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Stahlschrott, Gusseisenspäne und Aluminiumspäne werden oft unter der gleichen allgemeinen Kategorie von Metallschrott zusammengefasst. In der Praxis unterscheiden sich diese Materialien jedoch erheblich in Bezug auf Dichte, Form, Ölgehalt, Oxidationsverhalten und nachgelagerte Anwendung.

Wenn Unternehmen Ausrüstung nur nach der pro Tag erzeugten Tonnenmenge auswählen, können sie eine geringe Auslastung der Ausrüstung, eine instabile Produktion, ungeeignete Fertigprodukte und unerwartet hohe Betriebskosten antreffen. In einigen Fällen kann ein falscher Prozess sogar die Metalloxidation und den Schmelzverlust erhöhen.

Für Schrottplätze, Gießereien, Maschinenbauunternehmen und Sekundärmetallverarbeiter sollte die erste Frage nicht einfach lauten: „Wie viel Presskraft benötigen wir?“

Eine praktischere Bewertung sollte mit mehreren betrieblichen Fragen beginnen:

Handelt es sich bei dem Material um voluminösen Stahlschrott oder um lose Maschinenspäne?

Ist das Hauptziel die Reduzierung der Transportkosten oder die Verbesserung der Schmelzrückgewinnung?

Enthält das Material Schneidflüssigkeit, Schmieröl oder andere Verunreinigungen?

Wird das fertige Material an ein Stahlwerk verkauft, in einen internen Ofen zurückgeführt oder an eine Gießerei geliefert?

Die Antworten bestimmen, ob das Projekt eine hydraulische Metallpresse, eine Schrottschere, eine Späne-Brikettierpresse oder eine komplette Linie mit Förderung, Zerkleinerung, Ölabscheidung und Brikettierung erfordert.

Stahlschrott kann Stahlplatten, Stanzabfälle, Bewehrungsstäbe, Baustahl, Leichtblechschrott, demontierte Maschinen und Automobilschrott umfassen.

Im Gegensatz zu Maschinenspänen besteht Stahlschrott im Allgemeinen aus größeren und unregelmäßigen Stücken. Seine Schüttdichte kann niedrig sein, insbesondere wenn Leichtblech und Hohlteile beteiligt sind. Infolgedessen stehen viele Schrottverarbeiter vor hohen Lager- und Transportkosten, selbst wenn ihre tatsächliche Materialtonnage moderat ist.

Lose Leichtschrott hinterlässt erheblichen Leerraum in Lastwagen und Containern. Ein Fahrzeug kann voll erscheinen, während es deutlich weniger Gewicht als erwartet trägt.

Zwei Verarbeitungsverfahren werden üblicherweise zur Lösung dieses Problems eingesetzt.

Die erste ist das hydraulische Pressen. Eine Metallpresse verdichtet losen Schrott zu dichten, regelmäßig geformten Ballen, die leichter zu stapeln, zu wiegen, zu laden und in nachgelagerte Verarbeitungssysteme einzuspeisen sind. Diese Lösung wird üblicherweise für Stanzschrott, Leichtstahlschrott, ausrangierte Metallprodukte und gemischten recycelbaren Stahl angewendet.

Die zweite Methode ist das Scheren. Alligatorscheren, Container-Scheren und Portalscheren werden verwendet, um lange, dicke oder übergroße Schrottteile auf handhabbare Längen zu reduzieren. Das resultierende Material kann besser zu den Ofenöffnungsmaßen, Transportanforderungen oder nachfolgenden Pressvorgängen passen.

Für Plätze, die gleichzeitig lange Stahlprofile, schweren Baustahlschrott und Leichtblechmaterial erhalten, ist eine Presse allein möglicherweise nicht ausreichend. Ein effektiverer Prozess kann das Vorschneiden von übergroßem Material und das separate Pressen von losem Leichtschrott beinhalten.

Gusseisenspäne entstehen üblicherweise durch Drehen, Fräsen, Bohren und andere Bearbeitungsprozesse. Sie sind klein, lose und schwer zu lagern oder zu transportieren, ohne Materialverlust.

Wenn feine Gusseisenspäne direkt in einen Ofen gefüllt werden, setzt ihre große Oberfläche mehr Metall Sauerstoff aus. Dies kann die Oxidation erhöhen. Feine Partikel können auch auf der Oberfläche des geschmolzenen Bades verbleiben, anstatt effizient einzudringen, wodurch die Menge des erfolgreich zurückgewonnenen Metalls reduziert wird.

Das Ziel des Recyclings von Gusseisenspänen beschränkt sich daher nicht nur auf die Volumenreduzierung. Das Material muss in eine dichte und stabile Form umgewandelt werden, die leichter zu transportieren, zu beschicken und zu schmelzen ist.

Eine hydraulische Späne-Brikettierpresse wird üblicherweise zu diesem Zweck eingesetzt. Die Maschine presst lose Späne zu zylindrischen oder speziell geformten Briketts. Während der Verdichtung wird Luft aus dem Material entfernt und die Schüttdichte erhöht. Die Briketts verteilen sich beim Handling weniger leicht und können effizienter in den Ofen eingebracht werden.

