Как работает брикетировочный пресс

Если вы когда-нибудь смотрели на груду металлической стружки, опилок или отходов и задавались вопросом, есть ли лучший способ обращения с ними, ответ — да. Брикетировочный пресс превращает эти беспорядочные, занимающие много места отходы в плотные, однородные блоки, которые легче хранить, транспортировать и продавать. Но как именно он работает?

Если вкратце, брикетировочный пресс применяет экстремальное гидравлическое или механическое давление для уплотнения рыхлого металлолома в твердые блоки высокой плотности, называемые брикетами. В этом руководстве рассматривается принцип работы, различные типы доступных машин, ключевые компоненты, из которых состоит система брикетирования, и то, что требуется для производства высококачественных брикетов.

Как работает пресс для брикетирования металла?

Брикетировочный пресс сжимает рыхлый металлолом в плотные брикеты посредством систематической последовательности подачи, предварительного сжатия, основного сжатия и выталкивания. Высокое давление соединяет частицы металла вместе, создавая твердый блок без необходимости использования дополнительных связующих веществ.

Работа осуществляется по пошаговому циклу:

1. Подача. Металлические отходы, такие как стружка или опилки, загружаются в приемный бункер. Этот бункер служит точкой сбора и входа для всего поступающего лома, обеспечивая равномерный поток в систему.
2. Транспортировка. Из приемного бункера шнековый конвейер транспортирует металлолом в камеру предварительного сжатия. Конвейер работает по циклу, управляемому программируемым логическим контроллером (PLC), который автоматически регулируется в зависимости от размера и плотности частиц для обеспечения оптимального качества брикетов.
3. Предварительное сжатие. Как только шнековый конвейер заполняет камеру предварительного сжатия нужным количеством материала, активируется предпрессовщик и выполняет начальное сжатие. Предпрессовщик проталкивает рыхлый металл в камеру прессования, подготавливая его к окончательному сжатию.
4. Основное сжатие. После этого включается основной прессующий поршень. Он прикладывает значительное усилие к материалу в камере прессования, формируя из него плотный брикет. Во время сжатия остатки охлаждающих жидкостей или масел отжимаются из лома и собираются в поддоне под машиной для возможного повторного использования. Датчики давления постоянно контролируют уровни сжатия, поддерживая давление до достижения заданного значения, что гарантирует соответствие плотности брикета установленным требованиям.
5. Выталкивание. После сжатия пресс-форма перемещается, чтобы совместить готовый брикет с отверстием для выталкивания. Выталкиватели проталкивают брикет через отверстия в передней плите машины. Затем основной поршень сжатия и предпрессовщик возвращаются в исходное положение, а пустая матрица выравнивается с поршнем сжатия для начала нового цикла.

Процесс контролируется с высокой точностью. Гидравлические системы используют программируемые логические контроллеры, которые управляют циклами сжатия, контролируя уровни давления и регулируя время сжатия в зависимости от изменений плотности материала. Этот непрерывный процесс повторяется до тех пор, пока весь материал в приемном бункере не будет переработан.

Требования к давлению значительно различаются в зависимости от типа металла. Стальной лом и лом чугуна обладают высокой твердостью и низкой пластичностью, требуя высокого давления 250-400 МПа для достижения эффекта уплотнения. Алюминиевый и медный лом обладают хорошей пластичностью и могут формоваться при давлении 150-250 МПа. Время выдержки под давлением должно контролироваться в пределах 3-8 секунд. Недостаточное время выдержки приводит к высокой пористости и легкому разрушению брикета, в то время как чрезмерное время увеличивает цикл и снижает производительность.

В таблице ниже приведены требования к давлению для различных металлов.

Современные брикетировочные машины могут производить брикеты с плотностью, в пять раз превышающей плотность исходного рыхлого лома, значительно уменьшая объем и создавая продукт, который легче обрабатывать, транспортировать и перерабатывать.

Типы брикетировочных машин

Брикетировочные машины классифицируются по принципу действия на четыре основных типа: гидравлические, шнековые, поршневые и валковые. Каждый тип работает по-разному и подходит для различных задач.

Гидравлический тип

Гидравлический брикетировочный пресс использует насосную станцию для подачи масла под высоким давлением, которое приводит в движение поршень для сжатия материала. Гидравлическая система создает экстремальное давление в герметичной камере, а гидравлические цилиндры способны сжимать алюминий под давлением более 30 000 фунтов на кв. дюйм (psi).

Гидравлические брикетировочные прессы особенно эффективны для прессования металлов благодаря своей способности поддерживать высокое давление в течение длительного времени. Это увеличенное время сжатия позволяет большей части упругой деформации перейти в постоянную пластическую деформацию, что приводит к получению более прочных и стабильных брикетов.

