Proiectarea Unui Sistem de Transport Si Tocare a Deseurilor de Aluminiu cu Recunoasterea Umplerii Containerelor de Stocare

Continutul lucrarii

Tema – Motivatia alegerii si importanta ei

Rezumat in limba romana si engleza (max ½ pag)

Introducere

Stadiul actual al problemei abordate

Continutul lucrarii

Rezultate generale

Referinte bibliografice

Desene/diagrame/grafice

Suportul electronic

–––––––––––

Istoria Reciclarii Aluminiului

Reciclarea Aluminiului – Generalitati+Proces

Sisteme de sortare a aluminiului

Procesul de recuperare in general a metalelor neferoase

Procesul de recuperare in general a aluminiului + date statistice

Sisteme de tocare-maruntire a materialelor metalice-nemetalice

Instalatii complexe de recuperare (de la alimentare pana la semifabricat)

Proiectarea echipamentului de recuperare a produselor de tip doza

Instalatii de automatizare

Cuprins

Motivatie

Rezumat

Introducere

În fiecare an, in lume sunt eliminate milioane de tone de metale pretioase ca deșeuri, pentru că este imposibil sau neeconomic de a recupera acest material folosind tehnologia actuală. Multe aliaje sunt retrogradate în valoare din cauza contaminării, care nu poate fi rentabil îndepărtat. În plus, milioane de tone de metale pretioase sunt expediate de peste mări în China și în altă parte, pentru separarea în valoare mai mare clasele resturi folosind munca low-cost pentru vizual identi fi care și sortare.

În mod tradițional, industria metalelor și / sau cea de reciclare au fost afaceri in scadere, lente de a adopta noi tehnologii. Există o oportunitate de a transforma această industrie prin mutarea de la metode mai vechi de handpicking și vizuale identi fi care a complet automatizate, de eficiență fi metode-folosind-mare ef sortare calculatoare, robotică și alte sisteme automate materiale de manipulare.

Acest lucru va avea nu numai pozitive bene fi cii pentru industria vechi, dar va oferi contagiune fi bene ts atât industriile generatoare de deșeuri, care vor putea să-și vândă lor materiale resturi la prețuri mai mari, precum și la alte industrii care folosesc materiale resturi, care vor putea să cumpăra resturi la prețuri mai mici. Este motivul pentru care agențiile guvernamentale finanțează noi tehnologii care vizează promovarea tehnologiei de procesare a deșeurilor.

Istoria Reciclarii Aluminiului

Incepand cu anii 1880, cand a inceput sa se foloseasca aluminiul la scara industrial, 75% din aluminiul produs in acea perioada mai exista si se mai foloseste in present.

In 1904, primele fabrici care au inceput sa recicleze dozele de aluminiu au fost construite in Chicago si Cleveland, 2 state din S.U.A..

In 1935, prima doza din aluminiu pentru bere a fost produsa de in berar din New Jersey Doza. Aceasta cantarea 85 de grame; insa 60 de ani mai tarziu, un proiect de reducere a greutatii, a redus greutatea dozei la doar 14 grame.

In 1964, un sistem de reciclare la scara mai mare a fost produs. Astfel, in S.U.A. crescand numarul de doze reciclate de la 1.2 miliarde in 1972 la mai mult de 62 de miliarde in 1995 si peste 10.000 de centre de reciclare.

Incepand cu 1990, in California sunt anual reciclate peste 10 miliarde de doze si sticle de aluminiu.

In 1995, americanii recicleaza 47 de miliarde de recipiente din aluminiu, cu 500 de milioane fata de anul precedent. Dozele de aluminiu sunt reciclate la o rata de 63% in S.U.A. si 80% in California.

Dupa anul 2.000, in California, au fost create 40.000 de locuri de munca in acest domeniu.

In 2015, S.U.A. a ajuns sa recicleze 75% din cantitatea care era produsa.

Mai jos este prezentata evolutia formei dozei (de la otel la aluminiu) intre 1924-2013.

Reciclarea Aluminiului – Generalitati + Proces

Aluminiul este un metal alb argintiu și este insolubil în apă în condiții normale. În valoare totală de circa 8% din scoarța terestră, de aluminiu este al treilea cel mai abundent element din natură. Aluminiu este un element foarte reactiv, prin urmare, se gaseste in mai mult de 270 de minerale diferite.

Cheie Minereul de aluminiu este bauxita. Aluminiul este lumină-greutate și ductil, maleabil, ușor de prelucrat și turnat și are, de asemenea, durabilitate mare si rezistenta la coroziune.

Formula moleculară – Al

Densitate – 2,7 g / cm3

Punct de topire – 660.32 ° C

Proprietatile shimice și fizice ale aluminiului

Ușor: Aluminiu este foarte ușor, permițând o cantitate mai mare de metal pentru a fi utilizate, oferind rigiditate mare.

Paramagnetic: Aluminiul si aliajele sale arată o permeabilitate magnetică a este cu putin mai mare decât 1.

Conductivitate electrică: Aluminiul are o conductivitate electrică ridicată, deci este folosit ca conductori electrici în special în cablurile aeriene. Acest lucru trebuie totuși un grad înalt de puritate. Conductivitatea electrică a aluminiului 99,99% pur este de 63,8% conform Standardului Internațional de Cupru (IACS), la 200 °C.

Conductivitate termică: Aluminiul are o conductivitate termică ridicată, deci este folosit în ustensile de gătit și schimbătoare de căldură. Conductivitatea termică a aluminiului 99,99% pur este de 244 W / mK la o temperatură 0 – 1000 ° C.

