Briquetar aparas metálicas: transformar resíduos de produção em matérias-primas valiosas

Na maquinagem de metais geram-se grandes quantidades de aparas, lamas de retificação e resíduos finos de produção. As aparas metálicas soltas ocupam muito espaço de armazenamento, são difíceis de transportar e contêm frequentemente ainda fluidos de corte ou outros líquidos.

Com uma prensa de briquetagem potente, estes resíduos de produção podem ser compactados a alta pressão em briquetes compactos. Isso não reduz apenas o volume do material. Também o armazenamento, o transporte, a recuperação de líquidos e o processamento metalúrgico posterior podem melhorar significativamente.

As prensas de briquetagem da série Arno®Brik da ATM Recyclingsystems foram desenvolvidas para o processamento das mais diversas aparas metálicas e materiais especiais. A gama de máquinas vai de instalações compactas para pequenas quantidades de material até sistemas potentes para funcionamento industrial contínuo.

O que é uma prensa de briquetagem?

Uma prensa de briquetagem é uma máquina hidráulica que compacta a alta pressão aparas soltas, lamas, poeiras ou resíduos de produção semelhantes. O material é moldado numa ferramenta de prensagem num briquete sólido e estável.

Ao contrário de uma prensa enfardadora, não são compactadas chapas de grande formato nem peças de sucata volumosas. As prensas de briquetagem destinam-se sobretudo a materiais pequenos resultantes do torneamento, fresagem, furação, retificação ou serragem.

Materiais adequados são, por exemplo:

• aparas de aço
• aparas de ferro fundido
• aparas de aço inoxidável
• aparas de alumínio
• aparas de magnésio
• aparas de cobre e latão
• aparas de bronze e titânio
• lamas de retificação
• carepa de laminagem
• arame de pneus
• ligas especiais em pó
• resíduos de escórias e baterias

Consoante a versão, as prensas Arno®Brik podem processar tanto aparas metálicas secas como materiais húmidos ou de difícil escoamento. Diferentes variantes de alimentação permitem a adaptação às propriedades de escoamento de cada material de partida.

Porque devem as aparas metálicas ser briquetadas?

As aparas metálicas não são resíduos sem valor. Recolhidas por tipo e devidamente tratadas, constituem uma valiosa matéria-prima secundária. No entanto, a forma solta dificulta frequentemente o seu regresso rentável ao ciclo de materiais.

A briquetagem melhora as condições para armazenamento, logística e reutilização.

Redução significativa do volume de material

As aparas metálicas soltas têm muitos espaços vazios e, por isso, uma baixa densidade aparente. Assim, enchem contentores, silos e veículos de transporte já com um peso de material comparativamente baixo.

Com a compactação obtêm-se briquetes compactos de forma uniforme e alta densidade. Na mesma área de armazenamento é possível guardar mais metal. Ao mesmo tempo, os contentores de recolha têm de ser esvaziados com menos frequência e os transportes são melhor aproveitados.

Isto facilita toda a logística interna – da máquina-ferramenta ao processamento posterior ou à recolha pelo reciclador de metais.

Recuperar fluidos de corte

As aparas metálicas e as lamas de retificação contêm frequentemente fluidos de corte, óleos de corte ou água. Se estes líquidos não forem separados do metal, aumentam o peso de transporte e dificultam a valorização posterior.

Durante a briquetagem, os líquidos contidos são extraídos do material por pressão e recolhidos num sistema coletor. Após o devido tratamento, os fluidos de corte podem, em determinadas condições, ser reintroduzidos no processo de produção.

A ATM indica que, na briquetagem de lamas de retificação adequadas, é possível extrair mais de 90 % dos óleos e da água contidos. O resultado real depende, no entanto, fortemente da composição do material, da humidade e dos parâmetros do processo.

Para as empresas resultam daí várias vantagens possíveis:

• menor necessidade de novos fluidos de corte
• menos líquido no material a transportar
• custos de eliminação e tratamento reduzidos
• áreas de trabalho e armazenamento mais limpas
• melhores condições para a valorização metalúrgica

Melhores propriedades de transporte e armazenamento

Os briquetes são mais compactos e estáveis do que as aparas soltas. São mais fáceis de recolher, dosear, armazenar e transportar.

Ao contrário das aparas finas ou longas, os briquetes compactados não se dispersam de forma descontrolada em contentores ou transportadores. Também o risco de perdas de material durante o transporte pode assim ser reduzido.

A forma uniforme facilita ainda o processamento posterior automatizado. Os briquetes podem ser transportados de forma direcionada para as etapas seguintes do processo através de técnica de transporte, calhas ou outros sistemas de manuseamento de materiais.

