Сталь получают путем переплавки

Как происходит переработка лома черных металлов

Лом черных металлов охотно принимают многие перерабатывающие компании, ведь это ценный источник вторичного сырья.

После переработки из него производят разные продукты, которые можно использовать во многих сферах хозяйства.

Для населения же металлолом — способ дополнительного заработка.

Многие несут в пункты приема чермета старые батареи, трубы и другой металл, служивший ранее в быту, а некоторые профессионально занимаются поиском и копом чермета.

Как бы там ни было, утилизация черного металла является важным аспектом в сохранении экологии и сбережении природных ресурсов.

В этой статье поэтапно рассмотрим процесс переработки черного металла: от сортировки до производства готовых изделий.

Сортировка

К черным металлам относят:

  • сталь,
  • чугун,
  • железо.

Лом на предприятиях сортируют по следующим критериям:

  • габариты;
  • разделение по химическому составу.

Крупные организации по переработке металлического вторсырья автоматизируют процесс сортировки, значительно ускоряя его.

Сначала из металлолома:

  • убираютпримеси,
  • удаляют мусор.

Если работа проводится с крупными металлоконструкциями, то для проведения сортировки используют погрузочное оборудование.

Сортировка по химическому составу осуществляется с учетом показателя качества металла, а также по его виду. Кроме того, при сортировке разделение может проходить по факту содержания в металлоломе легирующих и углеродных компонентов.

На небольших предприятиях сортировка часто выполняется вручную, сразу на стадии приемки. Лом разделяют на:

  • крупногабаритные элементы,
  • малогабаритные.

Сортировка необходима для подготовки лома к переплавке.

Для корректной переработки метал режут на фрагменты перед переплавкой.

Резка и раскрой

Когда на предприятие привозят крупногабаритный лом черных металлов, его обработка начинается сразу после приемки. Сотрудники пункта приема разрезают большие куски специальными режущими инструментами, придавая металлолому требуемый размер.

Если куски металла небольшого размера и веса, то их прессуют в брикеты при помощи прессов (по конструкции они такие же, как прессы для макулатуры, только имеют большую силу давления.). Также листы металла подвергаются шредированию — измельчению в шредерах. Суть процесса такая же, как при утилизации документов — разрезание листов на фрагменты.

Для того, чтобы придать кускам товарную форму, работники предприятий используют для резки пресс-ножницы. В этом случае лом разрезают на куски, сразу после этого выполняется прессовка и отправка.

Очистка

Перед отправкой на переплавку лом черных металлов подлежит очистке. Технология зависит от того, какими характеристиками обладает лом. Широко применяется дробление. Оно осуществляется в специальной камере, в которую помещают крупные элементы.

Для того, чтобы удалить с поверхности

  • грязь,
  • неметаллические примеси,
  • частицы пыли,

применяют технологию сепарации. Ее суть заключается в воздействии на предмет мощного воздушного потока, благодаря чему все посторонние элементы выдуваются с поверхности и удаляются из дробильной камеры.

Существует еще одна технология, которая широко используется на перерабатывающих предприятиях. Речь идет о применении магнитного сепаратора, он может быть использован в составе конвейера.

Раздробленный металл притягивается мощным магнитом, так происходит отсеивание неметаллических примесей.

Магнитный сепаратор барабанного типа изображен на картинке. Также существуют плоские магнитные сепараторы, которые тоже могут использоваться в данной отрасли. Мощность магнита может быть различной.

Конечно, подобные технологии являются прерогативой крупных предприятий, которые могут себе позволить вложить средства в покупку новых линий переработки. Небольшие пункты приема сортировку и очистку осуществляют, используя ручной труд рабочих.

Подготовка к плавлению

После того, как будет завершена очистка лома, его направляют на переплавку. Перед этим из металла заранее формируют куски нужной формы. Для этого широко применяются:

Готовый продукт представляет собой полосы из металла, которые пакетируют или делают из них брикеты. Если после дробления была выполнена очистка лома, то нарезку исключают из цикла.

Многие предприятия включают в процесс стадию

  • брикетирования,
  • пакетирования металла.

