Forni per il riciclaggio dell'alluminio

Forni per il riciclaggio dell’alluminio usato Rifusione e recupero Sistemi di forni e attrezzature per il riciclaggio

I rottami di alluminio non sono un punto di arrivo. Sono la materia prima per la fusione successiva.

I forni per il riciclaggio dell’alluminio rifondono rottami selezionati, trucioli, scarti di produzione, scorie e altri residui di alluminio idonei. A seconda della forma del materiale, della contaminazione e dell’obiettivo di produzione, possono essere utilizzati forni a tamburo rotante, forni per la fusione di trucioli, forni a induzione, forni a crogiolo o forni di fusione basculanti. La selezione inizia dal materiale da riciclare, non dal nome del forno.

Materiale di carica Rottami, trucioli, scarti di produzione, scorie o lingotti

Processo principale Preparazione, caricamento, rifusione e recupero del metallo

Tecnologia del forno Tamburo rotante, fusione di trucioli, induzione, crogiolo o forno basculante

Confini del sistema Caricamento, trattamento dei fumi, mantenimento, trasporto e colata in lingotti

I diversi materiali da riciclaggio pongono requisiti diversi al forno

Non tutti i materiali di ritorno in alluminio possono essere trattati in modo economico e sicuro utilizzando la stessa tecnologia del forno. La forma, la superficie, l’umidità e il contenuto di materiali estranei influenzano la carica, il trasferimento di calore e il recupero del metallo.

Lingotti

Geometria definita e qualità del materiale relativamente costante I lingotti e le leghe madri pulite possono essere caricati in modo controllato . La scelta del forno si basa principalmente sulla produttività, sulla lega, sulla capacità di fusione e sul flusso di materiale.

Caricamento uniforme

Ritorni

Canali di colata, pezzi scartati e residui interni di produzione Prima della rifusione è necessario considerare le dimensioni dei componenti, la separazione delle leghe, i rivestimenti, i depositi e le eventuali parti in acciaio.

Mantenere separate le leghe

Trucioli

Ampia superficie combinata a bassa densità apparente I trucioli possono contenere lubrificanti di raffreddamento, umidità e alti livelli di ossido . L'essiccazione, la disoleazione, la compattazione e l'alimentazione controllata influenzano in modo sostanziale il processo di riciclaggio.

Preparazione richiesta

Scorie

Miscela contenente metallo con un’elevata percentuale di ossidi e residui L’obiettivo è recuperare il contenuto metallico residuo. Il metodo di lavorazione, la temperatura, il movimento e gli eventuali additivi devono essere adattati alle specifiche delle scorie.

Ottimizzazione del recupero del metallo

Il riciclaggio dell’alluminio non si limita al solo processo di fusione

Le prestazioni dell’intero sistema derivano dalla preparazione del materiale, dal carico, dal trattamento in forno, dalla pulizia del metallo e dalla successiva fornitura di metallo fuso.

Il materiale di ritorno selezionato diventa un flusso di metallo riutilizzabile.

Selezionare

Separare le leghe e i materiali estranei Il controllo della qualità del materiale inizia prima del forno. Parti in acciaio, metalli non ferrosi, plastica, umidità e rivestimenti non idonei devono essere identificati e rimossi ove necessario.

Preparazione

Preparare le dimensioni e le condizioni del materiale per la carica Potrebbero essere necessarie operazioni di triturazione, vagliatura, essiccazione, disoleazione o compattazione, in modo che il materiale da riciclare possa essere introdotto nel forno in modo sicuro e controllato.

Fusione

Trasferire calore e movimento al materiale di carica La temperatura del forno, la sequenza di carico, la potenza del bruciatore o dell’induzione, il movimento del tamburo e il tempo di permanenza determinano la rapidità e il tasso di recupero con cui l’alluminio viene fuso.

Separazione

Separazione di metallo, ossidi e residui di processo Dopo la fusione, le scorie, i residui e altri detriti devono essere separati dall’alluminio recuperato. L’accessibilità per la pulizia e il sistema di scarico influenzano il carico di lavoro richiesto.