Vantagens na fusão

Devido à sua grande superfície, as aparas metálicas soltas podem oxidar rapidamente. Além disso, na fusão, as aparas leves flutuam em parte sobre o banho em vez de submergirem de imediato.

Os briquetes de alta densidade, pelo contrário, têm melhores propriedades de transporte e fusão. A ATM refere que os briquetes compactados podem ser fundidos de forma mais simples e segura do que as aparas soltas. Segundo a ATM, estudos realizados em conjunto com a Montanuniversität Leoben mostraram ainda vantagens no débito durante a fusão de briquetes de alumínio.

A melhoria concreta depende, entre outros, dos seguintes fatores:

• tipo de material e liga
• pureza das aparas
• densidade do briquete
• humidade residual
• proporção de fluidos de corte
• tipo de forno de fusão
• carregamento e condução do processo

Por isso, a instalação deve ser sempre adaptada ao material de partida e ao processo de valorização posterior.

Mais segurança com materiais críticos

As aparas de titânio e magnésio podem colocar requisitos especiais de armazenamento e processamento devido às suas propriedades. As aparas finas têm uma grande superfície e podem representar um maior risco de incêndio.

A compactação controlada reduz a superfície do material solto e simplifica o manuseamento. Por isso, a ATM oferece soluções de briquetagem especialmente adaptadas para materiais como magnésio, titânio, escumas de alumínio e diferentes ligas especiais.

Neste tipo de aplicações são particularmente importantes uma análise precisa do material, medidas de segurança adequadas e uma instalação configurada individualmente.

A série Arno®Brik num relance

A ATM Recyclingsystems oferece a série Arno®Brik em várias classes de potência. Assim, tanto pequenas empresas de transformação de metais como grandes unidades de produção industriais podem escolher uma instalação adequada ao seu volume de material.

A gama de máquinas inclui:

• Arno®Brik 5
• Arno®Brik 7
• Arno®Brik 10
• Arno®Brik 12
• Arno®Brik 15
• Arno®Brik 18
• Arno®Brik 22

Consoante o modelo, os diâmetros de briquete possíveis situam-se aproximadamente entre 50 e 240 milímetros. Segundo os dados técnicos do produto, o débito máximo em aço e ferro fundido vai de menos de 0,3 toneladas por hora na versão mais pequena até cerca de 12 toneladas por hora na Arno®Brik 22. O desempenho alcançável depende do material, da densidade aparente, da forma da apara, da humidade e de outras condições do processo.

Arno®Brik 5 e 7: soluções compactas para pequenas quantidades de material

As Arno®Brik 5 e Arno®Brik 7 são adequadas para empresas com um volume de aparas moderado ou espaço limitado.

A construção compacta permite a integração em áreas de produção existentes. Diferentes ferramentas de prensagem e variantes de alimentação permitem a adaptação a cada material.

Áreas de aplicação típicas são:

• tornearias
• oficinas de fresagem
• fabrico de ferramentas
• fundições mais pequenas
• empresas de produção de transformação de metais
• processamento de ligas especiais de alta qualidade
• tratamento descentralizado de aparas diretamente na produção

Através de um sistema de pesagem é possível definir a quantidade de material por ciclo de prensagem. Assim, obtêm-se briquetes com comprimento controlado e qualidade uniforme.

Arno®Brik 10 e 12: para utilização industrial

As Arno®Brik 10 e Arno®Brik 12 foram concebidas para maiores quantidades de material e aplicações industriais exigentes.

Segundo a ATM, a partir da Arno®Brik 10 é utilizada uma técnica especial de válvula de enchimento no cilindro de prensagem. Assim, a potência de acionamento necessária para a prensagem pode ser reduzida. A técnica de ligação de bombas PZT regula ainda a quantidade de óleo necessária para cada cilindro e minimiza as perdas de pressão no sistema hidráulico.

Estas máquinas são adequadas, por exemplo, para:

• grandes empresas de maquinagem
• fornecedores da indústria automóvel
• fundições de alumínio e metais
• instalações de reciclagem industriais
• sistemas centralizados de recolha de aparas
• linhas de produção automatizadas

Arno®Brik 15 a 22: débitos elevados

Para quantidades muito grandes de aparas, a ATM oferece os modelos Arno®Brik 15, 18 e 22. Estas instalações dispõem de elevadas forças de prensagem, ferramentas de prensagem maiores e débitos correspondentemente elevados.

Segundo os dados do produto, a Arno®Brik 22 atinge uma força do cilindro principal de 12.500 quilonewtons. Consoante o material, são possíveis débitos até doze toneladas de aparas de aço ou ferro fundido por hora. Para latão e cobre são indicadas até dez toneladas por hora.

