов:
Из полученного сырья можно вновь изготавливать необходимые детали, что позволит сэкономить на закупке новых материалов. Кроме того, при желании вы сможете перерабатывать не только свою стружку, но и принимать заказы от других предприятий.
Разумеется, при оценке рентабельности этой идеи нужно будет оценить, есть ли на предприятии возможность выделить место под новые производственные линии, или потребуется строительство нового цеха.
С учетом ужесточающихся требований к охране природы, компаниям выгодно выбирать стратегию ответственного обращения с отходами производства, чем потом разгребать последствия и оплачивать штрафы. Тем более, что при малом количестве производимой стружки не потребуется прилагать много усилий, а при больших объемах стружка станет дополнительным источником прибыли. Учитывая ежегодный рост цен на металл, перспективным решением может быть установка собственной линии по переработке металлических отходов.
Для того, чтобы сбор стружки доставил как можно меньше хлопот, используйте специализированные контейнеры, которые вы всегда найдете в нашем каталоге!
Для чего используют металлическую стружку
Стружка является нормируемым отходом работы машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий. В Республике Беларусь ежегодно образуется около 200 тыс. т стальной и чугунной стружки. Основная часть ее экспортируется. Руководством Министерства промышленности Белоруссии была поставлена задача максимального использования этого ценного сырья внутри страны. Основной потребитель металлошихты — «Белорусский металлургический завод» — стружку практически не применяет, считая это экономически неоправданным. Проведенные на заводе исследования выявили значительный до (30-50%) угар стружки и ухудшение технических показателей работы сталеплавильных дуговых печей. Брикетирование стружки не решает проблему ее использования. Экономические показатели работы плавильных агрегатов при применении брикета из стружки мало чем отличаются от плавления стружки насыпью. Брикетирование в основном преследует цель улучшить условия транспортировки и погрузки стружки и частично снижает содержание масла и эмульсии в шихте. Проблематичной является переработка легированной стружки, которая плохо сортируется и вносит в плавку нежелательные химические элементы. Использование стружки в вагранках и ДСП малой мощности также невыгодно.
Известны экономически обоснованные решения, когда несортированные легированные металлоотходы переплавляются в плавильных печах с массой жидкой стали 3-10 т в товарные слитки для последующего переплава. В этом случае сталь разливается в передельные слитки, стандартизированные по размеру и химическому составу. Это экономически оправданно для сталей с содержанием легирующих элементов хрома, марганца, никеля, молибдена и титана в количестве 10% и более по каждому элементу. Производство шихтовых слитков из углеродистой и низколегированной стружки экономически не оправданно.
В Европе стальная и чугунная стружка в больших объемах переплавляется в среднечастотных индукционных печах «ОТТО JUNKER». Кроме того, стальная стружка брикетируется и отправляется на металлургические заводы. На плавку в электродуговой печи дают до 5% брикетов. Там это считают оправданным, т. к. в состав брикета входит 25-50% абразивного шлама. Для Европы это один из способов утилизации вредных отходов производства [1].
В этой статье сделано обоснование возможности переработки стружки на металлургических мини-заводах. Практика создания литейно-прокатных агрегатов (ЛПА) в России, в основном по разработкам ВНИИМЕТМАША, свидетельствует о возможности создания таких производств и в Белоруссии. Десятки подобных заводов построены в последние годы в Южной Америке и Европе, однако кроме упоминаний об этом в открытой печати никакой информации нет.
Наряду с предложениями по созданию микропроизводства для выпуска катанки и строительной арматуры предлагается вариант завода по изготовлению помольных шаров. Сырьем может служить стружка подшипниковой стали ШХ15СГ. Это отходы производства Минского подшипникового завода в объеме 8-9 тыс. т в год. Стружка является ценным металлургическим сырьем, т. к. содержит марганец в пределах 0,9-1,2%, хром — 1,3-1,65%, углерод — 0,9-1,05%. Проблема эффективной утилизации такой стружки не решена до сих пор. Были попытки брикетировать ее в нагретом до 800-850оС состоянии. Предполагалось, что брикеты будут использоваться при выплавке хромсодержащей стали на РУП «Белорусский металлургический завод». Была произведена партия брикетов около 90 т, которые применялись при шихтовке плавок. В результате исследований установлено, что в процессе расплавления шихты хром и марганец окисляются почти на 50% и переходят в шлак. Затраты на горячее брикетирование стружки не покрывают эффект от использования содержащихся в стружке легирующих элементов.
Таблица 1. Группы шаров
Группа
Твердость,
HRC (HB)
Нормальной твердости общего назначения
43 (401)
Повышенной твердости общего назначения
49 (461)
Высокой твердости для измельчения руд черных металлов
55 (354)
Черных металлов, руд цветных металлов, огнеупоров и цемента
55 (534)
Республика Беларусь в значительной мере сама себя обеспечивает нужным ассортиментом металла, но некоторые позиции остаются импортируемыми. К ним относятся и шары для помола.