Rezistență la coroziune: Aluminiul este rezistent la rugina si coroziune, prin urmare, vopseaua de aluminiu este utilizata pe scară largă. Acest lucru se datorează în principal filmului subțire de oxid. În mediu cu oxigen, acest strat de oxid este prezent pe suprafața aluminiului.

Afinitate pentru oxigen: Aluminiul are o afinitate mare pentru oxigen și poate fi folosit ca un dezoxidant de oțeluri, în explozivi, în reacții de lipire.

Procesul de fabricație a aluminiului pur

Pe parcursul fabricării comercial de aluminiu, primul oxid de aluminiu este separat de oxid de fier prezent în bauxită. Oxid de aluminiu se dizolvă într-o soluție concentrată de hidroxid de sodiu. Ionii de aluminiu și ioni de hidroxid formeaza un complex solubil în timp ce ionii de fier nu:

Al2O3xH2O (s) + 2 OH¯ (aq) ↔ 2 AI (OH) 4 (aq) + (x3) H2O (l)

Oxid de fier insolubil este filtrat din precipitarea AI(OH)3 prin adăugare de acid pentru a reduce pH-ul la aproximativ 6. uscat Al2O3 (alumină) este apoi obținut prin încălzirea soluției precipitatul

2 AI (OH) 3 (s) → Al2O3 (s) + 3 H2O (g)

Alumina este apoi supusă electrolizei prin procedeul Hall-Heroult rezultând formarea metalului aluminiu. Temperatura de topire a aluminei pure este mai mare de 2000 ° C. La o temperatură de 1000 ° C, alumina este dizolvat în criolit topit, astfel încât un electrolit se obține la temperaturi mai scăzute. O cuva de fier căptușita cu grafit gazduieste electrolitul. Se introduc anozi decarbon și cuva actioneaza ca catod. Dioxidul de carbon și monoxid de carbon se formează prin reacția oxigenului produce la anozii cu carbon. Astfel anozii trebuie înlocuiti periodic. Aceasta are ca rezultat producerea de aluminiu topit care se scufundă la fundul cuvei.

Amestecul este menținut într-o stare topită prin trecerea curentului prin celula care provoacă încălzirea rezistivă a electrolitului. Este utilizat un curent este 100,000 A, la o tensiune de 4-5 V.

Aplicații ale aluminiului

Unele dintre aplicațiile cheie ale aluminiu sunt:

Transportul de material, inclusiv avioane, automobile, camioane, nave maritime, etc.

Ambalare precum cutii, folii

constructii cum ar fi uși, ferestre

bunuri de folosință îndelungată pentru consum, cum ar fi ustensile de gătit, aparate

Mașini

linii de transmisie electric, cabluri

În biele, pistoane pentru a oferi mai puțin de frecare, echilibru mai bun și o mulțime de lagăr inferior implică mai puțină energie pentru a depăși inerția

Impactul aluminiului asupra mediului

Poluarea cauzată de topitoriile de aluminiu sunt o problemă gravă, deoarece afectează vegetație, oameni, soluri și animale. Substanțe emise includ particule și fluoruri gazoase, carbon și pulberi alumină, bioxid de carbon, monoxid de carbon și dioxid de sulf gazos. Fluoruri sunt de interes de mediu grave care rezultă în deteriorarea viața animalelor și a plantelor. CF4, C2F6 și PFC sunt extrem de nocive pentru mediul înconjurător.

Aluminiul poate periculoase atunci când acesta devine acumulate în depozitele de deșeuri în special din cauza unor probleme acidifiante. Este posibil ca aluminiul este absorbit de plante și provoacă probleme de sănătate pentru animalele care consumă aceste plante. Concentrația de aluminiu este destul de mare in lacuri acidulate, rezultatul, o scădere a numărului de amfibieni și pești, deoarece ionii de aluminiu reactioneaza cu proteinele din branhii de pește și embrionii acestora.

Păsările consumatoare de pește contaminat, de asemenea sunt afectate provocând subțierea cojii și pui cu greutate mică la naștere. Animalele în medii concentrate cu aluminiu pot avea probleme pulmonare, pierderea in greutate si reducerea nivelului de activitate. Concentrația mare de aluminiu în apele subterane, a solurilor acidifiat poate deteriora rădăcinile copacilor.

Procesul de reciclare a aluminiului

Aluminiu trebuie cu siguranță să fie reciclat și cutiile de băuturi din aluminiu folosite în prezent sunt reciclate în mare măsură. Reciclarea unei singure doze de aluminiu salveaza o cantitate suficientă de energie, care poate rula un televizor timp de 3 ore. O mare parte a aluminiului reciclat este folosit pentru a face noi cutii, care se pot întoarce pe rafturi în mai puțin de 60 de zile de la colectate. Aluminiul poate fi reciclat de "n" ori, iar procesul de reciclare nu diminuează calitatea sau proprietățile de aluminiu. Procesul de reciclare utilizeaza doar 5% din energia necesară pentru a produce noi de aluminiu și reduce la doar 5% a gazelor cu efect de seră care sunt emise. Prin urmare, aproximativ 75% din aluminiu produs vreodata este încă folosit și astăzi.

Reciclarea cutiei de băuturi folosite urmați următorii pași:

• În primul rând, dozele sunt tocate, asigurand că topitoriile nu primesc lichid prins și astfel separarea impurităților de dimensiuni mari se face este mai ușoară.

• În al doilea rând, este facuta separarea magnetică.

• În al treilea rând, se face separarea mecanică de metale mai dense, cum ar fi zinc, plumb, nichel, oțel inoxidabil și de fier.

• Prelucrarea suplimentara include delacuirea, procedeu prin care care cutii sunt aduse la temperaturi chiar sub topire, care este necesară pentru a elimina contaminanții organici.