Для формирования упакованных брикетов цех оборудуют прессовочным оборудованием (обычно это гидравлические или механические установки) с функцией пакетирования (пакетировочные прессы).

Прессованный металл в брикетах удобно хранить и транспортировать, он прост в погрузке и занимает мало места на складе и в грузовом транспорте.

Переплавка на плавильных заводах

Плавильные заводы – специализированные предприятия, цеха которых оборудуют плавильными агрегатами. Они могут быть электрическими или плазменными:

  1. Электрические имеют более высокий КПД, производительны и безопасны в использовании.
  2. Плазменные имеют более доступную стоимость, но их КПД ниже.

Черные металлы плавки отправляют на производственные предприятия, где металл повторно используют.

Читайте также:  Гидрострелка сталь или нержавейка

Современная технология переплавки состоит из нескольких этапов.

Сначала в стальной ковш, на поверхность которого нанесено специальное покрытие, насыпают металлолом.

Затем в ковш заливают чугун в расплавленном виде и продувают кислородом.

Качество стали ухудшают входящие в ее состав:

Именно сера и фосфор способствуют тому, что сталь будет ломаться при низких и высоких температурах. По этой причине поэтому важно избавиться от ненужных примесей еще на стадии переплавки лома. Для их выжигания используют специальные присадки.

Чем меньше посторонних компонентов содержит сталь, тем она качественнее. Придать ей особые свойства позволяет включение

Плавильные печи имеют разную производительность. Современные установки полностью автоматизированы, это дает возможность контролировать технологический процесс на всех его стадиях.

На крупных предприятиях металлолом не только переплавляют, но и прокатывают, делая слитки. С экономической точки зрения это более выгодно, чем простая переработка. Такую продукцию можно реализовать на рынке в короткие сроки, поэтому крупные предприятия имеют высокую рентабельность.

Если соблюдать технологию производства, то сталь, получаемая на плавильных комбинатах, будет не хуже продукции, которая была получена из руды.

Используемое оборудование

Кроме плавильных печей в работе используется ломоперерабатывающее оборудование, а именно:

  • скрапные ножницы;
  • пакетировочные и брикетировочные прессы;
  • переносные гидравлические ножницы;
  • агрегаты плазменной резки;
  • сортирующе-измельчающее оборудование;
  • дозаторы;
  • перегружатели;
  • шредеры;
  • магнитные сепараторы.

Не стоит забывать и о кранах или грузоподъемных магнитах — с их помощью осуществляется доставка материала.

Пакетировочные прессы необходимы для подготовки отходов, например:

Пресс состоит из камеры с плунжерами, установка оборудована гидравлической аппаратурой и механизмом загрузки лома в камеру. В процессе пакетирования происходит сжимание отходов в трех плоскостях, так формируются компактные пакеты.

Процесс переработки состоит из загрузки металлических отходов в камеру для последующего прессования, завершает переработку складирование пакетов. Для обслуживания установки используется механизированная техника, например:

Пресс-ножницы – это установка, поперечная стенка камеры которой выполняет роль ножевой балки. Металлические отходы перемещаются под ножи при помощи механизма подачи, затем лом фиксируется штемпелем.

Аллигаторные ножницы — рычажная установка, с помощью которой можно разрезать:

  • трубы,
  • армированный кабель,
  • стальной прокат.

Для фиксации лома используется прижимное устройство, а для того, чтобы металл направить под нож, установлен ролик.

Гидравлические ножницы — состоят из:

  • станины,
  • подающего устройства,
  • механизма прижима и разрезки.

Установка оборудована электроприводом и гидроприводом. Гидравлическими ножницами можно эффективно резать лом на порции.

Процесс переработки заключается в подготовке кусков, их загрузки в ножницы. Далее выполняется сам процесс резки, затем полученные куски сортируют по габаритам. Гидравлические ножницы вы можете увидеть на фото:

Мини-заводы по переработке лома — при их помощи можно осуществлять переработку черного лома, а затем сразу же выпускать из полученного черного металла многие виды готовой продукции, например:

Кроме того, можно наладить выпуск:

  • уголка;
  • двутавровой балки;
  • швеллера;
  • мелющих шаров.