Das Endergebnis hängt jedoch stark vom Zustand des eingehenden Materials ab. Vor der Auswahl einer Brikettierpresse sollte der Kunde Folgendes bewerten:

Ob die Spangröße einigermaßen konsistent ist;

Ob lange, fadenförmige Späne, massive Stahlstücke oder zerbrochene Werkzeuge in das Material gemischt sind;

Wie viel Schneidflüssigkeit oder Öl in den Spänen verbleibt;

Ob eine automatische und kontinuierliche Zuführung erforderlich ist;

Ob die Briketts in einen Kupolofen, einen Induktionsofen oder ein anderes Schmelzsystem zurückgeführt werden.

Wenn die Späne einen hohen Anteil an Schneidflüssigkeit enthalten, löst die bloße Erhöhung der Presskraft nicht das gesamte Problem. Eine Zentrifugen-Ölabscheidung, Filtration oder eine andere Vorbehandlungsstufe kann erforderlich sein.

Übermäßige Flüssigkeit kann die Brikettbildung beeinträchtigen und auch Rauch, Verunreinigungen und Sicherheitsbedenken während des Schmelzens verursachen.

Aluminiumspäne können ebenfalls verdichtet werden, sollten aber nicht automatisch wie Gusseisenspäne behandelt werden.

Aluminium ist leicht, und Bearbeitungsvorgänge erzeugen oft sehr voluminöse Locken, Flocken und lose Späne. Diese Materialien nehmen trotz ihres relativ geringen Gewichts erheblichen Lagerraum ein.

Aluminiumspäne entwickeln auch leicht eine Oxidschicht. Feine Aluminiumpartikel können erhebliche Schmelzverluste erleiden, wenn sie lose eingefüllt werden. Darüber hinaus können Späne aus Bearbeitungsvorgängen Schneidöl oder Emulsionen enthalten. Wenn der Flüssigkeitsgehalt nicht kontrolliert wird, können die Briketts instabil sein und der Schmelzprozess kann zusätzlichen Rauch erzeugen.

Ein Projekt zum Recycling von Aluminiumspänen muss daher gleichzeitig Volumenreduzierung, Flüssigkeitsabscheidung, Oxidationskontrolle und Effizienz der Ofenbeschickung berücksichtigen.

Relativ trockene und gleichmäßige Aluminiumspäne, die in kleinen Mengen produziert werden, können mit einer eigenständigen hydraulischen Brikettierpresse verarbeitet werden. Für kontinuierliche Produktion, hohen Flüssigkeitsgehalt oder unregelmäßige Späneformen kann das System einen Förderer, einen Zerkleinerer, einen Zentrifugalabscheider, einen Lagertrichter, eine Schneckenzuführung und eine Brikettierpresse umfassen.

Es ist auch wichtig zu verstehen, dass eine Brikettiermaschine bei der Verarbeitung von Gusseisenspänen und Aluminiumspänen nicht die gleiche Kapazität liefern kann.

Aluminiumspäne haben eine geringere Schüttdichte und können nach der Verdichtung eine größere Rückfederung aufweisen. Die Zuführungseffizienz und das Brikettgewicht können je nach Späneform erheblich variieren. Kapazitätsdaten aus Tests mit Gusseisenspänen sollten daher ohne Materialbewertung nicht direkt auf ein Aluminiumprojekt angewendet werden.

Ein allgemeines Maschinenbauunternehmen erzeugte Stanzabfälle, Gusseisenspäne und eine geringere Menge Aluminiumspäne. Das Unternehmen plante ursprünglich den Kauf einer großen hydraulischen Metallpresse für alle drei Materialien.

Eine Überprüfung der tatsächlichen Abfallströme zeigte, dass die Stanzabfälle und kurzen Stahlplatten für das Pressen geeignet waren. Die Gusseisenspäne waren fein und enthielten eine geringe Menge Schneidflüssigkeit, was eine Flüssigkeitskontrolle und Brikettierung erforderte. Die Aluminiumspäne wurden in geringerer Menge produziert, nahmen aber aufgrund ihrer lockeren Struktur erheblichen Platz ein.

Das Mischen der Aluminiumspäne mit den Gusseisenspänen hätte die Brikettqualität reduziert und den Wiederverkaufswert beider Materialien gesenkt.

Anstatt eine Maschine für jedes Material zu verwenden, hat das Unternehmen einen getrennten Prozess eingeführt:

Der Stahlschrott wurde mit einer hydraulischen Metallpresse mittlerer Kapazität zu regelmäßigen Ballen verdichtet, was die LKW-Beladung verbesserte und den Lagerplatz reduzierte;

Die Gusseisenspäne wurden separat gesammelt, abgelassen und mit einer hydraulischen Brikettierpresse verarbeitet, bevor sie in den Gießereiprozess zurückgeführt wurden;

Die Aluminiumspäne wurden in speziellen Behältern gelagert und in Chargen brikettiert, nachdem sich ausreichend Material angesammelt hatte.