• Separarea termomecanică include defalcarea suplimentară a pieselor din aliaj capac și diferite aliaje sunt separate printr-un filtru.

• prelucrarea separată a materialelor corpului și a capacului se face prin topirea dozelor în lingouri, îndepărtarea impurităților ca degresat, care este apoi tratat pentru a crește recuperarea aluminiu.

Procesul de reciclare poate fi îmbunătățit prin separarea bazata pe densitate a particulelor de fier-zirconiu. Cantitatea de resturi noi retopite pot fi reduse. O formă mai eficientă, cum ar fi pătrată sau dreptunghiulară prismă poate fi adoptată.

Aplicații ale aluminiului reciclat

Aluminiul reciclat poate fi folosit pentru aceleași aplicații care este utilizat aluminiul pur. Aluminiu reciclat este utilizat în echipamente de transport, ambalare și containere, bunuri de folosință îndelungată și materialelor de construcții. Acesta nu isi pierde din proprietatile fizico-chimice.

Sisteme de sortare a aluminiului

Reciclarea aluminiului are o serie de beneficii de mediu și economice. Comparativ cu alte materiale de volum mare, producția de aluminiu are una dintre cele mai mari diferențe de energie între producția primară și secundară: 186 megajouli per kilogram de aluminiu pur, comparativ cu 10 la 20 megajouli per kilogram de reciclat. Cu economii de energie și de costuri în minte, mulți producători au acum obiective de creștere a utilizării acestora de materiale secundare.

Cu toate acestea, acumularea de impurități în aceste fluxuri de materiale reciclate asigură, un obstacol semnificativ pe termen lung compozițională a acestor obiective.

Preocupări de contaminare

Un număr tot mai mare de studii sugereaza ca acumularea de elemente nedorite este o problemă în creștere în fluxurile de materiale reciclate. În cazul aluminiului, lista de impurități problematice este destul de mare, inclusiv de siliciu, magneziu, nichel, zinc, plumb, crom, fier, cupru, vanadiu și mangan.

Reciclarea metalelor este un proces metalurgic și este, prin urmare, reglementate de legile termodinamicii. Eliminarea elementelor nedorite din curentul resturi este dictată de considerațiile energetice ale procesului de topire. Comparativ cu multe metale, aluminiu prezinta un grad ridicat de dificultate în eliminarea elementelor tramp, din cauza barierelor termodinamice. Prin urmare, cu nici o soluție simplă termodinamică, producătorii trebuie să identifice strategii de-a lungul procesului de producție pentru a atenua această acumulare elementar.

Există o varietate de soluții pentru a face față impactului negativ asupra reciclării cauza acumulării de elemente nedorite; fiecare prezintă un compromis între cost și îmbunătățirea utilizării resturi (sau reciclare) potențial. Diluarea cu primar este cel mai frecvent soluția utilizată în prezent; acest lucru are un impact negativ asupra reciclării. "Jos-ciclism," în cazul în care materialele sunt reciclate în produse cu valoare mai mici, este o altă metodă comună de a face cu materiale secundare contaminate; acest lucru permite utilizarea mai mare de materiale reciclate, dar afectează negativ de reciclare economie. Un exemplu specific de jos-mersul cu bicicleta este atunci cand resturi forjat este folosit in produse turnate, din cauza capacității lor de a se adapta contaminării siliciu mai mare.

La fel de important ca aceste strategii operaționale sunt la atenuarea efectelor negative ale acumulării, sunt mult mai multe strategii tehnologice disponibile la producător, atunci când aceste strategii operaționale devin ineficiente.

Technologii folosind temperaturi ridicate

Deși tehnologiile de separare fizică pot fi aplicate la o gamă largă de fluxuri resturi, acestea sunt de obicei utilizate pentru resturi care au fost mărunțite.

Separarea magnetică. Separarea magnetică este o modalitate de a separa componentele de fier vechi neferoase și feroase. În mod obișnuit, resturi este transportat pe o bandă transportoare echipată cu magneților. Ca resturi apropie magnetul, porțiunea feromagnetic (în principal oțel și unele de fier) ​​este atras de magnet și tras pe un al doilea transportor, în timp ce porțiunea neferoase cade într-un buncăr de colectare. Această tehnologie este utilizată pe scară largă în industria aluminiului secundar. Principalele sale limitări sunt că separarea în continuare a fluxului resturi neferoase nu este posibilă și poate conține încă multe porțiuni de contaminare care nu sunt magnetice, cum ar fi plastic, sticla, cauciuc, oțel inoxidabil, cupru, zinc și magneziu.

Separarea cu jet de aer

Technologiile folosind jeturi de aer pentru separarea deșeurilor sunt cunoscute de multe nume diferite: windsifting, aparate de aer cuțite, elutriere, vânturare, coloane de aer, etc. Numele lor diferite se referă la diferitele mecanismele prin care lucrează.

Sistemele de benzi transportoare folosesc adesea aspirarea pentru a scoate materiale ușoare prezente în automobilele mărunțite, cum ar fi plastic, cauciuc și spumă. Aceste componente ușoare sunt adesea menționate ca reziduri auto și sunt de obicei depozitate.

Într-un sistem de separare a aerului vertical, curentul resturi este alimentat printr-o coloană cu aer împingând în sus; metalele grele sunt colectate la partea de jos, în timp ce alte materiale sunt împinse prin diverse fluxuri departe în sus. Cele mai multe facilități de retopire secundare folosesc un fel de tehnică de separare a aerului pentru a crea un flux de deșeuri în mare parte metalic. Principalul dezavantaj este pierderea produselor metalice ușoare, cum ar fi cutii de băuturi utilizate și piese zdrențuite mici.