По сравнению с валковыми, поршневыми и шнековыми типами, гидравлические брикетировочные прессы лучше подходят для металлических материалов из-за высокого давления.

Шнековый тип

Шнековый брикетировочный пресс использует большой шнек для измельчения, сжатия и экструзии материала в брикеты. Сырье подается через загрузочное отверстие, а лопасти шнека проталкивают материал вперед, перемешивая и прессуя его перед экструзией. Этот тип обычно используется для биомассы, где природный лигнин в составе материала служит связующим веществом под воздействием высокого давления и температуры.

Поршневой тип

Поршневой брикетировочный пресс использует маховик с приводом от двигателя и механический поршневой упор для сжатия материала. Машина состоит из шнекового питателя и двухвалкового компактора. Поршневые машины имеют более короткие циклы работы и часто используются для мягких металлов, таких как алюминий.

Валковый тип

Валковый брикетировочный пресс использует два вращающихся в противоположных направлениях валка для уплотнения материала. Порошок подается в машину самотеком или с помощью шнека, а валки захватывают и сжимают его между собой. Один валок является неподвижным, а другой — плавающим, при этом гидравлические поршни прижимают плавающий валок к неподвижному. Этот тип обычно используется для угля, древесного угля и минеральных порошков.

Похожая статья: Гидравлический против механического брикетировочного пресса

Основные компоненты гидравлической брикетировочной системы

Комплексная гидравлическая брикетировочная система состоит из нескольких ключевых компонентов, которые работают вместе для превращения рыхлого лома в плотные брикеты.

Гидравлическая система питания

Гидравлическая система питания — это сердце гидравлического брикетировочного пресса. Обычно она использует конструкцию с двумя насосами и двумя контурами, где насос низкого давления быстро подает напорную головку для проталкивания материала в камеру, а затем насос высокого давления обеспечивает номинальное давление для окончательного сжатия. Это создает сегментированный режим работы “быстрая подача плюс формование под высоким давлением”, что обеспечивает эффективность и предотвращает потери энергии.

Компоненты для обработки материала

Компоненты для обработки материала подготавливают и перемещают лом в систему сжатия. Загрузочный бункер служит точкой сбора и входа для поступающего лома. Шнековый конвейер транспортирует металлический лом из бункера в камеру предварительного сжатия. В некоторых системах перед сжатием выполняется измельчение, чтобы получить однородный размер стружки из длинных витых отходов, что улучшает подачу материала и обеспечивает стабильную плотность брикетов.

Система сжатия

Система сжатия — это место, где происходит непосредственное уплотнение. Она включает камеру предварительного сжатия, которая выполняет начальное сжатие и проталкивает рыхлый металл в прессовочную камеру. Главный прессовочный поршень прикладывает значительное усилие к материалу в камере, формируя плотный брикет. Матрица или пресс-форма придает брикету цилиндрическую или прямоугольную форму.

Системы выталкивания и управления

Система выталкивания удаляет готовые брикеты из машины. После сжатия пресс-форма перемещается, чтобы совместить готовый брикет с отверстием для выгрузки, и выталкиватели извлекают брикет. Система управления, как правило, на базе PLC, управляет всем циклом сжатия, контролируя уровни давления и регулируя время сжатия в зависимости от изменений плотности материала.

Система рекуперации жидкости

Во время сжатия остатки охлаждающих жидкостей или масел отжимаются из лома и собираются в поддоне под машиной. Удаленные жидкости стекают в сборные резервуары, где их можно отфильтровать и повторно использовать в производственных процессах. Эта рекуперация жидкости является значительным преимуществом процесса брикетирования, сокращая отходы и позволяя повторно использовать ценные смазочно-охлаждающие жидкости.

Как увеличить плотность брикетов

Плотность брикета — один из важнейших показателей качества в процессе брикетирования. Более высокая плотность означает удобство транспортировки, более высокую стоимость лома и более эффективную переплавку. На конечную плотность брикета влияет несколько факторов.

Время выдержки под давлением имеет решающее значение. Время выдержки под давлением должно контролироваться в пределах 3-8 секунд. Недостаточная выдержка приводит к высокой пористости и легкому разрушению брикета. Если время слишком велико, цикл удлиняется, а производительность снижается. Увеличенное время сжатия в гидравлических системах позволяет большей части упругой деформации перейти в постоянную пластическую деформацию, что приводит к получению более прочных и стабильных брикетов.