Рисунок 1. Стальные катаные шары для помола
Многие отрасли потребляют помольные шары диаметром от 20 до 150 мм. Наиболее востребованы шары диаметром 60-90 мм. Они необходимы при дроблении различных руд, применяются при выпуске цемента, минеральных удобрений. Большое количество шаров потребляется при дроблении угля для угольных теплоэлектростанций, которые работают на вдуваемой в топку угольной пыли.
Сегодня в мире производится около 3 млн. т металлических шаров. СНГ потребляет 18% — около 475 тыс. т [2]. Различают литые чугунные и катаные стальные шары. Чугунные шары для обеспечения требуемой твердости легируются хромом до 13-23%. Стоимость таких шаров превышает 1,1 тыс. евро за тонну на условиях EXW. Мировой лидер по выпуску этой продукции — бельгийская фирма «Magotteaux». Сквозная твердость шара этой фирмы очень высокая, в пределах 62-64 HRC. Литые чугунные шары, производимые в СНГ, значительно уступают по качеству, обеспечивая твердость 45-52 HRC.
Стальные шары также делят на 2 класса. Первый класс — изделия высокого качества с твердостью на поверхности не ниже 62 HRC и 60 HRC в центре шара. Их изготавливают из высокоуглеродистой стали, легированной хромом до 1%. Твердость обеспечивается режимом закалки и термообработки. Основной производитель шаров высокого качества — южноафриканская компания «Scow Metals». Она выпускает около 600 тыс. т шаров в год. Их стоимость — 800 долл. за тонну на условиях EXW.
В Республике Беларусь катаные шары не выпускают. Основные производители в СНГ: Нижнетагильский МК — 33%, Новокузнецкий МК — 19%, Гурьевский МЗ — 23%, а также ЗАО «Кронтиф», который изготавливает 7% литых чугунных шаров. Остальные 18% производимых в СНГ шаров приходятся на 12 металлургических предприятий. Изделия выпускают по ГОСТ 7524-89 «Шары стальные мелющие для шаровых мельниц» и имеют значительно более низкий класс качества по сравнению с лучшими мировыми показателями. На многих предприятиях СНГ шары производят как попутную продукцию. ГОСТ 7524-89 для выпуска шаров предусматривает использование отбраковки от металла рельсового производства. Шары по твердости подразделяют на 4 группы, представленные в таблице 1.
Шары групп 1 и 2 изготавливают из углеродистой, низколегированной и легированной конструкционной стали. Массовая доля углерода для шаров диаметром 15-60 мм должна быть не менее 0,40%, для шаров диаметром 70-120 мм — не менее 0,7%. На низколегированных и легированных конструкционных сталях нормируется углеродный эквивалент, который должен составлять соответственно 0,50% и 0,70%. Углеродный эквивалент в процентах определяется по различным формулам в зависимости от находящихся в стали химических элементов. Например, для сталей, содержащих кроме углерода кремний (Si), марганец (Мп) и хром (Сг), формула имеет вид:
Как правило, эти стали содержат также никель (Ni), медь (Си) и ванадий (V), влияющие на прокаливаемость, но их влияние на твердость незначительно. Шары группы 3 изготавливают по ГОСТ 24182 из рельсовой стали. Шары группы 4 производят из инструментальной легированной стали типа X и ХГС по ГОСТ 5950 при условии обеспечения требуемой твердости.
Мелющие шары — необходимый материал в технологии помола в шаровых мельницах барабанного типа. Недостатки работы — высокий расход электроэнергии (до 20 кВт∙ч/т) и износ мелющих шаров (в пределах 0,5-2 кг на тонну готового помола). Экономичность работы мельниц во многом зависит от качества шаров. Закаленные шары имеют относительно небольшую прокаливаемость. Толщина закаленного мартенситного слоя с твердостью 43-55 HRC всего 10-15 мм. После того как этот слой стирается, начинается очень быстрый износ шара, поэтому при дополнительной загрузке новых шаров в мельнице всегда преобладают шары крупного размера. Доля шаров мелкого и среднего диаметра с оптимальным соотношением площади поверхности и массы шара очень мала. В результате растет энергопотребление и снижается производительность мельницы.
Таблица 2. Характеристики основного оборудования
Индукционная плавильная печь 2MFTGe6000/4000/250
Количество тиглей, шт
Номинальная емкость, т
Время выплавки, мин.
Установленная мощность, кВА
Расход электроэнергии, кВгч/т
Установка непрерывной разливки стали горизонтального типа
Число ручьев, шт.
Сечение заготовки, мм
90. 120
80. 80
110. 110
Время разливки плавки, мин.
до 35
Установленная мощность, кВА
до 50
Масса оборудования, т
Обжимная клеть радиально-сдвиговой прокатки РСП40-120
Исходная заготовка, диаметр, мм
100. 200
Коэффициент вытяжки
до 4,5
Диаметр проката, мм
47. 70
Скорость прокатки, м/с
Установленная мощность, кВА
Масса оборудования, т
Шаропрокатный стан ШПС20-60
Диаметр изделий, мм
50, 60
Производительность, т/ч
Установленная мощность, кВА
Масса оборудования, т
Группа трехвалковых клетей
Количество клетей, шт
Диаметр изделий, мм
Производительность, т/ч
12. 16
Суммарная мощность, кВА
Масса оборудования, т