Estas instalações são tipicamente utilizadas onde se geram continuamente grandes quantidades de aparas metálicas e a briquetagem deve ser totalmente integrada no fluxo de material.

Construção robusta para funcionamento contínuo

As prensas de briquetagem têm de suportar durante muitos anos elevadas forças de prensagem e milhões de ciclos. Uma construção estável e ferramentas de prensagem duradouras são, por isso, decisivas.

Consoante o modelo, as instalações Arno®Brik dispõem de tecnologia de duas ou três colunas. A construção soldada maciça foi concebida para funcionamento industrial contínuo.

Um quadro de ferramenta móvel compensa os movimentos relativos durante a fase de compactação. Pretende-se assim reduzir o desgaste na caixa de prensagem. Diferentes diâmetros e materiais de ferramenta permitem ainda adaptar a qualidade do briquete e a vida útil ao material.

Automação e integração em linhas de produção

Uma prensa de briquetagem pode funcionar como máquina individual ou ser integrada numa instalação de tratamento totalmente automatizada.

Consoante a aplicação, podem ser utilizados componentes complementares:

• trituradores de aparas
• sistemas de transporte
• silos de aparas
• instalações de peneiramento
• Técnica de triagem
• sistemas de doseamento
• sistemas de pesagem
• sistemas de recolha e filtragem de líquidos
• transportadores de lamas
• evacuação de briquetes

Além de prensas de briquetagem, a ATM oferece também soluções para triturar, peneirar, triar e transportar aparas metálicas. Assim, todo o processo, desde a alimentação do material até ao briquete acabado, pode ser coordenado.

As máquinas podem funcionar de forma manual ou automática. Os processos são visualizados através de um painel de comando gráfico. Estão também previstas a integração em linhas de produção automatizadas, a manutenção remota e adaptações do sistema.

Qual é a prensa de briquetagem certa?

A escolha de uma prensa de briquetagem adequada não deve basear-se exclusivamente no débito horário. O decisivo é a interação entre material, processo e resultado pretendido.

Antes do dimensionamento devem ser respondidas as seguintes perguntas:

Que material é processado?

As aparas de aço comportam-se de forma diferente das de alumínio, magnésio ou latão. Também as lamas de retificação e os materiais em pó exigem conceitos próprios de alimentação e prensagem.

Como são as aparas?

Aparas curtas e secas têm propriedades de escoamento diferentes das aparas longas de furação, dos novelos de aparas ou das lamas de retificação húmidas. Por isso, em alguns casos é necessária uma trituração ou um pré-tratamento.

Quanto material é gerado?

Além do débito médio, devem ser tidos em conta os picos de produção e futuras ampliações de capacidade.

Que líquidos estão contidos?

O tipo e a quantidade de fluidos de corte influenciam a capacidade de prensagem, a recuperação de líquidos e o equipamento necessário da instalação.

Como vão ser processados os briquetes?

O diâmetro, a densidade e a humidade residual dos briquetes devem ser ajustados ao armazenamento, ao transporte e ao posterior processo de fusão.

Os testes de material dão segurança ao planeamento

Como as aparas metálicas e as lamas de retificação diferem muito consoante o processo de produção, um dimensionamento baseado apenas em designações gerais de material muitas vezes não é suficiente.

No ATM Test & Competence Center, os materiais dos clientes podem ser analisados em condições próximas da prática. Verificam-se, entre outros, a máquina adequada, um eventual pré- ou pós-tratamento, o débito alcançável, a qualidade do briquete e a quantidade de líquido recuperável.

Um teste de material ajuda a dimensionar de forma realista a futura instalação e a avaliar melhor os resultados económicos e técnicos já antes do investimento.

Conclusão: obter mais valor das aparas metálicas com prensas de briquetagem

A briquetagem transforma resíduos de produção soltos em matérias-primas secundárias compactas e mais fáceis de valorizar. As empresas reduzem o espaço de armazenamento necessário, simplificam a sua logística e criam melhores condições para transporte e fusão.

No caso de aparas húmidas e lamas de retificação, é ainda possível recuperar valiosos fluidos de corte. Isso reduz o consumo de recursos e pode diminuir os custos de eliminação e de exploração.

Com a série Arno®Brik, a ATM Recyclingsystems oferece prensas de briquetagem para os mais diversos materiais e classes de potência – desde máquinas individuais compactas até instalações de tratamento totalmente automatizadas para funcionamento industrial contínuo.

Pretende briquetar de forma rentável aparas metálicas, lamas de retificação ou materiais especiais?

A ATM Recyclingsystems apoia-o com testes de material, escolha de máquinas e dimensionamento de uma solução global adaptada individualmente.