Подготовка материала также влияет на плотность. Измельчение перед сжатием позволяет получить однородный размер стружки из длинных витых отходов, что улучшает подачу материала и обеспечивает стабильную плотность брикетов. Ход напорной головки и размер матрицы должны соответствовать спецификациям брикета. Стандартные круглые брикеты диаметром 80-120 мм или квадратные брикеты 100×100 мм достигают плотности 5,5-7,2 г/см³ после формования.

Конструкция матрицы влияет на качество брикета. Матрица или пресс-форма должны быть правильно подобраны и обслуживаться для получения стабильных форм и плотности. Параметры давления должны быть точно настроены в соответствии с материалом и формой лома.

Распространенной проблемой при брикетировании является низкое давление. Это может быть вызвано недостаточным гидравлическим давлением, износом уплотнений или неправильной подачей материала. Устранение неполадок при низком давлении обычно включает проверку уровня гидравлической жидкости, осмотр уплотнений и шлангов на предмет утечек, а также обеспечение подачи материала в систему с правильной скоростью.

Почему гидравлическое брикетирование идеально подходит для переработки металлов

Гидравлическое брикетирование является предпочтительным выбором для переработки металлов. Ряд характеристик делает его оптимальным решением для обработки металлической стружки и опилок.

Возможность создания высокого давления

Гидравлические системы способны создавать экстремальное давление в герметичной камере. Гидравлические цилиндры могут сжимать алюминиевый материал под давлением свыше 30 000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Для уплотнения стального лома и лома чугуна требуется 250-400 МПа, в то время как алюминий и медь могут быть спрессованы при 150-250 МПа. Этот диапазон давления охватывает практически все распространенные типы металлов.

Длительное время выдержки под давлением

Гидравлические системы поддерживают высокое давление в течение более длительного времени, чем механические аналоги. Это увеличенное время сжатия позволяет преобразовать больше упругой деформации в постоянную пластическую деформацию, что приводит к получению более прочных и стабильных брикетов. В результате брикеты сохраняют целостность при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке и загрузке в печь.

Регенерация СОЖ

Во время сжатия остатки охлаждающих жидкостей и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) выжимаются из лома и собираются. Вытесненные жидкости стекают в сборные резервуары, где их можно отфильтровать и повторно использовать в процессах механической обработки, что позволяет вернуть ценные ресурсы, которые в противном случае были бы потеряны.

Универсальность для различных типов металлов

Гидравлические брикетировочные прессы работают с различными металлами. Они подходят для черных металлов, таких как стальная, чугунная и нержавеющая стружка. Они также перерабатывают цветные металлы, такие как алюминиевая, медная, латунная и бронзовая стружка. Такая универсальность делает их подходящими для автомобильных заводов, аэрокосмических предприятий, литейных цехов и центров по переработке отходов.

Связующие вещества не требуются

Брикетирование металла основано на технологии гидравлической холодной формовки, которая использует характеристики пластической деформации металлических материалов для достижения плотного соединения без добавления связующего вещества. Высокое давление разрушает поры между частицами и способствует микросцеплению поверхностей.

С 2008 года Aupwit производит гидравлические брикетировочные прессы для переработки металлической стружки, предлагая модели с одним выходом, двумя выходами и вертикальные модели, предназначенные для обработки стальной, чугунной, алюминиевой и медной стружки. Наши решения для гидравлического брикетирования сочетают в себе возможность создания высокого давления, эффективную регенерацию жидкостей и надежную работу, помогая предприятиям по металлообработке превращать отходы в ценный ресурс.

Заключение

Брикетировочный пресс превращает рыхлые металлические отходы в плотные, ценные брикеты посредством точной последовательности подачи, сжатия и выталкивания. Этот процесс значительно уменьшает объем лома, позволяет восстановить дорогостоящие СОЖ и создает продукт, который ценится выше на рынках вторичного сырья.

Тип оборудования, который вы выбираете, зависит от вашего материала и производственных требований. Гидравлические брикетировочные прессы особенно хорошо подходят для работы с металлом благодаря возможности создания высокого давления, длительному времени выдержки под давлением и способности работать с различными типами металлов без использования связующих веществ.

Для достижения высокой плотности брикетов необходимо уделить внимание времени выдержки под давлением, подготовке материала и конструкции матрицы. При правильной настройке брикеты могут достигать плотности 5,5-7,2 г/см³, что делает их эффективными для транспортировки, погрузки и переплавки.

Если вы перерабатываете стальную, чугунную, алюминиевую или медную стружку и хотите превратить отходы в доход, гидравлический брикетировочный пресс — это проверенное решение. Свяжитесь с Aupwit чтобы обсудить ваши конкретные требования и подобрать подходящее решение по брикетированию для вашего предприятия.