Fornitura

Trasformare ulteriormente il metallo fuso o colare nuovi lingotti Il metallo fuso può essere trasferito in un forno di mantenimento, trasportato verso un impianto di colata, sottoposto a trattamento metallurgico oppure riportato in una forma solida commerciale o di produzione tramite un trasportatore per la colata di lingotti .

Quale tipo di forno è più adatto al materiale da riciclare?

Il modello appropriato dipende dalla forma del materiale, dal grado di contaminazione, dalla portata richiesta, dall’approvvigionamento energetico disponibile e dal flusso di metallo previsto dopo la rifusione.

Forno a tamburo rotante ribaltabile

Per materiali di riciclaggio voluminosi, ricchi di ossidi o di forma irregolare

Il tamburo rotante movimenta il materiale durante il processo di fusione. L'inclinazione consente di adattare il caricamento, il controllo del processo e lo svuotamento alla fase operativa in corso.

Materiali tipici da caricare Rottami di alluminio voluminosi, scorie, materiale UBC, scarti di produzione e trucioli idonei.

Punti di ispezione importanti Tamburo, azionamento, cuscinetti, meccanismo di inclinazione, bruciatore, sistema di porte, rivestimento refrattario e sistema di scarico mobile.

Forno di fusione per trucioli

Per trucioli di alluminio leggeri con ampia superficie reattiva

I sistemi di fusione dei trucioli sono progettati per l’alimentazione continua o controllata di piccole quantità di materiale. Il pretrattamento e l’immersione controllata possono limitare l’ossidazione e la perdita di materiale.

Apparecchiature periferiche tipiche Centrifuga, essiccatore, impianto di bricchettatura, sistemi di trasporto, tramoggia di dosaggio e sistema di aspirazione dei fumi.

Punti di ispezione importanti Umidità residua, contenuto di olio, comportamento durante il trasporto, sistema di alimentazione, zona di fusione e formazione di depositi.

Forno a induzione

Riscaldamento elettrico preciso per qualità definite del materiale

I forni a induzione trasferiscono energia elettrica al metallo attraverso un campo elettromagnetico. La potenza può essere regolata rapidamente, mentre il movimento indotto del bagno influenza la miscelazione del metallo fuso.

Vantaggi tipici Controllo preciso della potenza, risposta rapida e assenza di gas di combustione diretti all’interno della camera di fusione.

Punti di ispezione importanti Bobina, rivestimento refrattario, convertitore, trasformatore, raffreddamento, carico elettrico collegato e monitoraggio dei guasti a terra.

Crogiolo e forno basculante

Per lotti più piccoli e cambi di lega definiti

I forni a crogiolo o i forni ribaltabili compatti possono essere utilizzati per quantity di metallo gestibili, cambi frequenti di lega o fornitura decentralizzata di metallo.

Applicazione tipica Ritorni puliti, lotti più piccoli e famiglie di leghe separate.

Punti di ispezione importanti Tipo di crogiolo, capacità, potenza di riscaldamento, azionamento di inclinazione, controllo della temperatura e prelievo del metallo.

Il forno a tamburo rotante ribaltabile combina calore, movimento e inclinazione regolabile

Il movimento del forno influenza il contatto tra il materiale di carica, il bagno metallico, l’atmosfera del forno e il rivestimento refrattario. In un impianto in uso, il tamburo e le unità ausiliarie devono quindi essere ispezionati come un unico sistema completo.

Geometria del tamburo Lunghezza, diametro, profilo interno e rivestimento refrattario determinano il volume utile, il movimento del materiale e il trasferimento di calore.

Controllo della velocità di rotazione La velocità del tamburo deve essere regolabile per le fasi di carico, fusione, trattamento di processo e svuotamento.

Campo di inclinazione L’angolo di inclinazione, la velocità di inclinazione e le posizioni finali influenzano la distribuzione del materiale, la posizione del bagno e lo scarico completo del metallo.

Bruciatore e percorso della fiamma Capacità, campo di regolazione, forma della fiamma e disposizione devono corrispondere alla geometria del tamburo e alla portata di materiale prevista.

Porta del forno e percorso di scarico La porta, la cappa e il condotto di scarico devono seguire i movimenti del forno e garantire un'estrazione controllata in ogni posizione operativa.