Separare prin Curentul Eddy. Aceasta profită de o gama mare conductivitate multora dintre metalele mixte prezente în resturi de automobile amestecate. Este similar cu separarea magnetică. Un rotor este căptușit cu magneților cu alternativ nord și sud poli. Rotorul produce un câmp magnetic exterior care respinge metale conductoare electric nemagnetice. Acest lucru duce la expulzarea lor din fluxul de deșeuri, lăsând particulele nemetalice. Viteza rotorului controlează câmpul magnetic.

Deoarece această tehnologie se bazează pe forța de repulsie magnetică generată în interiorul materialului, unele forme, cum ar fi fire și folii nu reușesc să fie separate, deoarece nu produc un curent turbionar suficientă.

Extinderea acestei tehnologii profită de faptul că metalele cu diferite conductivitate va produce variind curenți turbionari și va, prin urmare, să fie aruncate distanțe diferite. Prin înființarea pubele de colectare la aceste distanțe variabile de la rotorului, este posibil să se separe fluxul de resturi de metale comune.

Separarea cu apa. Aceasta foloseste suspensii pe bază de apă, cu greutate specifica cunoscuta pentru a separa materialele neferoase cu densități diferite. Pentru a controla greutatea specifică a băii, se adaugă magnetit sau ferosiliciu pulbere. De exemplu, în cazul unui flux mărunțită resturi de automobile, multe dintre componentele au densități diferite, ceea ce face o aplicație excelentă a acestei tehnologii. Particulele fine sunt prima verificate din procesul; acestea sunt adesea depozitate sau transportate la mână-sortare facilități.

Pentru un procedeu tipic în trei etape, fracția curs rezultând începe într-o baie de apă (greutatea specifică a uneia), care permite separarea unei mari părți din fracțiunea nemetalic (mase plastice, spume, lemn, etc.). Apoi, o baie de 2,5 specific-gravitație separă magneziu și plastic cu densitate mare. Treilea Baia are greutatea specifică de 3,5, turnate separare si metale aluminiu forjat, lăsând în urmă metale grele, cum ar fi cuprul, zincul și plumbul.

Dezavantajele acestei tehnologii includ costul ridicat al menținerii suspensiilor de densitate constantă, precum și pierderea componentelor metalice goale sau în formă de barcă.

Prin schimbarea vitezei fluxului de aer, o controlează densitatea nisipului, separând diferite resturi densitate fără transferarea lor pe diferite băi lichide.

Problemele cu lubrifianți pe resturi și dificultăți în controlul curenților de convecție au impiedicat comercializarea acestei tehnologii.

Sortarea Culorii. Sortarea culorii profită de diferența de culoare dintre resturi de zinc separat, cupru, alamă și oțel inoxidabil din aluminiu într-un flux resturi neferoase. Cea mai cererea de bază a sortare culoare este atunci când metalele sunt sortate manual, o practică răspândită în țările cu costuri reduse forței de muncă. Datorită caracteristicilor de suprafață distincte, sortare mana este capabil de sortare fracțiuni forjat si aluminiu turnat.

Sortarea culorii de asemenea, poate fi automatizate. Un computer analizeaza imagini din fiecare bucată de fier vechi și, în funcție de intervale de culoare diferite, le direcționează la diferite fluxuri. Tehnologia nu este afectată de mărimea particulelor sau forma resturi, deci are multe capacități lipsite de media grele și separarea curenți turbionari.

Pentru fracții separate de alte metalice neferoase, gravură chimică este adesea utilizat în combinație cu opțiunea de sortare culoare. Aceasta tehnologie are capacitatea de a separa aluminiu de familia aliaj. Două bariere cheie rămâne la utilizarea pe scară largă a acestei metode, cu toate acestea: (1) impactul asupra mediului și economic substanțelor chimice gravură și (2) rugozitatea și efectul de tratamente termice efectuate în procesarea poate afecta foarte mult culoarea rezultată resturi și Identificarea și separarea finală.

Alte tehnici spectrografice

Spectroscopia a devenit utilizat pe scară mai largă pentru identificarea și sortarea aluminiu și aliaje de magneziu, în ultimii ani. În această tehnologie, diverse piese resturi trece printr-o serie de senzori care declanseaza una din cele trei metode principale de activare: raze X, flux de neutroni și cu laser puls. Sursa relevant lovește metalul, care produce o emisie: fluorescență de raze X de raze X, fluorescența de raze gamma de fluxul de neutroni și emisiei optice pentru laser puls. Diferite tipuri de detectoare citi aceste spectre, și un semnal calculator trimite bucata de fier vechi la coșul corespunzător.

In prezent sunt utilizate spectroscoapele cu fluorescență de raze X (XRF) de mici dimensiuni, de mână. Pentru XRF, rapoartele spectrale de resturi de materiale sunt determinate în conformitate cu elementul lor de aliere majoră, deoarece aluminiu are o radiație caracteristică foarte scăzută, care nu pot fi citite decat sub vid. Studii privind aplicabilitatea comercială a XRF în sortarea au dovedit a fi capabile de a separa de familie mare aliat, dar nu se poate determina aliaje specifice. Activare cu neutroni necesită timpi de expunere lungi fluxului de neutroni din cauza intensității sale limitate.

