Переработка металлолома

Переработка металлолома – это приведение черного металла в состояние, соответствующее требованиям для загрузки в металлургическую печь.

Типы черного металлолома

Металлоломом в соответствии с ГОСТ 16482-70 признаются части металлических изделий, сооружений, зданий, которые потеряли эксплуатационную ценность.  Его подразделяют на судовой, бытовой, военный. Лом черного металла бывает стальным – до 2% углерода в составе и чугунным – более 2% того же компонента. А также легированным – с легирующими присадками (свинец, ванадий, медь, хром) или углеродистым – без них. Перечень легирующих элементов определяется ГОСТ 2787-2019.  Помимо вышеуказанной классификации, нормативные документы выделяют:

1. Металлодобавки для доменных печей: сырье, подвергшееся эрозии с проржавлением или длительному воздействию кислот, высоких температур. Это доменный присад.
2. Габаритные и негабаритные материалы. Первые подходят для непосредственной загрузки в плавильные установки по типоразмерам.
3. Горелые, пораженные кислотами металлы с частичным осыпанием.
4. Металлоотходы от производственных процессов: брак, стружка, мелкофракционные компоненты.
5. Скрапы стали, чугуна: зашлакованные отходы в стале- плавильном и литейном, чугунном, доменном производствах

Вторичная переработка выполняется в рамках одной фирмы или несколькими предприятиями. Включает следующие процессы:

1. приемка на платной или бесплатной основе;
2. хранение;
3. сортировка;
4. резка;
5. разделка;
6. измельчение;
7. дробление;
8. обработка прессом;
9. брикетирование;
10. очистка;
11. переплавка;
12. транспортировка;
13. реализация.

Необходимые лицензии

Прием, хранение, обработка, продажа черных металлов требуют получения разрешительных документов. 

У лицензируемой организации должен быть контролер лома не ниже 2 разряда, а также лица, контролирующие радиационную и взрывную безопасность. Предприятия – собственники, например выпускающие металлопрокат, побочным результатом от которого является вторчермет, в лицензировании на переработку, хранение, продажу не нуждаются.

Заготовительные предприятия должны производить радиационный контроль по МУК 2.6.1. 1087-02 при приемке сырья у населения, перед транспортированием в перевозочном средстве, перед реализацией. Используются поверенные приборы, контроль выполняется обученными работниками предприятия по требованиям ОСПОРБ-99 и СаНПиН 2.6.1. 993-00. 

Этапы переработки: нормативная документация

Сортировка черного металлолома, включая ручное или автоматическое разделение,  выполняется по стандартам качества, химическому составу, размерам. Из общей массы изымают неметаллические примеси, цветной и взрывоопасный лом. Металлолом по ГОСТ 2787-2019 должен поставляться разобранным по видам, маркам или группам. С соблюдением нормативов по составу, размеру отдельных частиц и всей упаковки, уровню засоренности безвредными веществами, плотности. Агрегаты, вроде машин, поставляются только в разобранном состоянии, не допускается смешивание габаритного и негабаритного материала.

По этому же ГОСТ организация заготовитель очищает вторичное сырье от химических примесей, включая метод магнитной сепарации, воздушный продув, обезжиривание, удаляет взрывоопасные компоненты с составлением акта. Это могут быть, например, остатки пороха на предметах военного назначения или не удаленное топливо из двигателей. Работы проводятся лицом с профильным образовательным документом и допуском. Обнаружение взрывчатого вещества удостоверяется актом с последующим перемещением в хранилище, оборудованное по нормам Госгортехнадзора СССР. К обезвреживанию привлекаются воинские части, включая случаи выявления емкостей с неизвестными веществами.

По постановлению № 980 от 28 мая 2022 года на принимающем предприятии должна быть хотя бы одна из единиц оборудования:

1. пресс-ножницы;
2. прессовое оборудование для брикетирования \  пакетирования с обслуживанием прессовщиком первого разряда и выше;
3. сортировально-измельчительное оборудование для стружки;
4. агрегат для дробления, сортировки лома с малым весом.  

Также применяются дозаторы, сепараторы, погрузчики, краны, электромагниты, аллигаторные или гидравлические ножницы, агрегаты для плазменной резки, поверенное весовое оборудование. Оборудование проверяется лицензирующими органами на развиваемое усилие, мощность привода.

Дробление вторичных черных металлов выполняется для возрастания показателей насыпной плотности.

Оборудование для плавки

Плавка металлолома выполняется устройствами с учетом вида вторичного металла. По результатам термообработки из вторсырья удаляется сера и фосфор с кремнием, добавляются легирующие компоненты: никель, ванадий. Получается сплав с предустановленными физико-химическими свойствами.

Перерабатывающий завод по ГОСТ 2787-2019 может использовать:

1. ферросплавные печи для металлической стружки;
2. ваграночные, доменные агрегаты;
3. индукционное или дуговое электрооборудование (загрузка до 20 т для одного вида вторичных металлов, более 20 или более 100 тонн – для другого вида, к примеру стальных канатов);
4. конверторы и мартеновские печи.

Самыми популярными являются электродуговые печи и агрегаты электрошлакового переплава. Дуговые варианты обладают высоким КПД, подходят для небольших производств.

Плавильный процесс

Металлолом в печь опускают посредством загрузочной корзины. Затем опускают электроды, подключают ток, выполняют плавку при температурах до 1800°С в промышленных устройствах. Получаемые шлаки удаляются через летку. Сталь переливается в ковш через донный выпуск или выпускное отверстие с желобом. Для внепечной обработки используют ковши-печи (фирмы Concast, Inmet, VAI и др.).

Разливка металлопродукции из стале-ковша выполняется в изложницы или непрерывным методом через установки непрерывного разлива стали (Concast, Pomini и др.). В них жидкий продукт проходит через кристаллизатор, зону повторного охлаждения, режется на заготовки. Преимущества непрерывности: уменьшение затрат на ручной труд, меньшее количество отходов, более высокая химическая чистота продукта, не нужны обжимные станы.

Заготовки (блюмы, слябы) обрабатываются на высокопроизводительных прокатных станах с получением швеллеров, рельсов, балок, уголков, катанки. Например, прокатный стан 150 ОАО «БМК» выпускает 550 тыс. тонн катанки ежегодно по ГОСТ 2590-2006.

Металлопрокат из вторичных черных металлов по качеству не отличается от выпущенного из первичных материалов. Его себестоимость более низкая. Дополнительные преимущества: снижение скорости истощения рудных запасов, улучшение экологии за счет явления рециклинга, экономия расхода электроэнергии. Переработка металлолома является дорогим процессом, требующим сложного оборудования и разветвленной сети пунктов приема вторсырья.