Металлическая стружка как вторичное сырье для металлургического передела
Металлическая стружка представляет собой дисперсный отход механообработки, образующийся при точении, фрезеровании, сверлении и шлифовании черных и цветных металлов. В структуре лома и отходов металлургического производства данный материал занимает отдельную позицию, поскольку требует специализированной подготовки перед загрузкой в плавильные агрегаты. Основные категории стальная, чугунная, алюминиевая, медная и латунная стружка, каждая из которых отличается насыпной плотностью, химическим составом и степенью загрязнения СОЖ (смазочно-охлаждающими жидкостями).
Технологические характеристики и подготовка к переплаву
Свежая стружка с металлорежущих станков содержит от 3 до 15% эмульсии и масла, что делает ее непригодной для прямого использования в сталеплавильном или литейном производстве. Перед загрузкой в индукционные печи, дуговые печи или вагранки материал проходит цикл подготовки: дробление до фракции от 20 до 80 мм, магнитную сепарацию для отделения ферромагнитных компонентов, центрифугирование или термическую сушку для удаления влаги и органических примесей. Для алюминиевой стружки дополнительно применяется пиролизная обработка при температуре от 400 до 500C, позволяющая снизить содержание масла до уровня менее 1%.
Насыпная плотность неуплотненной стальной стружки составляет от 800 до 1200 кг/м, после брикетирования на гидравлических прессах от 2200 до 3200 кг/м. Брикетирование повышает эффективность транспортировки и загрузки в плавильные агрегаты, а также снижает угар металла при плавке. Для цветных металлов применяются пакетировочные прессы усилием от 250 до 630 тонн, обеспечивающие плотность брикетов от 1800 до 2500 кг/м.
Классификация и сортамент
Согласно ГОСТ 2787-75 и отраслевым стандартам, металлическая стружка классифицируется по виду металла, химическому составу и габаритным размерам. Основные категории включают:
- Стружка стальная углеродистая (рядовые марки 08кп, 10, 20, 45) используется в мартеновском и электросталеплавильном производстве как компонент шихты;
- Стружка легированная (хромистая, хромоникелевая, быстрорежущая) применяется для легирования стали в процессе выплавки;
- Стружка чугунная востребована в ваграночном производстве и при изготовлении отливок из серого и высокопрочного чугуна;
- Стружка алюминиевая (марки АД31, АМг3, АК5М2) перерабатывается в литейных цехах для получения вторичных алюминиевых сплавов;
- Стружка медная и латунная направляется на аффинажные заводы и в производство проката цветных металлов.
Применение в промышленности
В машиностроительном комплексе металлическая стружка используется как шихтовый материал в литейных цехах предприятий тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения. На металлургических комбинатах полного цикла стружка вводится в состав завалки конвертеров и электродуговых печей в количестве от 5 до 15% от общей массы металлошихты. В цветной металлургии алюминиевая стружка служит сырьем для производства вторичных сплавов, используемых в автомобилестроении при литье блоков цилиндров, картеров и корпусных деталей под давлением.
Дополнительное направление производство ферросплавов и модификаторов, где стружка ферромарганца и феррохрома вводится в расплав для корректировки химического состава. В порошковой металлургии стружка после размола в шаровых мельницах до фракции менее 0,5 мм применяется для изготовления деталей методом прессования и спекания.
Показатели качества и требования к поставкам
| Параметр | Стальная стружка | Чугунная стружка | Алюминиевая стружка | Медная стружка |
|---|---|---|---|---|
| Содержание металла, % | от 92 до 97 | от 90 до 95 | от 85 до 92 | от 94 до 98 |
| Влажность, % | до 3 | до 2 | до 1 | до 1 |
| Содержание масла, % | от 2 до 5 | от 1 до 3 | от 3 до 8 | от 2 до 4 |
| Насыпная плотность, кг/м | от 800 до 1200 | от 1000 до 1400 | от 400 до 700 | от 1100 до 1500 |
| Фракция после дробления, мм | от 20 до 80 | от 10 до 50 | от 15 до 60 | от 10 до 40 |
Приемка партий стружки осуществляется по результатам химического анализа, который проводится методами атомно-эмиссионной спектрометрии или рентгенофлуоресцентного анализа. Контроль содержания вредных примесей серы, фосфора, хлора обязателен для стальной стружки, направляемой в сталеплавильное производство. Для алюминиевой стружки нормируется содержание магния, кремния и железа, влияющих на качество вторичных сплавов.
Логистика и условия хранения
Транспортировка металлической стружки осуществляется насыпью в полувагонах, автосамосвалах или в специализированных контейнерах типа лодочка объемом от 20 до 40 м. Для перевозки брикетированной стружки используются стандартные железнодорожные платформы с креплением согласно ТУ. Хранение на открытых площадках допускается при условии защиты от атмосферных осадков; алюминиевая и медная стружка требует складирования под навесом для предотвращения окисления и потери металла.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какие примеси нормируются в стальной стружке для электроплавки?
В стальной стружке, направляемой в дуговые печи, нормируется содержание серы не более 0,05%, фосфора не более 0,04%, а также ограничивается присутствие цветных металлов меди и цинка, ухудшающих механические свойства готовой стали.
Чем отличается брикетированная стружка от рыхлой при загрузке в печь?
Брикеты плотностью от 2200 до 3200 кг/м обеспечивают лучший тепловой контакт в объеме шихты, снижают угар металла на 35% и позволяют точнее дозировать легирующие компоненты при выплавке.
Какие методы применяются для удаления масла из алюминиевой стружки?
Для обезжиривания алюминиевой стружки используются центрифугирование при 12001500 об/мин, мойка горячей водой с щелочными растворами и термическая обработка в барабанных печах при температуре от 400 до 500C.
Допускается ли использование стружки в ваграночном производстве чугуна?
Чугунная стружка вводится в вагранку в количестве от 10 до 20% от массы металлозавалки. Требуется предварительное удаление влаги и масла, поскольку их наличие нарушает тепловой режим плавки и повышает газонасыщенность отливок.