Pesatura e monitoraggio del processo A seconda del progetto, è possibile utilizzare celle di carico, misurazioni della temperatura, dati relativi ai bruciatori e programmi di lotto per documentare il processo di riciclaggio.

Il forno di riciclaggio è solo una parte del sistema completo

Nel caso di un sistema di riciclaggio usato, la portata della fornitura determina se sia possibile riutilizzare solo il forno o un flusso quasi completo di materiale e metallo .

Ricezione dei materiali

Stoccaggio, selezione e preparazione Contenitori, tramogge, frantoi, vagli, separatori magnetici, impianti di essiccazione e sistemi di lavorazione dei trucioli determinano la qualità del materiale prima del caricamento.

Caricamento

Introdurre il materiale nel forno in modo controllato Le macchine di caricamento, le benne, i trasportatori vibranti, le gru o i sistemi di trasporto devono essere adeguati alla forma del materiale, alle dimensioni del lotto, all’altezza di caricamento e all’apertura del forno.

Processo di fusione

Controllo del calore, del movimento e dell’atmosfera Il forno, il bruciatore o il sistema a induzione, le apparecchiature di controllo, la misurazione della temperatura, l’azionamento del tamburo e l’eventuale dosaggio degli additivi costituiscono la zona di processo principale.

Scarico

Cattura e trattamento dei gas di combustione Cappe, condotte, sistemi di postcombustione, filtri, ventilatori, punti di misura e il camino devono essere adeguati al materiale, al funzionamento del forno e ai requisiti di omologazione locali.

Trasporto del metallo

Trasporto sicuro dell’alluminio fuso Canali di colata, siviere, crogioli di trasporto, pompe o sistemi di trasferimento basculanti collegano il forno di riciclaggio ai forni di mantenimento, di correzione o di colata.

Prodotto finale

Utilizzo diretto del metallo fuso o produzione di nuovi lingotti A seconda del concetto di produzione, il metallo viene utilizzato direttamente all’interno della fonderia oppure riportato allo stato solido tramite un trasportatore per la colata in lingotti, il raffreddamento, la marcatura e l’impilamento.

Quali dati di progetto determinano l’idoneità tecnica?

Il produttore e l’anno di fabbricazione forniscono solo una classificazione iniziale . L’analisi del materiale, la produttività, l’obiettivo di recupero, l’approvvigionamento energetico e le periferiche complete del sistema sono decisivi.

Il materiale di carica, l’obiettivo di processo e il sito determinano il concetto di riciclaggio richiesto.

Materiale

Tipo e composizione del materiale da riciclare Lega, dimensioni dei pezzi, densità apparente, contenuto di ossidi, umidità, olio, rivestimenti e materiali estranei devono essere documentati nel modo più rappresentativo possibile.

Portata

Quantità di carico all’ora o per lotto Il volume di produzione, la sequenza dei lotti, il modello di turno e la riserva richiesta determinano le prestazioni necessarie del forno e delle apparecchiature periferiche .

Recupero

Quantità di metallo recuperato Il recupero valutabile dipende dalla qualità del materiale, dall’ossidazione, dal controllo del processo, dai residui e dalla quantità di metallo fuso che può essere effettivamente riutilizzata.

Capacità

Volume del lotto e contenuto di metallo fuso Il volume nominale, il riempimento operativo, la quantità minima, il metallo residuo e il grado di svuotamento devono essere considerati separatamente.

Energia

Alimentazione a gas o elettrica Verificare il tipo di combustibile, la pressione di alimentazione, la potenza del bruciatore, il carico elettrico collegato, i trasformatori e la capacità disponibile in loco .

Temperatura

Intervallo di funzionamento e sistema di misurazione Documentare le temperature della camera di combustione, dei gas di scarico e del metallo, i punti di misurazione, le termocoppie, i limiti e la strategia di controllo.

Emissioni

Volume dei gas di scarico e trattamento Valutare congiuntamente la contaminazione dei materiali, la capacità dei bruciatori, l’atmosfera del forno, il volume d’aria, la tecnologia di filtrazione e i requisiti normativi nella nuova sede.

