Témata
Reklama

Recyklace hliníkových třísek

Hliníkové třísky jsou cennou surovinou. Ale jak dosáhnout maximální návratnosti této suroviny při co nejnižší ceně? Touto otázkou se zabývá jedna ze studií, jejímž zadavatelem je výrobce briketovacích zařízení Ruf a kterou řeší inženýrská kancelář Dr. Urbacha (IMR). Provedené testy ukazují, že briketováním hliníkových třísek lze dosáhnout celkové návratnosti suroviny kolem 99 % a navíc celé řady dalších výhod.

Při frézování, soustružení, vrtání nebo řezání hliníkových polotovarů vzniká vedle požadovaného konečného výrobku i odpadní produkt ve formě třísek, které jsou hodnotnou surovinou a jako taková by měla být efektivně využita. Současně by přitom měl být výtěžek z tavby co nejvyšší a náklady na zpracování minimální.

Reklama
Reklama
Reklama

Způsoby zpracování třísek

V zásadě existují dva způsoby zpracování třísek, které vedou k cíli: rychlé a cenově výhodné briketování nebo nákladné a co do postupu složité odstřeďování s následným sušením třísek a tavením v soupravě pecí se vmíchávacím zařízením (tzv. submerged melting). U druhého uvedeného způsobu výrobci těchto systémů uvádějí dosažitelný výtěžek tavení asi 98 procent. Jedna ze studií provedená inženýrskou kanceláří Dr. Urbacha dokazuje, že briketování má celkovou výtěžnost 98,6 procenta.

Experimentální tavba briketovaných hliníkových třísek v plynem vytápěné výklopné kelímkové peci

Briketování hliníkových třísek přitom poskytuje i další významné výhody, kterých využívá stále více firem. Tak například řeznou kapalinu vylisovanou z třísek lze po krátkém zpracování ve filtračních systémech opět navrátit do výrobního procesu. Kromě toho brikety vyžadují výrazně méně skladovacího prostoru a při prodeji je jejich doprava vzhledem k nižšímu objemu levnější. A konečně díky značné komprimaci třísek je i oxidace povrchu redukována na minimum.

Předpoklady a průběh experimentů

V centru pozornosti experimentů Dr. Ing. Ralfa Urbacha a jeho týmu bylo určení výtěžku tavby briketovaných třísek. S ohledem na získání reálných a opakovatelných dat padlo ohledně výběru materiálu rozhodnutí využít slitiny AlMg3. Ta patří vzhledem k obsahu hořčíku mezi snadno oxidující slitiny, a proto tavba dosahuje spíše nižších výtěžků. Použité brikety byly sedm dní staré. Provedeny byly celkem čtyři zkušební tavby. V první byly brikety o suché hmotnosti 3,843 kg a o zbytkové vlhkosti 2,7 procenta vsazeny do předehřátého prázdného kelímku a roztaveny. Výsledek měl sloužit jako srovnání s následujícími pokusy a poskytnout referenci mezi přímým tavením a klasickým ponorným tavením (submerged melting).

Experimenty byly provedeny s třískami ze slitiny AlMg3 briketovanými na zařízení Ruf.

V následujících třech testech byly nejprve roztaveny 4 kg hliníku a zahřáty na teplotu asi 750 °C. Následně byla zkušebním týmem přidávána vsázka maximálně tří briket. Ty byly vyrobeny na zařízení Ruf a spolehlivě dosahovaly hustoty 2,22 až 2,27 g.cm-3. Jakmile byly brikety zcela roztaveny, následovala další vsázka. Po roztavení posledních briket byla celková tavná lázeň znovu zahřáta na teplotu asi 750 °C a pak vypouštěna do záchytné nádrže.

Výsledky taveb v číslech

Podle očekávání přinesl první pokus, při němž byly brikety sázeny do pece bez roztaveného kovu, relativně nízkou celkovou výtěžnost suroviny, a to 93,11 %. Podílové množství výškrabků (málo hodnotný zbytek z tavby) bylo s 9,06 procenta poměrně vysoké. Podle pracovníků výzkumu tyto výškrabky obsahují kolem 80 % kovu, a proto mohou být prodávány hutím jako šrot.

Dva testy za reálných podmínek ukázaly téměř shodné výsledky: celkové výtěžky tavby se pohybovaly v rozmezí od 98,55 do 98,73 %. Tato čísla zahrnují i výškrabky v průměrném množství 1,5 %. Tyto velmi dobré hodnoty dokumentují extrémně nízkou míru oxidace při této variantě tavby.

Výsledek dalšího testu je trochu nad rámec stanovených cílů, protože z důvodu technické závady nebyl odpich proveden za plánované teploty 750 °C, ale vydařil se teprve při 830 °C. Podíl výškrabků se navýšil na téměř 4 % a snížil se celkový výtěžek na 97,75 procent. To je sice stále dobrý výsledek, který však jasně ukazuje, že oxidace tekutého hliníku se při teplotách nad 770 °C prudce zvyšuje.

