алюминий
Дан анализ состояния и перспектив внутреннего рынка вторичного алюминия в России после введения запретительных (50%) экспортных пошлин на лом цветных металлов. Приведены сведения о потреблении алюминия в различных секторах промышленности в 1996-1999 гг. и составе алюминиевого лома. В 2000 г. объем рынка алюминиевого лома составлял 390 тыс. т, а до 2005 г. объем этого рынка оценивают всего в 290-310 тыс. т/г. В 1999-2000 гг. душевое потребление алюминия в России составляло всего 3 кг, в то время как в Европе оно достигало 20 кг, а в США и Японии по 30 кг. Вторичный алюминий в литейных алюминиевых сплавах, которые составляют 20% общего количества производимых алюминиевых сплавов, используется всего в количестве 50%, а в Германии, США и Японии в таких сплавах используют до 90% вторичного алюминия. Из 410 тыс. т лома образовавшегося в 1999 г...
Предложен способ выплавки вторичного Al, включающий в себя создание шлаковой ванны в жаростойком тигле посредством графитового электрода, получение расплава и заполнение им формы. Способ отличается тем, что на дно тигля перед началом плавки укладывают 50-60% массы флюса, необходимой для плавки, графитовым электродом расплавляют флюс и непрерывно подают в околоэлектродную зону шихту в кусках размером 5-150 мм при плотности мощности на поверхности шлаковой ванны 2-2,5 кВт/см{2}. При накоплении в тигле слоя металла толщиной 100-150 мм плотность мощности повышают до 3-3,5 кВт/см{2}, дополнительно выплавляют необходимое количество металла, снова повышают плотность мощности до 4-4,5 кВт/см{2}, дают выдержку 5-10 мин и сливают расплав. В ходе всего процесса плавки в тигле поддерживают избыток флюса.
...
При производстве вторичных Al-сплавов основная доля расходов приходится на шихту, поэтому создание высокоэффективного производства, снижение себестоимости выпускаемой продукции неразрывно связано с рациональным использованием сырья, оптимизацией состава шихтовых материалов. Увеличение доли низкосортного сырья, вовлекаемого в переработку, в частности Al-шлаков, существенно усложняет задачу выбора оптимального состава шихты, поскольку при этом требуется не только определять усредненный химический состав компонентов шихты, но и учитывать реальный угар каждого элемента, химические взаимодействия оксидов Fe, Zn, Pb и прочих элементов, погрешности определения металлургического выхода и химического состава шихтовых материалов...
Рассмотрено современное состояние рециклирования алюминия. В 1998 г. было произведено 22 млн. первичного алюминия, а общее его потребление составило 30 млн., т. е. 27% пришлось на долю вторичного металла. К 2030 г. общее потребление алюминия ожидают на уровне 50 млн. т, из которых на долю вторичного придется 22-24 млн. т. Такое соотношение между первичным и вторичным алюминием снизит средний расход на его производство с 13 кВт-ч/кг до 8 кВт-ч/кг. Для увеличения доли вторичного металла в общем объеме необходима разработка таких процессов рафинирования отходов, которые обеспечат производство любого нового сплава из любого скрапа без экономических проблем. Перечислены некоторые пути развития процессов рафинирования старого алюминиевого лома.
...
Рассмотрены возможности и проблемы организации замкнутого цикла из производства, потребления, рециклирования и нового потребления алюминия. Переработка 1 кг лома сберегает 4 кг бокситов, 4 кг химических реагентов, 14 кВт.ч электроэнергии. На производство вторичного алюминия расходуется только 1/20 часть электроэнергии необходимой для производства первичного металла, а капитальные затраты меньше в 10 раз. На долю вторичного металла приходится около 1/3 из общего потребления алюминия в 25 млн.т/г. 1/5 всего алюминиевого лома приходится на упаковочный. В США перерабатывают около 60% использованных алюминиевых банок, в Швеции свыше 90%, а в среднем по Европе – 43%. Большинство алюминиевых отходов, а не только лом, поддаются переработке на вторичный металл...
Рассмотрены последствия переработки алюминийсодержащих отходов, образующихся при капитальном ремонте электролизеров, миксеров и ковшей, в литейном производстве и т. п., на работу электролизеров. Перечислен целый ряд негативных последствий такого использования электролизеров и в том числе уменьшение выхода металла и ухудшение его качества. За рубежом подобные отходы перерабатывают только на специально построенных предприятиях, где это обходится дешевле. Только расход электроэнергии при переработке отходов в электролизере в 10 раз превышает ее расход в роторной печи.
...
Приведены результаты исследований по разработке программы оптимизации состава шихты для производства вторичных алюминиевых сплавов из низкосортного сырья. Первая версия программы способна одновременно оптимизировать до 40 марок сплава при практически неограниченном количестве компонентов исходного сырья (шлаков, лома, стружки, легирующих добавок, подготовительных сплавов, флюсов). Программа проходит пробную эксплуатацию.
...
Обсуждаются достоинства и перспективы рециклинга алюминия, который не подвергается коррозии и не изменяет своих свойств за время работы и последующего хранения в виде лома и отходов. В среднем ежегодный прирост объемов рециклирования алюминия на 1% превышает рост производства первичного металла. Для повторной переработки алюминия требуется только 5% от общей энергии, идущей на производство первичного металла.
...
Рассмотрена проблема переработки отходов криолитовых и алюминиевых заводов с целью обезвреживания фторсодержащих соединений и возврата фтора в производство. Отходы различаются по физическим свойствам и химическому составу и требуют индивидуального технологического подхода при выборе варианта их использования и переработки.
...
Основным потребителем старого лома остаются производители вторичного алюминия. Они производят литейный материал, используемый в автомобильной промышленности. Рассмотрена взаимосвязь между потреблением и поставками на рынок вторичных алюминиевых сплавов. Основываясь на стандартной микроэкономической модели, где принята тождественность спроса и предложения, и используя данные за 1983-1997 гг. для Германии, Франции, Италии и Соединенного Королевства, рассмотрена экономическая модель. В ней дана оценка относительной важности факторов определяющих спрос и предложение в производстве вторичного алюминия в Европе. Она выявила, что цены спроса и предложения на вторичный алюминий неэластичны, что приводит к ограничению его потребления...
Приведены сведения о приобретении компанией “Русский алюминий” и компанией “Вторчермет” печей и установок по переработке низкокачественных алюминиевых отходов (шлаков, обрези и стружки, консервных банок и пр.), прессования горячего алюминиевого шлака и обогащения холодного алюминиевого шлака с получением алюминиевого концентрата. Это оборудование компании приобрели у фирмы “ALTEK” из США. Перечислены возможности такого оборудования.
...