PL182592B1 - Sposób i układ urządzeń do odzysku stopów aluminium z wiórów po obróbce skrawaniem - Google Patents

Abstract

1. Sposób odzysku stopów aluminium z wiórów po obróbce skrawaniem, polegający na uzdatnieniu masy wiórów przez kolejne przeprowadzenie operacji: segregacji, rozdrobnienia nadziama, oddzielenia metodą wirową płynnych zanieczyszczeń oleju i emulsji, suszenia i odseparowania wtrąceń ferro- i paramagnetycznych a następnie przeprowadzeniu obróbki metalurgicznej topienia, rafinacji, kontroli i korekty składu chemicznego oraz końcowego przelania stopu aluminium do zbiornika odlewniczego lub zalania stopem form na gąski, znamienny tym, że po wirowym oddzieleniu płynnych zanieczyszczeń wióry przemywa się gorącą wodą z dodatkiem detergentów i następnie - przed operację suszenia - odwirowuje się wodę z masy wiórów

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ urządzeń do odzysku stopów aluminium z wiórów po obróbce skrawaniem, stosowany w zakładach przemysłu maszynowego produkujących wyroby kształtowane technologią odlewania i skrawania.

W większych zakładach produkujących wyroby ze stopów aluminium najkorzystniejszym pod względem ekonomiki i organizacji produkcji jest lokalny odzysk metalu z wiórów, a nie transportowanie ich do huty. Po odpowiednim przetworzeniu odzyskany stop aluminiowy stanowi pełnowartościowy surowiec dla początkującej proces technologiczny operacji odlewania wyrobu.

Stosowane sposoby odzysku stopów aluminium z wiórów polegają na uzdatnieniu masy wiórów, głównie przez usunięcie zanieczyszczeń pochodzących z operacji obróbki skrawaniem, oraz przeprowadzeniu obróbki metalurgicznej odtwarzającej właściwości stopu. Uzdatnianie masy wiórów obejmuje wykonanie następujących operacji: segregację wymiarową rozdrobnienie nadziamą oddzielenie - najczęściej metodą wirową - płynnych zanieczyszczeń oleju i emulsji, suszenie i odseparowanie wtrąceń ferro- i paramagnetycznych. Tak przygotowana masa wiórów jest następnie topioną, rafinowaną skład stopu jest kontrolowany i korygowany do wymaganego udziału składników. Uzyskany stop przelewany jest do zbiornika odlewniczego celem bezpośredniego zalewania form kształtujących wyrób, względnie odlewane są gąski stopu.

Kolejne operacje opisanego sposobu realizowane są w układzie urządzeń, które połączone są szeregowo w przepływie masy wiórów środkami transportu, najczęściej: przenośnikami taśmowymi, podajnikami wibracyjnymi, rynnami zsypowymi. W znanych liniach technologicznych kolejno występują: obrotowe -sito - przykładowo według rozwiązania przedstawionego polskim opisem wzoru użytkowego Ru 48 016, rozdrabniacz oddzielonego na sicie nadziamą wirówka przelotową suszarka o pracy ciągłej, separator magnetyczny, zbiornik wiórów zamknięty dozownikiem oraz indukcyjny piec tyglowy. Przykładowe rozwiązanie

182 592 suszarki - przedstawionej w polskim opisie patentowym nr 144 786 stanowi obrotowy piec rurowy, którego palnik inicjuje proces spalania emulsji olejowych pozostałych we wiórach po odwirowaniu a jednocześnie odparowana zostaje woda. Rozwiązanie takie stanowi, że w masie wiórów występują pozostałości spalania oleju, niekorzystnie zanieczyszczające odzyskowy wsad pieca metalurgicznego.

Sposób według wynalazku, polega na tym, że po wirowym oddzieleniu płynnych zanieczyszczeń wióry przemywa się gorącą wodą z dodatkiem detergentów i następnie -przed operacją suszenia- odwirowuje się wodę z masy wiórów. Wynikiem takiego postępowania jest uproszczenie procesu metalurgicznego oraz wysoka jakość odzyskanego stopu aluminium. W suszarce prowadzone jest wyłącznie odparowanie wody. Rozwiązanie takie jest szczególnie korzystne przy produkcji wyrobów bardzo odpowiedzialnych, w zakresie zaawansowanych technologii - przykładowo produkcji tłoków dla wysokoobciążonych silników spalinowych, aluminiowych obręczy kół samochodowych.

Układ urządzeń według wynalazku wyróżnia się od dotychczasowo znanego tym, że między wirówką emulsji a suszarką w linię wbudowane są kolejno: myjnia rurowa i wirówka wody, oraz że wyposażony jest dodatkowo w separator cieczy, na którego wejście doprowadzona jest woda zużyta z myjni rurowej i z wirówki wody a jego trzy wyjścia robocze połączone są odpowiednio z: natryskiem wody w myjni rurowej, zbiornikiem szlamu i zbiornikiem oleju.