Závěr

Výsledky experimentů ukazují, že cenově výhodné briketování hliníkových třísek s následným tavením v kovové lázni si vždy udrží své místo ve srovnání s komplexním procesem odstřeďování, sušení a vmíchávání. Navíc se ukazuje, že zpracování briketovaných třísek v martinské peci nebo konvertorech v primárním, jakož i v sekundárním hutnictví hliníku s výtěžkem kolem 93 procent je významnou alternativou běžných procesů zpracování třísek v solné lázni v bubnové rotační peci, kde se výtěžek pohybuje zhruba kolem 90 procent.

Hliníkové třísky komprimované zařízením Ruf do praktických briket nabízejí mnoho výhod:
• vysoký celkový výtěžek kolem 99 %;
• opětovné využití řezné kapaliny ve výrobním procesu;
• snížení volné reakční plochy hliníkových třísek a tím náchylnosti ke korozi;
• snížení nároků na skladovací prostory;
• zjednodušení logistiky a přepravy třísek;
• jasně definovanou nižší zbytkovou vlhkost.

Lenka Hanusková

Ruf, umístění na IMT: pavilon P, stánek 77
Lenka.Hanuskova@brikettieren.de
www.brikettieren.de

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 120913
Datum: 04. 09. 2012
Rubrika: Trendy / IMT 2012
Autor:
Firmy
Související články
Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Optimalizace péče o ložiska zabraňuje odstávkám výroby

Ložiska jsou vysoce namáhanými součástmi pohonů, které v průběhu času podléhají opotřebení. S ohledem na to je zvláště důležité zahrnout je do plánů údržby, protože tato strategie pomáhá prodloužit životnost strojů nebo zařízení.

Související články
Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Broušení vysekávacích desek

Společnost Erich Grau ze Sersheimu, renomovaný výrobce dílů akomponentů pro nejrůznější obory,může díky moderním automatům pro vysekávání a progresivní technologii od výrobce brusek Okamoto vyrábět např. plechové pakety pro elektromotory z na mikrometry přesných vysekávaných dílů z pásů elektroplechu.

Okénko do historie

Na Vinohradech v Praze v historickém areálu rodiny Fričů sídlí malá nástrojařská dílna Nástrojárna NADO. Řemeslné dílny byly v tomto areálu od nepaměti, zejména se jednalo o výrobu hodinových strojků jako součástí měřicích přístrojů. Návštěva Nástrojárny NADO je spíše takovým okénkem do historie, ale přeci jen se v ní najde něco nového. Na jen několik let staré drátové řezačce Fanuc Robocut tam vyrábějí velmi přesné lisovací a tvářecí nástroje, dílenské přípravky a formy na vstřikování termoplastů.

Precizní závitové nástroje

Šrouby jsou i dnes v moderní době plné počítačů a kosmických technologií nejčastější strojní součástí a není snad stroje nebo zařízení, kde by se nevyskytovaly. Funkční část šroubu tvoří závit, jehož chody jsou navinuty s určitým stoupáním kolem válcového či kuželového jádra. Liší se svým profilem v závislosti na druhu použití. V drtivé většině případů se používají závity s pravým stoupáním, ojediněle z konstrukčních důvodů s levým.

Briketovací lis zvyšuje rentabilitu výroby

Společnost Zollner zpracovává pomocí briketovacího lisu od společnosti Ruf ročně více než 100 tun hliníkových třísek. Tím redukuje objem této cenné sběrné suroviny na zlomek a oddělí ji od zbytků řezných olejů a emulzí. Díky zpětnému získávání řezných kapalin a vyšší výkupní ceně hliníkových briket se náklady na lis za krátkou dobu amortizovaly.

Vyřešení manipulace s kovovými třískami

Preciznost a efektivita jsou ve společnosti Alcutec GmbH nejvyšší prioritou. To je důvod, proč tato firma specializovaná na frézování hliníku zavádí briketovací zařízení od firmy RUF, které z hliníkových třísek vznikajících při výrobě dokáže slisovat kompaktní brikety. Briketováním se výrazně zredukuje objem kovových třísek a odstraní se z nich zbytky ulpělé řezné kapaliny. V této formě se s odpady z výroby výrazně snadněji manipuluje a při prodeji se dosahuje vyšších výnosů než u volných jednotlivých hliníkových třísek.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Na cestě ke zrození stroje,
Část 1. Průzkum trhu

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje postup výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, v jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu a návratnost investic.

Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Virtuálně na veletrh

Svět se nám doslova před očima přelévá do online prostoru. To, že se na internet přesune mnoho služeb a komodit bylo jasné už od rozšíření a zvýšení dostupnosti internetu široké veřejnosti. Letošní pandemická situace však tento přerod ještě více umocnila. Ostatně i v průmyslu nás již několik posledních let doprovázejí hesla jako Internet věcí, digitalizace, big data, cloud apod. Oblíbené semináře a konference dostaly virtuální podobu a koncem listopadu si také 17 vystavovatelů a okolo 300 návštěvníků vyzkoušelo první virtuální odborné B2B setkání s názvem Výroba forem 2020.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit