III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Особую важность приобретают проблемы антропогенного влияния человека на природу. Одними из важнейших проблем являются проблемы  переработки и утилизации отходов потребления.

В частности к ним относятся вопросы переработки вторичного алюминия.  Именно они сегодня являются актуальными и требуют безотлагательного решения. Во-первых, на данный в мире алюминий является одним из самых востребованных металлов. ( Каждый день в мире образуется лом пригодный для рециклинга) . Во-вторых, в настоящее время  существует дефицит предприятий по переработке промышленных отходов алюминиевого производства, отвечающего санитарным нормам и предотвращающего ухудшение экологической обстановки.

К тому же производство вторичного алюминия имеет преимущества  по сравнению с производством первичного металла, К ним относятся экономия рудных и энергетических ресурсов, существенное снижение вредного воздействия на экологию и утилизация отходов потребления.

Проблемы производства вторичного алюминия

Несмотря на то, что для России рециклинг алюминия очень актуален и органично вписывается в государственную экологическую политику, средний уровень использования промышленных отходов составляет примерно 36%.

В России действуют около 400 предприятий, перерабатывающих алюминиевый скрап, которые можно разделить на три группы. Независимо от числа предприятий по производству вторичного алюминия, Росси не удается сократить количество алюминиевого лома. Это можно объяснить недостатком современного оборудования применяемого при производстве металла. Конечно, развитие отрасли по рециклингу алюминия привело к сокращению объемов образования лома. В тоже время появилась проблема, связанная с недостатком качественного сырья (лома, с низким содержанием других металлов сплавов и неметаллических примесей). Сегодня предприятия начинают перерабатывать алюминиевый  лом с более высоким содержанием примесей, что осложняет технологии производства вторичного алюминия. В итоге у переработчиков появляется проблема рационального использования ресурсов своего предприятия. Именно поэтому сегодня особо острой является  необходимость разработке более эффективных методов переработки вторичного алюминия и модернизации оборудования данного производства.  Все это необходимо для сокращения затрат на технологические процессы, снижения негативного влияния на окружающую среду, а так же для расширения номенклатуры выпускаемых сплавов и обеспечения высокого качества продукции.

Актуальные направления развития рециклинга алюминия

1. Использование рациональной для каждого предприятия схемы обращения с алюминиевыми шлаками.

 Снижение потерь металла со шлаками определяются условиями шлакообразования при плавке алюминиевого лома:

а) наличием загрязнений на амортизационном ломе, его влажностью и степенью коррозии, скорость нагрева лома в печи во время плавки;

б) теплопередачей в слой шихты в пространстве печи;

в) наличием в составе шихты фрагментов лома с повышенным содержанием магния.

2. Совершенствование технологии подготовки алюминиевого лома к плавке.

Снижение выхода шлака и потерь металла с ними предопределяют следующие этапы по подготовке шихты к плавке, а также и по проведению самого процесса плавления лома в печи.

К ним относятся в первую очередь применение технологии дробления, сепарации (пневматической и магнитной), что позволяет: 

а) очистить лом от механических загрязнений и окислов

б) высушить лом за счёт тепла выделяемого при дроблении лома.

3. Снижение затрат на рафинирование от магния при производстве сплавов с Mg < 0,1 % с одновременным решением вопросов снижения выбросов солей в окружающую среду.

Реализация данного направления связана с:

а) Использование нового  флюса с наименьшим  расходом. Это позволит сократить образование хлоридов и фторидов.

б)  Использование вне печной обработки.

4. Совершенствование технологии переработки ломов.

Данное направление связано с модернизацией старых и проектированием новых промышленных установок для производства вторичного алюминия.

Совершенствование технологии переработки ломов

Одним из перспективных сегодня является направление по совершенствованию технологий переработки ломов.

Примером развития данного направления является реконструкция отражательной печи для плавления отходов алюминия с заменой рекуперативных горелок на регенеративные блоки.

Суть модернизации печи состоит в том, что происходит замена системы отопления печи. Регенеративная система отопления состоит как минимум из двух регенеративных горелок. В настоящее время используются горелки с выносной насадкой рекуператора, чтобы упростить ремонт при засорении насадки  продуктами горения.

После реконструкции печи удается достичь повышения температуры под сводом печи  до 1200 ºС , что позволяет сократить время плавки лома. В итоге повышается степень извлечения алюминия на 1,5%.

Данная система отопления за счет  регенерации тепла дымовых газов позволяет повысить температуру воздуха  до 900 .ºС, позволит сократить на 25-30% расход топлива и снизить температуры отходящих дымовых газов до 200 - 260 ºС.

Последний факт существенно облегчит работу системы пылеулавливания и значительно сократит выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Выводы

На сегодня решения проблем производство вторичного алюминия является важным аспектом для развития всей алюминиевой промышленности.

Дело в том, что при их решении решаются задачи рационального природопользования, а так же вопросы перевооружения различных промышленных агрегатов.  Последнее дают возможность роста и развития отрасли в целом, что в свою очередь благо приятно влияет на развитие всей промышленности России.

Код для цитирования: Скопировать