Брикетирование металлической стружки: превращение производственных отходов в ценное сырьё

При механической обработке металла образуется большое количество стружки, шлифовального шлама и мелких производственных остатков. Рыхлая металлическая стружка занимает много места на складе, её трудно транспортировать, и она часто ещё содержит СОЖ или другие жидкости.

С помощью мощного брикетировочного пресса эти производственные остатки можно под высоким давлением спрессовать в компактные брикеты. Это не только уменьшает объём материала. Также можно значительно улучшить хранение, транспортировку, возврат жидкостей и дальнейшую металлургическую переработку.

Брикетировочные прессы серии Arno®Brik от ATM Recyclingsystems разработаны для переработки самой разной металлической стружки и специальных материалов. Модельный ряд охватывает как компактные установки для небольших объёмов материала, так и мощные системы для непрерывной промышленной эксплуатации.

Что такое брикетировочный пресс?

Брикетировочный пресс — это гидравлическая машина, которая под высоким давлением уплотняет рыхлую стружку, шламы, пыль или подобные производственные остатки. При этом материал в прессовом инструменте формуется в прочный, стабильный по форме брикет.

В отличие от пакетировочного пресса, здесь не уплотняются крупноформатные листы или громоздкие куски лома. Брикетировочные прессы рассчитаны прежде всего на мелкие материалы, образующиеся при точении, фрезеровании, сверлении, шлифовании или распиловке.

Подходящими материалами являются, например:

• стальная стружка
• чугунная стружка
• стружка нержавеющей стали
• алюминиевая стружка
• магниевая стружка
• медная и латунная стружка
• бронзовая и титановая стружка
• шлифовальные шламы
• прокатная окалина
• кордовая проволока
• порошковые специальные сплавы
• остатки шлаков и аккумуляторов

В зависимости от исполнения прессы Arno®Brik могут перерабатывать как сухую металлическую стружку, так и влажные или плохо сыпучие материалы. Различные варианты загрузки позволяют адаптироваться к сыпучести соответствующего исходного материала.

Зачем брикетировать металлическую стружку?

Металлическая стружка — не бесполезные отходы. Собранная по видам и правильно подготовленная, она является ценным вторичным сырьём. Однако рыхлая форма часто затрудняет её экономичное возвращение в материальный цикл.

Брикетирование улучшает условия для хранения, логистики и повторного использования.

Значительное уменьшение объёма материала

Рыхлая металлическая стружка имеет много пустот и, соответственно, низкую насыпную плотность. Поэтому она заполняет контейнеры, силосы и транспортные средства уже при сравнительно небольшом весе материала.

При уплотнении получаются компактные брикеты равномерной формы и высокой плотности. Благодаря этому на той же площади можно хранить больше металла. Одновременно сборные контейнеры нужно опорожнять реже, а транспорт загружается эффективнее.

Это облегчает всю внутризаводскую логистику — от металлорежущего станка до дальнейшей переработки или вывоза переработчиком металлолома.

Возврат СОЖ

Металлическая стружка и шлифовальные шламы часто содержат СОЖ, масла для резания или воду. Если эти жидкости не отделить от металла, они увеличивают транспортный вес и затрудняют дальнейшую утилизацию.

При брикетировании содержащиеся жидкости выжимаются из материала и собираются в системе сбора. После соответствующей подготовки СОЖ при определённых условиях можно вернуть в производственный процесс.

ATM указывает, что при брикетировании подходящих шлифовальных шламов можно выжать более 90 процентов содержащихся масел и воды. Однако фактический результат сильно зависит от состава материала, влажности и параметров процесса.

Для предприятий из этого вытекает ряд возможных преимуществ:

• меньшая потребность в новой СОЖ
• меньше жидкости в транспортируемом материале
• снижение затрат на утилизацию и обработку
• более чистые рабочие и складские зоны
• лучшие условия для металлургической переработки

Лучшие транспортные и складские свойства

Брикеты компактнее и стабильнее по форме, чем рыхлая стружка. Их проще собирать, дозировать, хранить и транспортировать.

В отличие от мелкой или длинной стружки уплотнённые брикеты не распределяются бесконтрольно в контейнерах или на транспортных установках. Также можно снизить риск потерь материала при транспортировке.

Равномерная форма к тому же облегчает автоматизированную дальнейшую переработку. Брикеты можно целенаправленно транспортировать к следующим этапам процесса с помощью транспортной техники, желобов или других систем перемещения материалов.