Pełne zrozumienie wynalazku, sposobu i układu urządzeń do odzysku stopów aluminium z wiórów, zapewni poznanie przykładowej linii przerobu wiórów pracującej w przedsiębiorstwie przemysłu motoryzacyjnego, produkującym wielkoseryjnie, tłoki do silników spalinowych i obręcze kół jezdnych. Układ linii przedstawiony jest w ujściu schematycznym na rysunku.

Wióry aluminiowe dostarczane są z wydziału tłoków przenośnikiem 1 a z wydziału felg przenośnikiem 2. Z uwagi na odmienność gatunkową stopów aluminium praca linii przerobu wiórów prowadzona jest alternatywnie, przy zasilaniu z jednego lub drugiego przenośnika. Wióry doprowadzane są przenośnikiem taśmowym 3 do obrotowego sita 4 w kształcie walca, gdzie następuje segregacja wiórów. Frakcja o wymiarach powyżej 50 mm kierowana jest do rozdrabniacza, w którym oprócz rozkruszenia wiórów dokonuje się oddzielenia do pojemnika gabarytowo większych części obcych. Wióry o wymiarach mniejszych od 50 mm. osypują się z sita 4 i z rozdrabniacza 5 na przenośnik, którym transportowane są do wiórówki emulsji

- pracującej, w sposób ciągły. Następuje usunięcie przez odwirowanie zanieczyszczeń płynnych, stanowiących średnio: 60% zaolejenia i 40% zwilżenia 5-cio procentowym roztworem wodnym środków emulgujących. Następnie masa wiórów podawana jest przenośnikiem taśmowym 3 do wnętrza myjni rurowej 8, gdzie w warunkach przesypywania i natrysku gorącej wody z detergentami wymywane są pozostałości zanieczyszczeń niemetalicznych, chłodziwa, oleju i pyłu. W kolejnym etapie wióry dostarczane są do wirówki wody 9, której zadaniem jest możliwie maksymalne oddzielenie wilgoci z masy wiórów. Woda z wirówki 9 i woda zużyta z myjni rurowej 8 kierowane są rurociągami na wejście separatora cieczy 10, w którym w sposób ciągły prowadzona jest regeneracja wody stosowanej do natrysku masy wiórów w myjni rurowej 8. Oddzielone w separatorze cieczy 10 zanieczyszczenia gromadzone są w zbiorniku szlamu 11 i zbiorniku oleju 12. Z wirówki wody 9 wióry przenoszone są do suszarki 13, posiadającej komorę wibracyjną opalaną gazem ziemnym.

Czynnością kończącą fazę uzdatniania wiórów jest oddzielenie wtrąceń ferro- i paramagnetycznych realizowane w seperatorze magnetycznym 14. W zależności od pochodzenia wióry gromadzone są w zbiorniku wiórów z tłoków 15 lub w zbiorniku wiórów z felg 16. Poniżej zbiorników 15 i 16 zabudowane są odpowiadające im indukcyjne piece tyglowe 17 i 18. W piecach tych prowadzony jest proces topienia i rafinacji stopu przy pomocy gazu obojętnego: argonu lub azotu. Na podstawie wyniku przeprowadzonej analizy dokonuje się wymaganej korekty składu fizykochemicznego stopu - dodając odpowiednie ilości czystych składników stopowych. Po ostatecznej kontroli stop przelewa się do zbiornika odlewniczego który transportuje się na stanowiska odlewnicze wydziałów tłoków lub felg, względnie odlewa się gąski.

182 592

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób odzysku stopów aluminium z wiórów po obróbce skrawaniem, polegający na uzdatnieniu masy wiórów przez kolejne przeprowadzenie operacji: segregacji, rozdrobnienia nadziamą oddzielenia metodą wirową płynnych zanieczyszczeń oleju i emulsji, suszenia i odseparowania wtrąceń ferro- i paramagnetycznych a następnie przeprowadzeniu obróbki metalurgicznej topienia, rafinacji, kontroli i korekty składu chemicznego oraz końcowego przelania stopu aluminium do zbiornika odlewniczego lub zalania stopem form na gąski, znamienny tym, że po wirowym oddzieleniu płynnych zanieczyszczeń wióry przemywa się gorącą wodą z dodatkiem detergentów i następnie - przed operację suszenia - odwirowuje się wodę z masy wiórów.
2. 2. Układ urządzeń do odzysku stopów aluminium z wiórów po obróbce skrawaniem, stanowiący zestaw urządzeń połączonych przez przenośniki taśmowe, podajniki wibracyjne i rynny zsypowe w linię technologiczną zawierającą: obrotowe sito, rozdrabniacz, wirówkę emulsji, suszarkę, separator magnetyczny, zbiornik uzdatnionych wiórów z dozownikiem i piec indukcyjny tyglowy, znamienny tym, że między wirówką emulsji (7) a suszarką (13) w linię wbudowane są kolejno: myjnia rurowa (8) i wirówka wody (9), a ponad to układ wyposażony jest w separator cieczy (10), na którego wejście doprowadzona jest woda zużyta z myjni rurowej (8) i z wirówki wody (9), a jego trzy wyjścia robocze połączone są odpowiednio z natryskiem wody w myjni rurowej (8), zbiornikiem szlamu (11) i zbiornikiem oleju (12).