Flusso del metallo

Scarico e lavorazione a valle L'altezza di colata, l'angolo di inclinazione, i canali di colata, le siviere, il forno di attesa, la correzione della lega e le attrezzature per la colata in lingotti devono corrispondere al layout.

Sistema di controllo

PLC, ricette e dati di processo Registrazione dei programmi di lotto, velocità di rotazione, movimento di inclinazione, controllo del bruciatore, temperatura, pesatura, messaggi di errore e interfacce.

Installazione

Dimensioni, peso e fondazione Considerare la posizione di lavoro, il campo di inclinazione, le aree di manutenzione, i carichi sulle fondamenta, la struttura in acciaio, le piattaforme e i percorsi di trasporto nella nuova sede.

Il recupero del metallo e la qualità del metallo fuso devono essere considerati congiuntamente

Un elevato quantitativo di metallo recuperato non è di per sé sufficiente. L’ alluminio fuso prodotto deve inoltre essere idoneo alla prevista correzione della lega e alle successive lavorazioni.

Separare le leghe in modo controllato Le diverse leghe di alluminio dovrebbero essere separate già durante la raccolta e lo stoccaggio. La miscelazione può complicare la successiva correzione o limitare le possibilità di riutilizzo del metallo fuso.

Limitare l’ossidazione e la perdita di metallo Ampie superfici, temperature elevate, tempi di mantenimento prolungati e un’atmosfera del forno non idonea possono causare un’ulteriore formazione di ossido. L’alimentazione del materiale e i parametri di processo devono essere adattati di conseguenza.

Eliminare l’umidità in modo sicuro Il materiale umido o chiuso in contenitori può creare gravi pericoli quando entra in contatto con l’alluminio fuso. Il controllo in entrata, l’essiccazione e le regole di caricamento in sicurezza sono quindi essenziali.

Rimuovere i residui in modo controllato Scorie, polveri di filtrazione e altri residui di processo devono essere scaricati in modo sicuro, raccolti e trattati ulteriormente in base alla loro composizione.

Pianificazione dell’analisi e della correzione Prima del riutilizzo potrebbero essere necessari campionamento, analisi spettrometrica, controllo della temperatura e correzione mirata della lega.

Ispezione tecnica di un forno di riciclaggio dell’alluminio usato

Una valutazione affidabile delle condizioni deve includere il forno, i movimenti meccanici, il sistema di riscaldamento, il rivestimento refrattario, il trattamento dei gas di scarico, il sistema di controllo e tutte le apparecchiature ausiliarie.

Corpo del forno e struttura in acciaio Ispezionare il tamburo, l’alloggiamento, il telaio, le piattaforme, le porte, i coperchi, i rinforzi e le aree interessate da corrosione, crepe o deformazioni termiche.

Rivestimento refrattario Verificare la struttura degli strati, la presenza di crepe, aree danneggiate, giunti, depositi, la sezione del tamburo, l’area della porta e la zona di colata per valutare la vita utile residua e le eventuali necessità di rinnovo.

Azionamento rotante e cuscinetti Verificare gli anelli di scorrimento, i rulli, i cuscinetti, il riduttore, i giunti, il motore, il convertitore di frequenza e la concentricità di rotazione in condizioni adeguate.

Meccanismo di inclinazione Documentare l’impianto idraulico, i cilindri, le pompe, le valvole, i punti di cuscinetti, le posizioni finali, i blocchi di sicurezza e il movimento di ritorno controllato.

Bruciatore e circuito del gas Controllare il bruciatore, l’accensione, il monitoraggio della fiamma, il ventilatore, i raccordi del gas, il controllo della pressione, la tenuta e il sistema di controllo di sicurezza.

Sistema di scarico e filtrazione Registrare in modo completo le cappe mobili, i condotti, le serrande, i ventilatori, i sistemi di postcombustione, gli elementi filtranti, le apparecchiature di scarico e i punti di misura .

Temperatura e pesatura Ispezionare le termocoppie, i tubi di protezione, i display, le celle di carico, le condizioni di taratura, i limiti e la registrazione del processo.

Apparecchiature di carico e scarico Ispezionare la macchina di carico, i cassoni, le unità di sollevamento, gli scivoli, gli scarichi, le posizioni delle siviere e le attrezzature di trasporto disponibili per verificarne lo stato e la completezza.