Преимущества при плавке

Рыхлая металлическая стружка из-за большой поверхности может быстро окисляться. Кроме того, лёгкая стружка при плавке частично плавает на поверхности расплава, а не сразу погружается.

Высокоплотные брикеты, напротив, обладают лучшими транспортными и плавильными свойствами. ATM указывает, что уплотнённые брикеты можно переплавлять проще и безопаснее, чем рыхлую стружку. По данным ATM, исследования совместно с Montanuniversität Leoben также показали преимущества по производительности при плавке алюминиевых брикетов.

Конкретное улучшение зависит, в частности, от следующих факторов:

• вид материала и сплав
• чистота стружки
• плотность брикета
• остаточная влажность
• доля СОЖ
• тип плавильной печи
• загрузка и ведение процесса

Поэтому установку всегда следует подбирать под исходный материал и последующий процесс утилизации.

Больше безопасности при работе с критическими материалами

Титановая и магниевая стружка из-за свойств материала может предъявлять особые требования к хранению и переработке. Мелкая стружка имеет большую поверхность и может представлять повышенную пожароопасность.

Контролируемое уплотнение уменьшает поверхность рыхлого материала и упрощает обращение с ним. Поэтому ATM предлагает специально адаптированные решения для брикетирования таких материалов, как магний, титан, алюминиевые съёмы и различные специальные сплавы.

В таких применениях особенно важны точный анализ материала, подходящие меры безопасности и индивидуально сконфигурированная установка.

Серия Arno®Brik кратко

ATM Recyclingsystems предлагает серию Arno®Brik в нескольких классах мощности. Благодаря этому как небольшие металлообрабатывающие предприятия, так и крупные промышленные производства могут выбрать установку под свой объём материала.

Модельный ряд включает:

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

В зависимости от модели возможный диаметр брикета составляет примерно от 50 до 240 миллиметров. По техническим данным максимальная производительность по стали и чугуну составляет от менее чем 0,3 тонны в час у самого маленького исполнения до примерно 12 тонн в час у Arno®Brik 22. Достижимая производительность зависит от материала, насыпной плотности, формы стружки, влажности и других условий процесса.

Arno®Brik 5 и 7: компактные решения для небольших объёмов материала

Arno®Brik 5 и Arno®Brik 7 подходят для предприятий с небольшим объёмом стружки или ограниченным пространством.

Компактная конструкция позволяет интегрировать их в существующие производственные зоны. Различные прессовые инструменты и варианты загрузки позволяют адаптироваться к соответствующему материалу.

Типичные области применения:

• токарные цеха
• фрезерные производства
• инструментальное производство
• небольшие литейные цеха
• металлообрабатывающие производственные предприятия
• переработка ценных специальных сплавов
• децентрализованная переработка стружки непосредственно на производстве

С помощью системы взвешивания можно задать количество материала на цикл прессования. Благодаря этому получаются брикеты контролируемой длины и равномерного качества.

Arno®Brik 10 и 12: для промышленного применения

Arno®Brik 10 и Arno®Brik 12 рассчитаны на большие объёмы материала и сложные промышленные задачи.

По данным ATM, начиная с Arno®Brik 10 на прессовом цилиндре применяется специальная технология наполнительного клапана. Благодаря этому можно снизить мощность привода, необходимую для прессования. Технология подключения насосов PZT дополнительно регулирует необходимое количество масла для отдельных цилиндров и минимизирует потери давления в гидросистеме.

Эти машины подходят, например, для:

• крупных механообрабатывающих предприятий
• поставщиков автомобильной промышленности
• алюминиевых и металлических литейных цехов
• промышленных установок переработки
• централизованных систем сбора стружки
• автоматизированных производственных линий

Arno®Brik 15–22: высокая производительность

Для очень больших объёмов стружки ATM предлагает модели Arno®Brik 15, 18 и 22. Эти установки обладают высоким усилием прессования, более крупным прессовым инструментом и соответственно высокой производительностью.

По данным производителя, Arno®Brik 22 развивает усилие главного цилиндра 12 500 килоньютонов. В зависимости от материала возможна производительность до двенадцати тонн стальной или чугунной стружки в час. Для латуни и меди указывается до десяти тонн в час.