Переплавка отходов происходит в электродуговых печах и устройствах индукционного типа.

Установив такой мини завод, можно выпускать от 60 тыс. до 1 млн. тонн изделий каждый год.

Сталеплавильная установка предназначена для выпуска инструментальной и низколегированной стали. Возможно и производство конструкционной стали.

Инфо с актуальными ценами, а также ссылками на сайты продавца представлено в таблице:

Оборудование, используемое для переплавки черного лома
Наименование Модель Стоимость Сайт
пакетировочные прессы Rico С-12, Rico С-26, Rico С-40 от 500 тыс. — 2,4 млн. рублей пресс-рико.рф
БВ1330, Б1334, БГ1334, Б132, Б122 700 тыс. — 2,5 млн. рублей impexpress.ru
брикетировочные прессы AYMAS ВР-80 63 тыс. рублей equipnet.ru
аллигаторные ножницы AYMAS HM52, Н2732, Н313, Н315, RIKO A-500E, RIKO A-600 от 220 тыс. рублей vlos.name
электромагниты ЭМГ078, ЭМГ230 от 450 тыс. рублей bars-service.ru
магнитные разделители MCP — 1, MCP — 2 договорная magnity-magsy.ru

Области применения вторичного черного металла

Металлолом после переплавки приобретает свойства, присущие первичному сырью. Из него получается качественный металлопрокат, который можно использовать повсеместно.

Добыча металлических руд является сложным делом, поэтому вторичная переработка лома намного выгоднее для отрасли.

Она позволяет добиться:

  1. Экономии энергетических ресурсов.
  2. Уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Добыча сырья из руды наносит в 10 раз больше вреда.
  3. Сохранения природных запасов (железной руды).
  4. Ускорения добычи сырья. Переработка лома — процесс более быстрый, чем добыча и использование железной руды.

После переработки металлических отходов черные металлы могут быть использованы для создания любых изделий, необходимых человеку.

В этом видеоролике показана работа линии по переработке черного металла:

Заключение

Как и в случае с макулатурой, пластиковыми бутылками и прочими отходами, металлолом занимает приличное место на свалках, хотя его очень выгодно утилизировать. Из вторичного металла можно изготавливать изделия, не уступающие по качеству аналогам рудного происхождения, а производство обходится дешевле и наносит меньше вреда окружающей среде.

Так что будущее однозначно за вторичной переработкой — используя ресурсы рационально, мы сохраняем природные запасы ископаемых и сохраняем экологию для наших потомков.

Источник

Железо сталь и прочие металлы

Железо и сталь — важнейшие металлы. Сталь получают из железа. Из нее делают множество предметов — от нефтяных вышек до канцелярских скрепок. Наряду с 80 чистыми металлами людям известно немало сплавов — смесей металлов, качества которых отличаются от качеств чистых металлов. Башенные краны, мосты, другие сооружения делают из стали, содержащей до 0,2% углерода. Углерод делает сталь прочнее, причем она сохраняет ковкость. Сталь покрывают краской для защиты от коррозии.

Железо и сталь

Железо — это элемент. Его добывают из руды — соединения железа с кислородом. Большая часть добытого железа идет на производство стали, сплава железа с углеродом. Наиболее распространенные железные руды: магнетит(вверху) и гематит(внизу). Железо добывается из руды в доменных печах. Этот процесс называется плавкой. В печи через слой железной руды, известняка и кокса продувают очень горячий воздух. Кокс представляет собой почти чистый углерод, его получают нагреванием угля. Углерод кокса соединяется с кислородом, образуя моноксид углерода, который затем «вытягивает» кислород из руды, оставляя чистое железо, и образует диоксид углеро­да. Это пример реакций восстановления. Руда, кокс и известняк поступают в печь. Известняк реагирует с имеющимися в руде примесями, образуя шлак. Внутри печи раскаленный воздух реагирует с углеродом. Образуется моноксид углерода. При этом температура в печи повышается до 2000°С. Затем оксид углерода реагирует с кислородом руды, восстанавливая ее до железа. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог. В конце расплавленное железо выводится наружу. Доменная печь непрерывно функционирует 10 лет, пока её стенки не начнут разрушаться. Высота доменной печи 30 метров, толщина её стен 3 метра.