Unul tehnologie în special, cu laser induse spectroscopie defalcare (LIBS), care foloseste un laser puls și spectroscopie de emisie optică, a aratat mare promisiune pentru sortarea forjat si aluminiu turnat. LIBS a fost dezvoltat pentru prima dată de Los Alamos National Laboratory. Prima cerere la identificarea compoziției de piese resturi metalice a fost în 1990 într-un proiect comun cu Metallgesellschaft, fostă o companie miniera si de inginerie mare cu sediul în Germania. In această metodă, un senzor detectează o bucată de fier vechi, care activează un laser puls. Laserul lovește suprafața metalului și produce o emisie atomică. Spectrele optice sunt citite de un polychromator și un detector fotodiodă, care trimite un semnal la un sistem informatic. Sistemul directioneaza apoi resturi la un bin adecvată utilizând un braț mecanic. Un alt sistem foloseste un tabel de aer, în cazul în care detectorul trimite un semnal care declanseaza o explozie de aer sub resturi de metal, ejectarea in recipientul corect.

LIBS are multe avantaje fata de tehnologiile actuale de separare pentru aplicații auto și aerospațială, deoarece are posibilitatea de mare viteză și volum mare. Ea are capabilități pentru a separa aliaje forjat si turnate și a sorta aliaje forjat de familie aliaj.

Cu toate acestea, dezavantaje la utilizarea în scopuri comerciale rămân. Lasere puls poate pătrunde doar o mică distanță în suprafața de metal, și, prin urmare, resturi trebuie să fie liber de lubrifianti, vopsele și alte acoperiri. Formarea oxid pe suprafața de asemenea, poate provoca citiri eronate.

Variația procesului

Adesea, în special în cazul scheletelor auto mărunțite, resturile amestecate vor fi supuse la o varietate de aceste tehnologii de separare fizică a realiza un flux relativ pur deșeuri de aluminiu pentru topire. Tehnologiile de sortare utilizate și succesiunea lor de utilizare variază între diferiți producători și procesatori secundare resturi.

Procesul de recuperare in general a metalelor neferoase

Procesul de separare a metalelor feroase de cele neferoase:

Buncarul vibrant este alimentat, acesta aliniaza pe banda inclinata deseurile;

Banda transporta catre separatorul vibrant deseurile;

Deseurile trec printr-un magnet, pentru a separa metalele feroase de dimensiuni mai mari, acestea urmand a fi stocate intr-un container;

Deseurile ramase sunt trecute printr-un separator de marime;

Deseurile mai mari sunt separate cu ajutorul unor magneti mai fini, urmand ca metalele feroase marunte sa fie puse intr-un container;

Metalele neferoase ramase impreuna cu alte material sunt trecute printr-un separator

In figura de mai jos este reprezentata.

Procesul de recuperare in general a aluminiului

Consumatorul arunca dozele si foliile de aluminiu in spatii special amenajate.

Aluminiul este colectat si trecut prin fabrica de reciclare.

In fabrica de reciclare, aluminiul este sortat, curatat si pregatit pentru a fi procesat.

Este trecut printr-un jet de aer cald pentru a elimina vopseaua care acopera doza.

Aluminiul este topit si turnat in forme pentru a forma lingouri. Fiecare lingou este folosit pentru a forma 1.6 milioane de doze.

Lingourile sunt trecute prin role, proces prin care aluminiul devine mai flexibil si creste in rezistenta.

Apoi este reprocesat in produse de aluminiu, cum ar fi doze, ambalaje de ciocolata si folie de aluminiu alimentara.

In 2-3 luni, produsele din aluminiu reciclat sunt trimise inapoi in comert pentru a fi utilizate din nou.

In figura de mai jos sunt prezentate fluxurile de masă (pentru 1000 de doze) pe durata întregului ciclu de viață al dozelor pentru băuturi, în abordarea conținutului reciclat. (Universitatea Britanică „Columbia” – rata de reciclare 51.6%)

Sisteme de tocare-maruntire a materialelor metalice-nemetalice

Tocătoarele industriale pentru deșeuri joacă un rol-cheie în gestionarea și reciclarea deșeurilor în industriile de fabricație și de eliminare de astăzi. Ele pot fi, de asemenea, practic pentru alte întreprinderi sau comunitățile de afaceri, după o analiză atentă a securității, costurile de gestionare a deșeurilor și importanța de reducere a impactului asupra mediului. Este de asemenea important sa stii ce tip de shredder este cel mai potrivit și eficient pentru o anumită aplicație.

Avantajele folosirii mega-tocătoarelor în sistemele de eliminare a deșeurilor la scară largă, cum ar fi centrele de municipale depozit / reciclare, sunt destul de evidente. Plastic, lemn, cauciuc, asfalt și materiale similare pot fi reduse imediat la o simplă parte din dimensiunea originală și mai pot fi vândute sau oferite direct înapoi la dispoziția publicului pentru distribuire ca produse utile. Produse biodegradabile de vor descompune mai repede după mărunțire. Distrugerea permite, de asemenea, acele materiale care vor ajunge îngropat pentru totdeauna în depozitele de deșeuri să fie compactat într-un spațiu mult mai mic cu mai puține goluri, rezultând într-o bază de mai stabil pentru dezvoltarea viitoare.

Un număr mare de industrii dezvolta prototipuri și modele de lucru în timpul producției unui produs sau a unui produs nou linie. Aceste prototipuri se pot baza pe unul sau mai inovatoare concepte sau tehnologii care ar fi de mare valoare pentru concurenții. Inversa inginerie un produs de la un prototip sau copierea un desen model o practică care a fost angajat pe mai mult de o ocazie de companii din mai multe industrii. Câmpuri care pot avea nevoie de distrugerea prototipuri sau modele includ:

producție de automobile

echipament militar

robotica

electronice

arhitectura

magazine de masini

prelucrarea metalelor

fabricația avioanelor

comunicații

explorare spațială

Firme specializate in tocatoare:

Hammel:

Hammel produce sisteme de tocare folosite in toate domeniile industriale, cum ar fi deșeuri de lemn, radacina tulpini, deșeuri verzi, voluminoase, comercial și deșeurilor menajere, precum și în prelucrarea caroserii, anvelope, profile de aluminiu si lumina metale. Datorită designului său robust și clar, tocatorul de la HAMMEL este un instrument de lucru fiabil.

