Способ переработки металлолома, содержащего алюминий Российский патент 2024 года по МПК C22B7/00 C22B21/00 B02C23/08 B09B3/35 

Изобретение относится к области получения алюминиевой продукции для использования на металлургических предприятиях, а также к способу переработки металлических отходов.

Существует проблема при отдаче лома алюминия через тракт сыпучих в сталеплавильном производстве, а именно кусковая нестандартная форма лома алюминия.

Известен способ комплексной переработки алюминиевых отходов, включающий удаление посторонних включений и органических примесей, по меньшей мере двухэтапное измельчение и классификацию, дозированную загрузку в смеситель с последующей подачей в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессование брикета заданной формы с наибольшей стороной не более 100 мм, при этом отходы перед измельчением подвергают сепарации, классификацию осуществляют с получением частиц крупностью не более 20 мм, а прессование осуществляют валкованием при удельном давлении более 1000 кг/см² [RU №2594229, МПК C22B 7/00, 2016].

Недостатком известного способа являются высокие затраты при отжиге и химической обработке алюминиевого сырья.

Технический результат предлагаемого решения заключается в получении продукта, удовлетворяющего требованиям технологического процесса металлургического производства.

Еще одним техническим результатом заявляемого изобретения является придание округлой формы лому алюминия в результате его переработки, которая удовлетворяет требованиям отдачи по тракту сыпучих в сталеплавильном производстве.

Технический результат достигается тем, что способ переработки металлолома содержащего алюминий включает о меньшей мере двухэтапное измельчение, при этом первое измельчение осуществляют с получением фракции лома алюминия не более 250 мм, затем осуществляют второе измельчение с получением фракции лома алюминия не более 50 мм, после чего полученную фракцию лома алюминия подвергают сепарации с выделением фракции лома алюминия более 6 мм, при этом второе измельчение осуществляют путем порционной загрузки лома алюминия при нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-550 А и скорости молотков не менее 1300 об\мин.

Порционная загрузка осуществляется до нагрузки на двигатель цепной дробилки в диапазоне 500-550 А.

При нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-150 А начинают новую порционную загрузку лома алюминия.

Первое измельчение металлолома содержащего алюминий осуществляют на шредерной установке, а второе измельчение на цепной дробилке.

Сущность изобретения

Способ переработки металлолома содержащего алюминий включает два этапа измельчения. Первое измельчение осуществляют в шредерной установке с получением фракции лома алюминия не более 250 мм. Шредерная установка за счет электродвижущей силы (электродинамической сепарации) позволяет производить отделение углеродистого лома, лома цветных металлов и неметаллических примесей. В результате переработки металлолома содержащего алюминий образуется лом алюминия и его сплавы неоднородной формы. Размер максимально получаемой фракции обусловлен техническими возможностями шредерной установки.

Для достижения технического результата используют лом алюминия. При этом под ломом алюминия понимается полученный из шредерной установки лом алюминия и его сплавы.

Второе измельчение осуществляют на цепной дробилке с получением фракции не более 50 мм. Фракция 50 мм выбрана как самая близкая к алюминиевой пирамидке по ГОСТ 295. Измельчение в цепной дробилке происходит в горизонтальной плоскости, что способствует округлению острых граней кусков алюминия, а не к их полному разрушению. Округлая форма позволяет транспортировать материал по конвейерам без «зависаний» и поломок оборудования для автоматической отдачи.

При этом, измельчение осуществляют путем порционной загрузки лома алюминия при нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-550 А и скорости молотков не менее 1300 об/мин. Порционная загрузка материала необходима для увеличения времени нахождения материала в рабочем пространстве цепной дробилки и снижения столкновений кусков между собой. Нагрузка на двигатель в диапазоне 120-550 А обеспечивается подачей материала в цепную дробилку и паузами между подачами. Данный диапазон нагрузок обеспечивает достаточное охлаждение молотков в процессе переработки и демонстрирует максимальную стойкость. Загрузку осуществляют порционно, пока нагрузка на двигатель не станет равной 500-550 А, после чего загрузку прекращают и нагрузка на двигатель постепенно снижается, при этом на этапе нагрузки на двигатель в диапазоне 350-500 А получают максимальное количество ударов от молотков и происходит активное измельчение материала, на этапе нагрузки 150-350 А начинается процесс округления и получение необходимой фракции (не более 50 мм) происходит в оптимальном режиме, а на этапе 120-150 А процесс округления заканчивается и происходит доизмельчение до необходимой фракции. Так же на этапе нагрузки на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-150 А начинают порционное добавление лома. Лом фракцией не более 50 мм выводится из цепной дробилки через шиберный затвор на ленточный конвейер, открытие шибера составляет не более 50 мм. Скорость не менее 1300 об/мин подобрана экспериментально и является оптимальной для измельчения и образования минимального количества фракции менее 6 мм.