Sistema di controllo e documentazione Assicurare il PLC, il pannello operatore, i programmi, le ricette, gli schemi elettrici, gli schemi dei gas, la documentazione idraulica, i parametri e i manuali operativi nel modo più completo possibile.

Lo smantellamento e il rimontaggio costituiscono un progetto di sistema a sé stante

I forni di riciclaggio sono impianti pesanti, sottoposti a sollecitazioni termiche, con numerose apparecchiature periferiche. Un riutilizzo di successo inizia quindi con una documentazione completa presso la sede attuale.

Rilevamento

Documentare l’impianto e le interfacce Registrare in modo completo dimensioni, peso, fondazioni, struttura in acciaio, alimentazione energetica, percorso dei fumi, caricamento, trasporto dei metalli, sistema di controllo e aree di sicurezza.

Spegnimento

Rimuovere i residui metallici e di lavorazione Svuotare il forno, mettere in sicurezza i residui, separare i fluidi, disattivare l’ alimentazione energetica e preparare le aree contaminate per lo smantellamento.

Smantellamento

Separare chiaramente il sistema principale dalle apparecchiature periferiche Etichettare cavi, condutture, strutture in acciaio, apparecchiature di scarico, impianti idraulici, bruciatori, apparecchiature di carico e componenti di trasporto e smantellarli in modo sicuro per il trasporto.

Trasporto

Pianificare fin dalle prime fasi i pesi e i baricentri Considerare i punti di sollevamento, la portata della gru, le dimensioni dei veicoli, il fissaggio del carico, i permessi stradali e i percorsi di accesso alla nuova sede.

Rimontaggio

Riconfigurare le fondamenta, il sistema di scarico e l’alimentazione energetica Coordinare l’installazione, il rivestimento refrattario, la regolazione del bruciatore, la tecnologia di filtrazione, il sistema di controllo, le funzioni di sicurezza e il funzionamento di prova come un unico progetto integrato.

Forni per il riciclaggio dell’alluminio usati e impianti completi

A seconda della disponibilità, la gamma può comprendere singoli forni di fusione, forni a tamburo rotante, forni di mantenimento e sistemi completi di riciclaggio con attrezzature di caricamento, trasporto del metallo fuso, forni di correzione o attrezzature per la colata in lingotti.

Tipo di sistema attuale Sistema di riciclaggio completo Possibile ambito di fornitura comprendente un forno di fusione a tamburo rotante, un forno di colata dell’alluminio e un forno di mantenimento o di correzione a valle; .

Produttore attualmente rappresentato: FUMITHERM A seconda delle disponibilità, potrebbero essere disponibili forni di fusione a tamburo rotante alimentati a gas con relativi forni di mantenimento.

Disponibilità, produttore, anno di fabbricazione, tipo di forno, capacità, sistema di riscaldamento e ambito di fornitura possono subire variazioni continue. Fanno fede le informazioni riportate nella scheda tecnica di ciascuna macchina.

Tecnologia dei forni aggiuntiva per la fornitura di metalli e le fonderie

I sistemi di riciclaggio dell’alluminio sono spesso abbinati a forni supplementari di fusione, di mantenimento, di dosaggio o a induzione.

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FISS supporta la ricerca di un forno per il riciclaggio dell’alluminio adatto e la sua definizione tecnica in base al materiale di carica, alla lega, alla produttività, al volume dei lotti, al design del forno, al sistema di riscaldamento, al recupero del metallo, al trattamento dei fumi, alle attrezzature di carico e al flusso del metallo a valle. Se al momento non è presente alcun impianto idoneo nell’elenco, FISS può effettuare una ricerca mirata attraverso la propria rete internazionale per individuare una soluzione adeguata.

In caso di vendita di attrezzature, FISS fornisce assistenza nella valutazione delle condizioni, nella documentazione tecnica, nella pianificazione dello smantellamento e nella commercializzazione internazionale di singoli forni di riciclaggio e di sistemi completi di riciclaggio dell’alluminio. Oltre all’intermediazione e alla commercializzazione internazionale, l’acquisto diretto da parte di FISS può rappresentare un’ulteriore opzione a seconda del progetto.

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