In 1984, primul tocator Hammel pentru prelucrarea rădăcinililor si a tulpinilor de copac a fost dezvoltat.

Tocatorul Hammel sunt opțional echipate cu o unitate diesel hidraulice de la producatori de renume sau o unitate electro-hidraulică cu motoare electrice de înaltă calitate. Acestea sunt disponibile în staționare, semi-mobil sau versiunea mobilă.

Sistemul de evacuare HAMMEL special dezvoltat reduce zgomotele. Alimentare corespunzătoare a tocatorului Hammel este asigurată de un buncăr cu volum mare. Capacitatea buncărului depinde mașina respectivă.

Fiecare tocator Hammel are o configurație de bază atractiva, în conformitate cu cele mai recente standarde tehnice și asigură standarde înalte de calitate.

Acesta este echipat cu doi arbori arbori de tocare care se rotesc cu o viteză maximă de 43 rpm.

Avantaje

randament ridicat

manipularea usoara

generarea minima de praf

durată lungă de viață a instrumentelor de tocare

uzură redusă

zgomot foarte redus

personalizabil

consum redus

funcționare economică

Sisteme de tocare cu 2 arbori:

Fiecare tocator Hammel operează cu 2-arbori. Arborii cu cârlige de centralizare si cutitele trag materialul direct și il toaca eficient. La atingerea presiunii hidraulice maxime, rotatia arborilor este inversata automat.

În funcție de materialul de intrare și de cerințele produsului final, există arborilor speciali. În general, produsul final dimensiuni între aprox. 80 mm și 400 mm, cu o cantitate mică de fracțiuni mai mari.

Avantaje:

nu este necesară o rezervă de presiune

funcția de inversare automată

auto-curatare

împachetare de fire și fibre lungi de materiale este evitată

în funcție de material, durată lungă de viațăde mai multe mii de ore de funcționare

Diversitatea sarcinilor de distrugere necesită arbori specifici. Mai multe variante de arbori de tocare permit să răspundă la cerințele individuale ale clienților. Sistemul de tocare cu 2 arbori este în continuă evoluție și este adaptat la nevoile pieței și clienților.

Tipuri de cutite:

Pentru tocarea lemnului:

Arbore cu 5 cutite:

Arbore cu 6 cutite:

Pentru tocarea resturilor (scaune, anvelope, produse alimentare, …):

Arbore cu 5 cutite:

Arbore cu 6 cutite:

Pentru tocarea metalelor:

Arbore cu 5 cutite:

Pentru tocarea pietrelor:

Pentru tocarea sinelor de tren:

Sisteme de tocare Hammel:

HAMMEL se ocupă de problema tocarea metalor și de prelucrarea fierului vechi. Tocătoarele HAMMEL VB 950 DK "GIANT RED" și VB 1500 DK sunt capabile sa zdrobeasca eficient resturi metalice și caroserii de mari dimensiuni. Pentru mărunțirea metalelor, arborii au fost optimizati și adaptati pentru condițiile dure. Astfel, cu ajutorul acestor arbori speciali pentru metal, este posibil să se realizeze un produs final optim.

Aplicatii

aluminiu (profile și baloturi)

resturi mixte

caroserii

blocuri motoare

deșeuri electronice

epave de avioane

Optima Technic:

Optima Technic dezvolta și produce prese pentru deșeuri, benzi transportoare, masina de tocat pentru anvelope, lemn, sticla, plastic, hârtie, metal, electrice, electronice, de uz casnic, deșeuri periculoase (medicale, etc.), deșeuri obișnuite, covoare, documente, suporturi magnetice.

Sisteme de Tocare:

Cu 1 arbore tocator:

Seria de tocătoare industriale Optima Os cu un singur arbore sunt ideale pentru deșeuri voluminoase sau mărunțirea deșeurilor industriale și menajere în bucăți mici.
Deșeurilu menajere tocat puteti folosi combustibil secundar.

În funcție de cerințele pieței, materialul tocat, a cărui mărime este definită de dimensiunea ecranului schimbătoare, pot fi utilizate direct sau poate trece la următoarea etapă de reducere a dimensiune.

Gama de produse de serie OS tocătoare un singur ax sunt dotate cu puteri de motor între 22 kW și 320 kW.

Caracteristici:

– Optima seria OS tocătoare un singur ax avea unități de antrenare grele.

– O inserție poate fi folosit de patru ori pentru a reduce costurile de distrugere.

– Automată integrat sistem de lubrifiere.

-Convertizor de frecvență pentru viteza rotorului reglabile.

– Alimentatorul hysraulic este bine integrată intro masina te locuințe, pentru a economisi spațiu. Este încă foarte ușor de accesat sau elimina carcasei pentru întreținere.

– Control de la distanță (meniul de navigare unic) panou single cu integrat 7.5 "touch screen de înaltă rezoluție.

– Instalatii de ridicare hidraulice care apasă deșeurile împotriva rotorului previne construcție pod și asigură un tratament sigur al deșeurilor voluminoase.

Cu 2 arbori tocatori:

Cu 4 arbori tocatori:

Prese:

Echipa de ingineri Optima proiecteaza și produce sisteme de ambalare pentru depozitarea deșeurilor tocate până la 30 tone.