После двухэтапного измельчения лома осуществляется его сепарация с выделением фракции лома более 6 мм. Фракция менее 6 мм выводится из технологического процесса путем сепарации через стальную решетку с ячейкой 6х6 мм установленной на вибростол, расположенный после конвейера. Данная фракция не целесообразна для тракта подачи сыпучих в конвертер.

Пример реализации 1

В условиях ПАО Северсталь, в структурном подразделении Северсталь-Вторчермет осуществляли загрузку металлолома, содержащего алюминий в шредерную установку. Полученный лом алюминия и его сплавов фракцией не более 250 мм загружали в цепную дробилку порционно, пока нагрузка на двигатель не стала составлять 530 А, после чего загрузку прекращали. При достижении нагрузки на двигатель 130 А начинали подавать новые порции лома из шредерной установки. При этом, сформированный округлой формы лом фракцией не более 50 мм поступал через открытый шиберный затвор на конвейер, после чего на вибростоле с помощью решетки отсеивалась фракция менее 6 мм.

Пример реализации 2

В условиях ПАО Северсталь, в структурном подразделении Северсталь-Вторчермет осуществляли загрузку лома алюминия в шредерную установку. Полученный после шредерной установки лом алюминия и его сплавов фракцией не более 250 мм загружали в цепную дробилку порционно, пока нагрузка на двигатель не стала составлять 550 А, после чего загрузку прекратили. При достижении нагрузки на двигатель 120 А начинали подавать новый лом. Через открытый шиберный затвор на конвейер поступал лом округлой формы фракцией не более 50 мм. По конвейеру лом попадал на вибростол, где проходило отделение фракции менее 6 мм через установленную на вибростоле решетку с ячейками 6х6 мм.

Пример реализации 3

В условиях ПАО Северсталь, в структурном подразделении Северсталь-Вторчермет осуществляли загрузку металлолома, содержащего алюминий в шредерную установку. Полученный лом алюминия и его сплавов фракцией не более 250 мм загружали в цепную дробилку порционно, пока нагрузка на двигатель не стала составлять 500 А, после чего загрузку прекратили. При достижении нагрузки на двигатель 150 А начинали подавать новый лом. При этом, сформированный округлой формы лом фракцией не более 50 мм поступал через открытый шиберный затвор на конвейер, после чего на вибростоле с помощью решетки отсеивалась фракция менее 6 мм.

В результате была получена алюминиевая продукция округлой формы, удовлетворяющая требованиям технологического процесса металлургического производства и позволяющая заменить покупаемую алюминиевую пирамидку. Использование переработанного лома алюминия позволило снизить затраты при производстве стали до 27%.

Изобретение относится к получению алюминиевой продукции для использования на металлургических предприятиях, а также к способу переработки металлических отходов. Переработка металлолома, содержащего алюминий, включает по меньшей мере двухэтапное измельчение. Первое измельчение осуществляют с получением фракции лома алюминия не более 250 мм, затем осуществляют второе измельчение с получением фракции лома алюминия не более 50 мм, после чего полученную фракцию лома алюминия подвергают сепарации с выделением фракции лома алюминия более 6 мм. При этом второе измельчение осуществляют путем порционной загрузки лома алюминия при нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-550 А и скорости молотков не менее 1300 об/мин. Обеспечивается получение продукта, имеющего округлую форму и удовлетворяющего требованиям технологического процесса металлургического производства. 3 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Способ переработки металлолома, содержащего алюминий, включающий по меньшей мере двухэтапное измельчение, отличающийся тем, что осуществляют первое измельчение с получением фракции лома алюминия не более 250 мм, затем осуществляют второе измельчение с получением фракции лома алюминия не более 50 мм, после чего полученную фракцию лома алюминия подвергают сепарации с выделением фракции лома алюминия более 6 мм, при этом второе измельчение осуществляют путем порционной загрузки лома алюминия при нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-550 А и скорости молотков не менее 1300 об/мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порционную загрузку осуществляют до нагрузки на двигатель цепной дробилки в диапазоне 500-550 А.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нагрузке на двигатель цепной дробилки в диапазоне 120-150 А начинают новую порционную загрузку лома алюминия.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первое измельчение металлолома, содержащего алюминий, осуществляют на шредерной установке, а второе измельчение - на цепной дробилке.