<<
>>

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИДЛЯ АВТОРЕЦИКЛИНГА


Автомобилестроение является отраслью индустрии, в которой внедрение инновационных технологий осуществляется наиболее быстрыми темпами. В мире эксплуатируется более 800 млн автомобилей, около 8% из них ежегодно выводятся из эксплуатации.
В 2008 г. в мире было произведено 70,5 млн новых автотранспортных средств, в том числе легковых автомобилей 52,6 млн единиц.
Современный автомобиль имеет срок эксплуатации, который в первую очередь определяется моральным износом.
Ежегодно примерно 50 млн автомобилей выводится из сферы потребления. Также ежегодно в результате ремонта и технического обслуживания автомобилей образуется почти 50 млн т отходов и техногенных материалов. Наибольшие трудности для утилизации представляют неметаллические автомобильные компоненты. Это изделия из пластмассы, резины, стекла, обивка. Введенные в Европе и многих других странах мира законы и стандарты по экологической безопасности автомобилей распространяются и на стадию утилизации отслуживших автомобилей, их компонентов и материалов, требуя организации системы авторециклинга.
Утилизация старых автомобилей невозможна без развития инфраструктуры и законодательной базы для регламентации взаимодействия всех участников процесса и установления нормативно-правовых отношений. Наибольшие организационные проблемы вызывают первые шаги на пути утилизации отслуживших автомобилей — процессы оформления необходимых документов, передачи старых автомобилей в центры утилизации, сбор, транспортировка, проведение экологически безопасного демонтажа, слива эксплуатационных жидкостей. Чтобы система заработала, необходимо, чтобы владельцы старых автомобилей захотели их отдать, а центры приемки были готовы и заинтересованы их принять.
За последние 10-15 лет в большинстве промышленно развитых стран мира были организованы системы сбора и переработки изношенных автомобильных деталей и отслуживших автомобилей. В США, Канаде, Японии и Западной Европе ежегодно утилизируется около 35 млн автомобилей. Статистические данные европейских стран показывают, что общий объем ежегодно поступающих на переработку ВЭА в странах ЕС составляет более 10 млн т. Общепризнано, что среди продукции массового производства легковые автомобили являются наиболее охваченными системой утилизации в конце жизненного цикла, несмотря на сложность конструкции и многообразие применяемых материалов (коэффициент вторичной переработки в некоторых странах достигает 85% от массы автомобиля).
Вместе с тем для России и многих других стран, не обладающих развитой системой авторециклинга, вышедшие из эксплуатации автомобили представляют серьезную экологическую проблему. В изношенном автомобиле содержатся: черные и цветные металлы, пластмассы и резинотехнические изделия, стекло и керамика, дерево и картон, текстильные и битумные материалы и др. Вышедшие из эксплуатации автомобили (ВЭА) сегодня представляют собой один из самых неблагоприятных факторов с точки зрения экологической, личной и общественной безопасности.
В развитых странах используется следующая принципиальная технологическая схема переработки амортизированных автомобилей: слив с помощью мобильных установок топливносмазочных материалов, освобождение бензобаков, тормозной, отопительной, охлаждающей систем от взрывоопасных и токсичных жидких материалов; разукомплектование автомобилей с предварительной сортировкой на черные и цветные металлы, стекло, пластмассу, резину.
Применяют мобильные прессы для прессования кузовов автомобилей на площадках их временного хранения для более эффективной загрузки автомобильного лома при транспортировке на перерабатывающие предприятия; измельчение непригодных для использования деталей автомобилей на шредерных установках роторного типа, очистка их от пыли и грязи, сортировка и отделение неметаллических частей; брикетирование вторичных материалов из амортизированных автомобилей с применением мобильных прессов; для переработки лома автомобилей, рама которых изготовлена из деформируемых алюминиевых сплавов, применяется процесс импульсного распыления. Он позволяет получать гранулы алюминиевого сплава размером 0,325-0,550 мм для последующей обработки методами порошковой металлургии.
Шредирование. Шредерная установка (см. рис. 5.46) состоит из загрузочного устройства: дробилки; комплекса

Рис. 5.46
Процессы и материалы шредерной переработки


оборудования для сортировки, включающего воздушный и магнитный сепаратор: системы конвейеров; электропривода и гидропривода; системы пылеулавливания; пульта управления. Загрузочное устройство включает опрокидывающий лоток и подающие валки. Автомобиль краном ставится на пластинчатый транспортер, которым подается в загрузочное устройство. После переворачивания лотка автомобиль поступает на вход дробилки. На входе приводные валки захватывают кузов, сминают его и подают на дробление. После шредирования получают фракции: шрот — крупные куски черных металлов; магнитную фракцию — мелкие куски черных металлов; легкую фракцию (неметаллические материалы с низкой плотностью); фракцию, в которую входят цветные металлы: алюминий, цинк, медь и нержавеющая сталь.
При измельчении автомобиля образуется большое количество пыли полимерных и текстильных материалов, имеющихся в машине, взрывоопасные смеси масел и остатков топлива, которые остаются после удаления их при подготовке автомобиля к утилизации. Для предотвращения возгорания и взрывов применяются защитные меры: подача инертных газов; подача воды в распыленном виде в рабочее пространство дробилки;
• использование в конструкции дробилки отсасывающих устройств.
Измельченные материалы кузова отводятся из дробилки вибрационным конвейером в шахту воздушного сепаратора для разделения металлической и неметаллической фракций. Очистка стального лома от небольших частиц цветных металлов и неметаллических примесей производится в барабанном сепараторе с помощью воздушного потока. После отделения более легких фракций в воздушном сепараторе тяжелые частицы вибрационным питателем подаются на ленточный конвейер, где с помощью магнитного сепаратора происходит отделение частиц черных металлов.
Очистка воздуха осуществляется сухим и мокрым способами. Воздух вначале очищается с помощью циклонов и мультициклонов со спиральными отводами воздуха. Дальнейшая очистка происходит в скрубберах. Пыль из циклона и шлам из скрубберов загружаются в контейнеры для дальнейшей переработки либо для захоронения.
Для разделения цветных металлов авторециклинга в промышленно развитых странах используются магнитные и магнитно-импульсные сепараторы. Их применение решает проблему извлечения цветных металлов с размерами частиц менее 50 мм при одновременном разделении меди и алюминия с эффективностью 97,0%. Шредерная пыль представляет собой фракцию размером до 3 мм. Как правило, легкая фракция, шредерная пыль и мусор утилизируются совместно под общим названием «легкая» фракция.
Утилизация легких фракций шредирования вдуванием в доменную печь. При переработке отслуживших автомобилей в шредерах около 25-30% массы автомобиля выделяется в легкую фракцию. Она состоит из различных групп материалов: термопластов, полиуретана, поливинилхлорида, эластомеров, дерева, волокнистых материалов и материалов обшивки, а также стекла и керамики. Теплота сгорания — от 3,85 до 16 МДж/кг. Ниже приведен средний состав автомобиля по группам материалов.