Echipa de ingineri Optima ofera solutii ideale pentru presare de hârtie, carton, material de ambalare.

În funcție de solicitările clienților, acestia vor calcula volumul si forta necesara, pentru fabricarea celor mai economice prese.

Sistemele de ambalare sunt complet automatizate și controlate de un controler logic programabil.

Ușa cu senzori de securitate oferă o funcționare sigură.

Instalatii complexe de recuperare (de la alimentare pana la semifabricat)

1.) Cutiile de aluminiu ajung la fabrica de reciclare in blocuri mari sau baloturi. Aceste baloturi sunt încărcate pe un transportor, care le duce la tocător.

2.) Tocătorul marunteste cutiile în bucăți mici. Piesele sunt cam de marimea unei monede 50 de bani. Acest lucru usureaza eliminarea cernelurilor și a lacurilor folosite pentru a decora și de a proteja cutia. De asemenea, ajuta la topirea mai repida în cuptor.

3.) Cutiile tocate trec pe sub un magnet foarte puternic. Astfel, se elimină orice urme de oțel. De asemenea, dozele sunt realizate din oțel și poate fi reciclat, dar nu în această fabrică. Deoarece cutiile metalice sunt magnetice ele pot fi separate de aluminiu folosirea acestui magnet puternic. 

4.) Fragmentele de aluminiu se deplaseze de-a lungul transportorului în suflanta. Aici decorul este eliminat de fragmentele de aluminiu. O suflanta suflă aer cald prin fragmentele și cerneluri sunt vaporizate. Procesul de eliminare a lacului încălzește și suprafata fragmentelor, astfel încât acestea se topesc mai repede atunci când ajung la cuptor. Gazele fierbinți sunt îndepărtate și curățate.

5.) Fragmentele tratate sunt alimentate în cuptor. Cuptorul este încălzit la 700 ° C – acesta este punctul de topire al aluminiului. În această etapă a procesului sunt adăugate alte produse chimice pentru a face compoziția aluminiului corectă. Impuritățile se ridica la suprafața aluminiului topit, formând un strat de "zgură". Zgură este îndepărtat cu ajutorul unui instrument special.

6.) Aluminiul topit este transferat într-un alt cuptor. Din acest cuptor metalul urmeaza să fie turnat în lingouri. Cuptorul se înclină treptat pentru a turna aluminiu fierbinte, topit. Metalul curge în forme, care sunt suspendate într-o groapă adâncă despre 10m. In timp ce intra in matrita acesta este răcit cu o perdea de apă care înconjoară matrița. In timp ce aluminiul se raceste, se intareste si devine mai greu. Acest lucru face ca baza matriței se adanceste în groapă, astfel încât mai mult aluminiu curge în matriță. Treptat se formează un lingou.

7.) Lingourile finite sunt ridicate din groapa de turnare de un pod rulant. Este nevoie de aproximativ trei ore pentru a se forma lingourile. Fabrica face trei lingouri in acelasi timp. Fiecare are o lungime de 9 metri si cantareste 27 de tone – și conține 1.5 million reciclate cutii de băuturi din aluminiu. Lingourile sunt încărcate într-un camion și expediate la laminor. La laminor lingourilor sunt laminate într-o foaie foarte, foarte subțire, care este utilizata de către o alta compania pentru face pentru a face noi cutii de băutură. Și întregul proces începe din nou.

Exemplu de fabrica folosita pentru reciclare a aluminiului

Proiectarea echipamentului de recuperare a produselor de tip doza

Cinematica sistemului de reciclare:

Calcule cinematice:

Calculul sistemului de transport:

Alegerea rolelor:

Alegerea rulmentilor:

Alegerea motoarelor electrice:

Motorul pentru banda transportoare

Motorul pentru banda vibratorie

Motorul pentru tocator

Elemente geometrice si cinematice ale angrenajelor cu cremaliera

Treapta 1 (i = 2,25):

Modulul: m = 2 [mm]

Numarul de dinti ai pinionului: z1 = 21

Unghiul de angrenare: α = 20º (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul capului de referinta: ha* = 1 (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul jocului de referinta la capul dintelui: c* = 0.25 (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul deplasarii de profil la pinion: se recomanda 0 ≤ x1 ≤ 1

Admit: x1 = 0,5

Diametrul de divizare al pinionului: d1 = m∙ z1

d1 = 42 [mm]

Diametrul de cap al pinionului: da1 = d1 + 2 ∙ m ∙ (ha* + x1)

da1 = 42 + 2 ∙ 2 ∙ (1 + 0.5)

da1 = 48 [mm]

Diametrul de baza al pinionului: db1 = d1 ∙ cos α

db1 = 42 ∙ cos 20º

db1 = 39,48 [mm]

Inaltimea capului dintelui cremalierei la divizare: ha2 = m ∙ (ha* – x1)

ha2 = 2 ∙ (1 – 0,5)

ha2 = 1 [mm]

Inaltimea piciorului dintelui cremalierei la divizare: hf2 = m ∙ (ha* + c* + x1)

hf2 = 2 ∙ (1 + 0,25 + 0,5)

hf2 = 3,5 [mm]

Inaltimea dintilor: h = m ∙ (2 ∙ ha* + c*)

h = 2 ∙ (2 ∙ 1 + 0,25)

h = 4,5 [mm]

Jocul la capul dintilor: c = m ∙ c*

c = 0,5 [mm]

Arcul dintelui pinionului (divizare): s1 = 0,5 ∙ m ∙ π + 2 ∙ x1 ∙ m

s1 = 0,5 ∙ 2 ∙ π + 2 ∙ 0,5 ∙ 2

s1 = 5,14 [mm]