Dieser Ansatz erforderte eine gezieltere Materialhandhabung als eine Ein-Maschinen-Lösung, verhinderte jedoch Kontaminationen, bewahrte den Wert jedes Metalls und vermied die Investition in eine überdimensionierte automatisierte Aluminiumspäne-Linie für einen relativ kleinen Abfallstrom.

Der Fall zeigt, dass eine effektive Ausrüstungsauswahl nicht bedeutet, die größte oder am stärksten automatisierte Maschine zu wählen. Es bedeutet, jedes Material mit einem Prozess abzugleichen, der sein Volumen, seinen Wert und seine nachgelagerte Verwendung widerspiegelt.

Ein Angebot, das nur auf Maschinenkraft oder Tages-Tonnage basiert, spiegelt möglicherweise nicht die tatsächlichen Betriebsanforderungen wider.

Um eine zuverlässigere Empfehlung zu erhalten, sollten Kunden Folgendes bereitstellen:

1. Klare Fotos und Videos des tatsächlichen Materials;

2. Die wichtigsten Materialtypen und ob sie getrennt sind;

3. Maximale Materialabmessungen, Dicke und allgemeine Form;

4. Tatsächliches stündliches, tägliches oder monatliches Produktionsvolumen;

5. Ungefährer Gehalt an Schneidflüssigkeit, Öl oder Feuchtigkeit;

6. Erforderliche Ballen- oder Brikettabmessungen;

7. Der Endkäufer oder die Art des Schmelzofens;

8. Verfügbare Stromversorgung, Installationsplatz und Zufuhrmethode;

9. Ob ein kontinuierlicher automatischer Betrieb erforderlich ist;

10. Lokale Anforderungen an Lärm, Staub, Flüssigkeitssammlung und Maschinensicherheit.

Mit diesen Informationen kann der Ausrüstungslieferant die Presskraft, die Kammerabmessungen, die Matrizengröße, die Zuführungskonfiguration und die erforderliche Hilfsausrüstung genauer bestimmen. Es reduziert auch das Risiko teurer Modifikationen nach der Installation.

Die Maschinenkraft ist eine der am einfachsten zu vergleichenden Spezifikationen, sollte aber nicht die einzige Grundlage für Kaufentscheidungen sein.

Kammergröße, Zuführgeschwindigkeit, Zykluszeit, hydraulische Stabilität, Lebensdauer von Verschleißteilen und Wartungszugänglichkeit können einen gleichwertigen oder größeren Einfluss auf die tatsächliche Produktion haben.

Zum Beispiel kann eine Hochdruck-Brikettierpresse immer noch eine schlechte Leistung erbringen, wenn ihre Zuführöffnung für voluminöse Aluminiumspäne zu klein ist. Im Gegensatz dazu kann ein moderat leistungsfähiges System mit kontinuierlicher Zuführung und richtiger Materialvorbehandlung eine stabilere Produktion erzielen.

Beim Vergleich von Ausrüstungsvorschlägen sollten Kunden Folgendes bewerten:

Leistung mit dem tatsächlichen Material des Kunden;

Verfügbarkeit von Testvideos oder Betriebsdaten aus ähnlichen Anwendungen;

Einfachheit des Austauschs von Klingen, Dichtungen und Matrizen;

Ob die Automatisierungsebene der verfügbaren Belegschaft entspricht;

Zugänglichkeit beim Beseitigen von Verstopfungen oder beim Umgang mit abnormalem Material;

Die Fähigkeit des Lieferanten, die Kammer, die Zufuhrmethode und die Abmessungen des Endprodukts anzupassen.

Da Stahlwerke, Gießereien und Nichteisenmetallverarbeiter der Rückgewinnung von Rohstoffen und den Produktionskosten mehr Bedeutung beimessen, geht die Auswahl der Ausrüstung über den Kauf einer eigenständigen Maschine hinaus.

Stahlschrottprojekte konzentrieren sich auf Scheren, Verdichten und Transport. Gusseisenspäne-Projekte konzentrieren sich auf Flüssigkeitskontrolle, Brikettstabilität und Ofenrückführung. Aluminiumspäne-Projekte erfordern besondere Aufmerksamkeit für Ölabscheidung, Oxidation und Schmelzverlust.

Obwohl alle drei Materialien recycelbare Metalle sind, sollten sie nicht über ein identisches System verarbeitet werden.

Für ein Unternehmen, das ein neues Recyclingprojekt plant oder eine bestehende Anlage modernisiert, ist der effektivste erste Schritt die Klassifizierung des Materials, die Aufzeichnung des tatsächlichen Produktionsvolumens und die Festlegung, wo das fertige Produkt verwendet wird.

Erst nachdem diese Faktoren verstanden wurden, sollte das Unternehmen eine Metallpresse, eine Schrottschere, eine Späne-Brikettierpresse oder eine automatisierte Recyclinglinie auswählen. Dieser Ansatz kann Transport- und Schmelzkosten senken und gleichzeitig den Gesamtwert aus Metallabfällen verbessern.