Материалы

%

Термопласты, не содержащие хлора, в основном полипропилен, полистирол, акрилбутадиенстирол, полиэтилен, полиамид

15

Поливинилхлорид (в основном пленка, искусственная кожа, оболочка кабелей, защита дна пола кузова)

7

Полиуретан (вспененный)

8

Другие термопласты

4

Эластомеры (резина из матов, манжет и т. п.)

9

Дерево и материалы на основе целлюлозы (дерево, картон, бумага и т. п.)

5

Другие волокнистые материалы и материалы обшивки (текстильные волокна, стеклянные волокна, кожа и т. п.)

7

Лаки

4

Стекло и керамика

15

Черные металлы

13

Медь

2

Алюминий

4

Другие компоненты и посторонние материалы (песок, пыль, ржавчина и т. д.)

7

Морфологический состав пыли шрединг-установок характеризуется следующими данными.

Морфологический состав пыли

%масс.

Пластмассы:


термопласты

18-23

поливинилхлориды

5—6

пены

5-8

эластомеры

17-20

Металлы:


черные

10-15

цветные

8-13

Другие материалы:


целлюлоза, дерево, картон

3-4

текстиль, стекловолокно, кожа

6-8

лаки

до 3

стекло и керамика

10-15

Химический состав легкой фракции из дезинтеграторов приведен ниже.

Химический состав легкой фракции

%масс.

Общая влага

5-15

Остаток после прокаливания

25-65

Углерод

20-45

Водород

2-6

Азот

0,5-1,0

Сера

0,4-0,7

Хлор

0,5-3,0

Фтор

0,03-0,05

Первые промышленные опыты по вдуванию в доменную печь легкой фракции шредирования в количестве до 150 кг/т чугуна были проведены в доменном цехе фирмы ЕКО Stahl GmbH в Айзенхюттенштадте при сотрудничестве Института технологии чугуна и стали Фрайбергской горной академии, фирм Stein Injection Technology (Гевельс- берг) и Carbofer Verfahrenstechnik (Меербуш). При вдувании легкой фракции концентрация тяжелых металлов в сточных водах не превышала допустимых пределов, не было отмечено никакого повышения содержания диоксинов и фуранов.
В Японии для подготовки отходов шредирования к вдуванию в доменные печи специально разработан процесс Thcmio-bath. Он осуществляется в реакторе, наполненном маслом, которое получают из каменноугольной смолы коксохимического производства. По разнице в удельной массе отходы разделяются на легкие фракции (пластмассы) и осадок (металлы, стекло, песок): поливинилхлорид дехлорируется.
<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИДЛЯ АВТОРЕЦИКЛИНГА:

  1. Использование некоторых данных психологии для улучшения педагогического процесса.
  2. Соколов И.А.. МЕЖДУНАРОДНЫЕ КАРТЕЛИВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ, 1955
  3. Регионы черной металлургии
  4. 11.2.6. География черной металлургии
  5. Основные факторы, побуждающие личность к самовоспитанию, и их использование в процессе стимулирования учащихся к работе над собой
  6. Отраслевая и территориальная структура черной металлургии
  7. География мировой черной металлургии Общая характеристика
  8. Солнышкова Ольга Валентиновна. Повышение эффективности подготовки студентов в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов (на примере архитектурно-строительных направлений), 2013
  9. ЭТАПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ТРУДОВОМУ ОБУЧЕНИЮ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Яворская Л.М.
  10. 3.4. Местный сок из черной смородины или заморский апельсиновый сок?
  11. ГЛАВА 2. ПОВЕДЕНИЕ ВЛАГИ В ПРОЦЕССЕ РОМЕЛТ И ЕЕ ВЛИЯНИЕНА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА
  12. РАЗДЕЛ 2 . ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ. ГЛАВА 1. СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ
  13. Математическое моделирование процесса РОМЕЛТ с целью исследования влияния технологических параметров на показатели процесса
  14. § 3. ОТЛИЧИЕ АДМИНИСТРАТИВНОГО ПРОЦЕССА ОТ ПРОЦЕССОВ ГРАЖДАНСКОГО И УГОЛОВНОГО
  15. ПРОЦЕСС ВЫРАБОТКИ: ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСШИХ ФОРМ ПОВЕДЕНИЯ БЕЗ ПРИНУЖДЕНИЯ И БОЛИ Что такое процесс выработки