Arcul golului dintre dintii pinionului (divizare): e1 = 0,5 ∙ m ∙ π – 2 ∙ x1 ∙ m

e1 = 0,5 ∙ 2 ∙ π – 2 ∙ 0,5 ∙ 2

e1 = 1,14 [mm]

Gradul de acoperire:

εa = [(da12 – db12)1/2 – d1 ∙ sin α+ 2 ∙ m ∙ (ha* – x1) / sin α] / (2 ∙ π ∙ m ∙ cos α)

εa = [(482 – 39,482)1/2 – 42 ∙ sin 20º + 2 ∙ 2 ∙ (1 – 0,5) / sin 20º] / (2 ∙ 3.14 ∙ 2 ∙ cos 20º)

εa = 1,59

Turatia pinionului: n1 = 1.450 [rot/min]

Viteza cremalierei: v = π ∙ d1 ∙ n1 / 60.000

v = π ∙ 42 ∙ 1.450 / 60.000

v = 3,18 [m/s]

Numarul de dinti ai cremalierei: z2 = z1 ∙ i

z2 = 21 ∙ 2,25

z2 = 47,25 – Admit z2 = 47

Deplasarea de profil minim necesara pentru evitarea interferentei:

x1m = ha* – 0,5 ∙ z1 ∙ sin2 α

x1m = 1 – 0,5 ∙ 21 ∙ sin2 20º

x1m = – 0,228

Treapta 2 (i = 2,22):

Modulul: m = 2,5 [mm]

Numarul de dinti ai pinionului: z1 = 21

Unghiul de angrenare: α = 20º (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul capului de referinta: ha* = 1 (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul jocului de referinta la capul dintelui: c* = 0.25 (conform STAS 821 – 82)

Coeficientul deplasarii de profil la pinion: se recomanda 0 ≤ x1 ≤ 1

Admit: x1 = 0,5

Diametrul de divizare al pinionului: d1 = m∙ z1

d1 = 2.5∙ 21

d1 = 52,5 [mm]

Diametrul de cap al pinionului: da1 = d1 + 2 ∙ m ∙ (ha* + x1)

da1 = 52,5 + 2 ∙ 2,5 ∙ (1 + 0.5)

da1 = 60 [mm]

Diametrul de baza al pinionului: db1 = d1 ∙ cos α

db1 = 52,5 ∙ cos 20º

db1 = 49,35 [mm]

Inaltimea capului dintelui cremalierei la divizare: ha2 = m ∙ (ha* – x1)

ha2 = 2,5 ∙ (1 – 0,5)

ha2 = 1,25 [mm]

Inaltimea piciorului dintelui cremalierei la divizare: hf2 = m ∙ (ha* + c* + x1)

hf2 = 2,5 ∙ (1 + 0,25 + 0,5)

hf2 = 4,375 [mm]

Inaltimea dintilor: h = m ∙ (2 ∙ ha* + c*)

h = 2,5 ∙ (2 ∙ 1 + 0,25)

h = 5,625 [mm]

Jocul la capul dintilor: c = m ∙ c*

c = 0,625 [mm]

Arcul dintelui pinionului (divizare): s1 = 0,5 ∙ m ∙ π + 2 ∙ x1 ∙ m

s1 = 0,5 ∙ 2,5 ∙ π + 2 ∙ 0,5 ∙ 2,5

s1 = 5,14 [mm]

Arcul golului dintre dintii pinionului (divizare): e1 = 0,5 ∙ m ∙ π – 2 ∙ x1 ∙ m

e1 = 0,5 ∙ 2,5 ∙ π – 2 ∙ 0,5 ∙ 2,5

e1 = 1,42 [mm]

Gradul de acoperire:

εa = [(da12 – db12)1/2 – d1 ∙ sin α+ 2 ∙ m ∙ (ha* – x1) / sin α] / (2 ∙ π ∙ m ∙ cos α)

εa = [(602 – 49,352)1/2 – 52,5 ∙ sin 20º + 2 ∙ 2,5 ∙ (1 – 0,5) / sin 20º] / (2 ∙ 3.14 ∙ 2,5 ∙ cos 20º)

εa = 1,59

Turatia pinionului: n1 = 644,44 [rot/min]

Viteza cremalierei: v = π ∙ d1 ∙ n1 / 60.000

v = π ∙ 52,5 ∙ 644,44 / 60.000

v = 1,77 [m/s]

Numarul de dinti ai cremalierei: z2 = z1 ∙ i

z2 = 21 ∙ 2,22

z2 = 46,62 – Admit z2 = 47

Deplasarea de profil minim necesara pentru evitarea interferentei:

x1m = ha* – 0,5 ∙ z1 ∙ sin2 α

x1m = 1 – 0,5 ∙ 21 ∙ sin2 20º

x1m = – 0,228

Instalatii de automatizare

Intrari:

B1 = Bp = buton start (I0.0)

B2 = Bo = buton stop (I0.1)

S1 = Senzor Magnetic – pentru otel (I0.2)

S2 = Senzor pentru carucioare (I0.3)

S3 = Senzor proximitate – inaltime marfa (I0.4)

S4 = Senzor detectare doza Al (I0.5)

Iesiri:

M1 = motor banda vibratorie (Q0.0)

M2 = motor banda transportoare (Q0.1)

Q1 = suflanta de aer (Q0.2)

M3 = motor tocator (Q0.3)

M4 = motor carucior (Q0.4)

Schema automatului programabil Siemens Simatic S7-200:

Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5

Schema de pornire a motoarelor electrice:

Diagrama Ladder:

Schema electrica a motoarelor trifazate

Bibliografie