Такие установки обычно применяются там, где постоянно образуются большие объёмы металлической стружки и брикетирование должно быть полностью интегрировано в поток материала.

Прочная конструкция для непрерывной работы

Брикетировочные прессы должны на протяжении многих лет выдерживать высокие усилия прессования и миллионы циклов. Поэтому решающее значение имеют стабильная конструкция и долговечный прессовый инструмент.

В зависимости от модели установки Arno®Brik имеют двух- или трёхколонную конструкцию. Массивная сварная конструкция рассчитана на непрерывную промышленную эксплуатацию.

Подвижная рама инструмента компенсирует относительные перемещения во время фазы уплотнения. Это должно снижать износ в прессовой камере. Различные диаметры и материалы инструмента также позволяют адаптировать качество брикета и срок службы к материалу.

Автоматизация и интеграция в производственные линии

Брикетировочный пресс может эксплуатироваться как отдельная машина или быть интегрирован в полностью автоматизированную установку переработки.

В зависимости от применения могут использоваться дополнительные компоненты:

• дробилки стружки
• транспортные системы
• силосы для стружки
• грохоты
• Сортировочная техника
• дозирующие системы
• системы взвешивания
• системы сбора и фильтрации жидкостей
• конвейеры для шлама
• отвод брикетов

Помимо брикетировочных прессов ATM предлагает решения для измельчения, грохочения, сортировки и транспортировки металлической стружки. Благодаря этому весь процесс — от подачи материала до готового брикета — может быть согласован.

Машины могут работать в ручном или автоматическом режиме. Процессы визуализируются на графической панели управления. Также предусмотрены интеграция в автоматизированные производственные линии, удалённое обслуживание и адаптация системы.

Какой брикетировочный пресс подойдёт?

Выбор подходящего брикетировочного пресса не должен основываться только на часовой производительности. Решающее значение имеет взаимодействие материала, процесса и желаемого результата.

Перед расчётом следует ответить на следующие вопросы:

Какой материал перерабатывается?

Стальная стружка ведёт себя иначе, чем алюминиевая, магниевая или латунная. Шлифовальные шламы и порошковые материалы также требуют собственных концепций загрузки и прессования.

Какова стружка?

Короткая сухая стружка обладает иной сыпучестью, чем длинная сверлильная стружка, спутанная стружка или влажные шлифовальные шламы. Поэтому в некоторых случаях требуется измельчение или предварительная обработка.

Сколько материала образуется?

Помимо средней производительности следует учитывать производственные пики и будущее расширение мощностей.

Какие жидкости содержатся?

Вид и количество СОЖ влияют на прессуемость, возврат жидкостей и необходимое оснащение установки.

Как будут перерабатываться брикеты?

Диаметр, плотность и остаточная влажность брикетов должны соответствовать условиям хранения, транспортировки и последующего процесса плавки.

Испытания материала обеспечивают надёжность планирования

Поскольку металлическая стружка и шлифовальные шламы сильно различаются в зависимости от производственного процесса, расчёта только по общим наименованиям материала часто недостаточно.

В ATM Test & Competence Center материалы клиентов можно исследовать в условиях, приближенных к практике. При этом проверяются, в частности, подходящая машина, возможная предварительная или последующая обработка, достижимая производительность, качество брикетов и количество возвращаемой жидкости.

Испытание материала помогает реалистично рассчитать будущую установку и лучше оценить экономические и технические результаты ещё до инвестиций.

Вывод: больше ценности из металлической стружки с помощью брикетировочных прессов

Брикетирование превращает рыхлые производственные остатки в компактное, лучше утилизируемое вторичное сырьё. Предприятия сокращают необходимые складские площади, упрощают логистику и создают лучшие условия для транспортировки и плавки.

Из влажной стружки и шлифовальных шламов можно дополнительно вернуть ценную СОЖ. Это снижает потребление ресурсов и может уменьшить затраты на утилизацию и эксплуатацию.

С серией Arno®Brik компания ATM Recyclingsystems предлагает брикетировочные прессы для самых разных материалов и классов мощности — от компактных отдельных машин до полностью автоматизированных установок переработки для непрерывной промышленной эксплуатации.

Хотите экономично брикетировать металлическую стружку, шлифовальные шламы или специальные материалы?

ATM Recyclingsystems поможет вам с испытаниями материалов, выбором машины и расчётом индивидуально подобранного комплексного решения.