Железо, получаемое из руды, содержит углерод (около 4%) и другие примеси, в частности серу. Примеси делают желе­зо хрупким, поэтому большую его часть перерабатывают в сталь. При этом из железа удаляют­ся примеси. В стальных скрепках около 0,08% углерода. Инструменты делают из стали, содержащей хром, ванадий и до 1% углерода. Сталь получают при воздействии на расплавленное железо кислорода. Часто в железо добавляют небольшое количество стального лома. Кислород реагирует с углеродом, содержащимся в железе, при этом образуется моноксид углерода, используемый как топливо. После очистки в стали остается не более 0.04% углерода; его количество зависит от марки стали. Сталь получают также путем переплавки стального лома в дуговой электропечи. Для получения стали расплавленное железо и стальной лом заливают в печь, называемую конвертером. В конвертер под высоким давлением закачивается почти чистый кислород. При его реакции с углеродом получается моноксид углерода (см. так же статью «Химические реакции«). Другой способ получения стали — переплавка стального лома в дуговой электропечи. Мощный электрический ток (см. статью «Электричество«) расплавляет лом. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог.

Сплавы

Сплавом называется смесь двух или бо­лее металлов или металла и иного вещества. Так, латунь — это сплав меди и цинка. Латунь прочнее меди, ее легко обрабатывать, и она не подвержена коррозии. В чистых металлах атомы «упакованы» в тесные ряды (рис. слева). Ряды могут скользить относительно друг друга, что делает металл мягким. При резких сдвигах рядов металл ломается. В сплаве другие атомы укрепляют металл (см. рис. справа), т.к. сдвиг рядов уже невозможен. Поэтому сплавы прочнее чистых металлов.

Многие металлы сами по себе чересчур мягкие, чтобы их можно было использовать, зато их сплавы могут выдерживать большое давление и высокие температу­ры (см. статью «Тепло и температура«). Сталь — это сплав железа и углерода, неметалла. Добавляя небольшие количества других металлов, можно получить разновидности стали. Ножи и вилки делают из нержавеющей стали — сплава стали, хрома и никеля. Сплавы стали с марганцем чрезвычайно прочны и используются в промышленности для изготовления режущих инструментов. Алюминиево-магниевые сплавы лег­ки, прочны и не подвержены коррозии. Из них делают велосипеды и самолеты (см. статью «Полет«).

Важнейшие металлы и сплавы

Алюминий. Очень легкий серебристо-белый металл, не подверженный коррозии. Его получают из бокситов путем электролиза. Из алюминия делают электропровода, самолеты, корабли (см. статью «Плавучесть«), автомобили, банки для напитков, фольгу для приготовления пищи. Алюминиевые банки для напитков очень легкие и прочные.

Латунь. Ковкий сплав меди и цинка. Из латуни делают украшения, орнаменты, музыкальные инструменты, винты, кнопки для одежды.

Бронза. Известный с древнейших времен ковкий, не подверженный коррозии сплав меди и олова.

Кальций. Мягкий серебристо-белый металл. Входит в состав известняка и мела, а также костей и зубов животных. Кальций в человеческом организме содержится в костях и зубах. Он использует­ся в производстве цемента и высоко качественной стали.

Хром. Твердый серый металл. Ис­пользуется в производстве нержавеющей стали. Хромом покрывают металлические изделия в защитных целях и для придания им зеркального блеска.

Медь. Ковкий красноватый металл. Из меди делают электропровода, резервуары для горячей воды. Медь входит в со­став латуни, бронзы, мельхиора.

Мельхиор. Сплав меди и никеля. Из него делают почти все «серебряные» монеты.

Золото. Мягкий неактивный ярко-желтый металл. Используется в электронике и в ювелирном деле.

