Ключевая проблема вторичной металлургии алюминия
При переплавке алюминиевого лома потери металла в процессе окисления и угара достигают 3–15% от общего количества получаемого металла . Особенно остро эта проблема стоит при переработке мелкодисперсного и тонкостенного сырья — стружки, банки, фольги, шлаков (дроссов). Сложность процесса детально описана в диссертации д.т.н. Новичкова С.Б. по теме «Теория и практика переработки отходов алюминия в роторных наклонных печах».
Решение найдено за счёт гибкости ведения технологического процесса плавки, которая напрямую зависит от технических возможностей плавильного агрегата. Именно роторная печь для плавки алюминия и свинца обеспечивает такую гибкость .
Почему роторные печи превосходят другие типы
Сравнение с отражательными печами
Отражательная печь представляет собой подовую печь с неглубокой ванной металла. Она идеально подходит для лома с достаточной удельной поверхностью для хорошего теплообмена: прессованных профилей, слитков, корпусов двигателей. Однако для мелкого лома — тары из-под напитков, измельчённого материала, металлической стружки — отражательная печь неэффективна, так как недостаточная поверхность контакта с печной атмосферой приводит к дополнительным потерям металла .
Роторная печь работает принципиально иначе: шихта вращается внутри барабана и вступает в прямой контакт с газовой горелкой или с футерованной стенкой, нагретой горелкой . Это обеспечивает равномерный прогрев всего объёма загрузки, включая мелкие фракции.
Сравнение с тигельными и индукционными печами
Тигельные печи применяются при малом капацитете производства (менее 5 т/ч) и используются для чистых металлов. Они не предназначены для сильно загрязнённого лома . Индукционные печи имеют преимущества по контролю атмосферы и температуры, но при переработке низкосортного лома с высоким содержанием оксидов их эффективность ограничена, а氧化 угар хотя и ниже (0,5–5%), но требует чистого сырья .
Уникальная ниша роторных печей
Роторные печи используются почти исключительно для рекуперации низкосортного алюминиевого лома и дроссов . Это единственный тип агрегата, который эффективно перерабатывает:
шлаки (дроссы) с содержанием алюминия 35–95%
стружку, загрязнённую маслами и эмульсиями
тонкостенный лом (банка, фольга)
лом с высоким содержанием оксидов
Инновационная конструкция РНП «Турбо-Универсал»
Специалисты компании с более чем 35-летним опытом в производстве вторичных металлов создали принципиально новый вариант базовой конструкции, сочетающий преимущества трёх типов печей :
Традиционной роторной печи с неподвижной горизонтальной осью
Пламенной отражательной печи
Роторно-наклонной печи с сухим шлакоудалением
Технические особенности
Роторно-наклонная печь «Турбо-Универсал» имеет рабочий диапазон углов барабана от 0° до -12° и диапазон регулирования скорости вращения от 0 до 15 об/мин . Форма барабана — с удлинённым цилиндром и зауженным конусом — позволяет вести эффективный отжим металла из шлака в горизонтальном положении на высоких скоростях до 15 об/мин (режим «Турбо») .
Производительность: от 20 до 45 тонн в сутки, до шести плавильных циклов в зависимости от категории сырья .
Достигаемые показатели
За более 16 лет практического использования на действующих предприятиях удалось добиться превосходства по главному показателю «ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛА»:
на ломе: 3–5% выше зарубежных аналогов
на отходах типа шлаки (дроссы), стружка, фольга: свыше 5%
При равной производительности годовой экономический эффект от использования РНП «Турбо-Универсал» при непрерывном режиме работы может превысить $1 млн в сравнении с альтернативной импортной моделью .
Экономическое обоснование
Импортные роторные печи не дают такого эффекта от доизвлечённого металла, так как их годовая производительность фактически не превышает паспортной. При незначительном отступлении от технологии плавки в них происходит «угар металла», что значительно снижает общую производительность .
Ключевое преимущество технологии «Турбо-Универсал» — гибкость ведения процесса, позволяющая адаптироваться к разнообразному сырью без потери эффективности. Это достигается за счёт:
оптимальных тепловых и аэродинамических характеристик барабана
научно обоснованного расположения горелочных устройств
управления термоциклированием футеровки
исследования характера перемешивания шихты при различных загрузках и скоростях вращения
подбора состава флюсов
Все эти факторы работают в совокупности — невозможность получения максимального метвыхода по отдельно взятым параметрам была доказана в ходе исследований .
Выводы
Роторные наклоняемые печи — единственный тип плавильного агрегата, обеспечивающий эффективную переработку низкосортного алюминиевого сырья (шлаков, стружки, фольги, банки) с минимальными потерями металла. Инновационная конструкция РНП «Турбо-Универсал» сочетает преимущества роторных, отражательных и наклоняемых печей, обеспечивая:
превосходство по извлечению металла на 3–5% на ломе и свыше 5% на сложных отходах
годовой экономический эффект свыше $1 млн при непрерывном режиме
гибкость технологического процесса для работы с разнообразным сырьём
минимальный удельный расход топлива и электроэнергии