Железо. Ковкий серебристо-белый ферромагнетик. Добывается в основном из руды в доменных печах. Используется в инженерных конструкциях, а также в производстве стали и сплавов. В нашей крови тоже есть железо.

Свинец. Тяжелый ковкий ядовитый синевато-белый металл. Добывается из минерала гале­нита. Из свинца делают электрические батареи, крыши и экраны, защищающие от рентгеновских лучей.

Магний. Легкий серебри­сто-белый металл. Горит ярко-белым пламенем. Используется для сигнальных огней и фейерверков. Входит в состав легких сплавов. В праздничных ракетах есть магнии и другие металлы.

Ртуть. Тяжелый серебристо-белый ядовитый жидкий металл. Используется в термометрах, входит в состав зубной амальгамы и взрывчатых веществ.

Платина. Ковкий се­ребристо-белый неактивный металл. Ис­пользуется в качестве катализатора, а так­же в электронике и в производстве ювелирных изделий. Платина не вступает в реакции. Из нее делают украшения.

Плутоний. Радиоактивный металл. Образуется в ядерных реакторах при бомбардировке урана и используется в производстве ядерного оружия (см. статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).

Калий. Легкий серебристый металл. Очень химически активен. Калиевые соединения входят в состав удобрений.

Серебро. Ковкий серовато-белый металл. Хорошо проводит тепло и электричество. Из него дела­ют украшения и столовые приборы. Входит в состав фотоэмульсии (см. статью «Фотография и фотоаппараты«).

Припой. Сплав олова и свинца. Плавится при сравнительно низкой температуре. Используется для спайки проводов в электронике.

Натрий. Мягкий серебристо-белый хими­чески активный металл. Входит в состав поваренной соли. Используется в производстве натриевых ламп и в химической промышленности.

Сталь. Сплав железа с углеродом. Широко применяется в промышленности. Нержа­веющая сталь — сплав стали с хромом — не подвержена коррозии и используется в авиакосмической индустрии (см. статью «Ракеты и космические аппараты«).

Олово. Мягкий ковкий серебристо-белый металл. Слоем олова сталь защищают от коррозии. Входит в состав таких сплавов, как бронза и припой.

Титан. Прочный белый ковкий металл, не подверженный коррозии. Из титановых сплавов делают космические аппараты, са­молеты, велосипеды.

Вольфрам. Твердый серовато-белый металл. Из него изготавливают нити ламп накаливания и детали электронных приборов. Из стали с Нить вольфрамом делают накаливания режущие инструменты.

Уран. Серебристо-белый радиоактивный металл, источник ядерной энергии. При­меняется при создании ядерного оружия.

Ванадий. Твердый ядовитый белый металл. Придает прочность стальным сплавам. Используется как катализатор при производстве серной кислоты.

Цинк. Синевато-белый металл. Добывает­ся из цинковой обманки. Используется для гальванизации железа, производства электробатареек. Входит в состав латуни.

Переработка металлов

Переработка — это повторное использование сырья, способ сохранить природные ресурсы. Металлы легко поддаются переработке, т.к. их можно переплавить и получить металл такого же качества, как и тот, что получается непосредственно из руды. Переплавлять сталь и алюминий несложно и выгодно. Медь, олово, свинец также подвергают­ся переплавке. Железные и стальные предметы можно извлечь из кучи отходов при помощи сильного магнита. Большую часть стали для переработки добывают из старых автомобилей и станков, но часть ее получают из фабричных металлических опилок и даже бытовых отходов. Стальной лом смешивают с расплавленным железом и получают новую сталь.

Алюминий — не ферромагнетик, но алюминиевые отходы можно отделить от железного лома при помощи электромагнита. Больше половины банок для напитков делают из алюминия, полученного пу­тем переработки. Чтобы узнать, сделана банка из стали или алюминия, возьми магнит. К стальной банке он прилипнет, а к алюминиевой — нет. Переработка металлолома требует значительно меньше энергии, чем получение металла из руды, и отходов при переработке меньше. Теоретически металл можно перерабатывать сколько угодно раз. Для переработки алюминиевых банок необходимо в 20 раз меньше энергии, чем для производства нового алюминия.

Источник