Koncepcja linii do recyklingu metalowych materiałów kompozytowych z nasycanym zbrojeniem

• Autorzy: Nagolska, D. , Langiewicz, M.

Warianty tytułu

EN

Conception of line for recycling the metal composite materials with saturated reinforcement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rosnące wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym są przyczyną coraz szerszego zastosowania różnego rodzaju materiałów kompozytowych, w tym również metalowych kompozytów z nasycanym zbrojeniem. Opanowano już dość dobrze technologie ich wytwarzania, natomiast w mniejszym zakresie technologie ich recyklingu. Mimo iż znana jest metoda odzyskiwania metalu osnowy w kontrolowanych warunkach, brakuje opracowań dotyczących linii technologicznej. Opracowanie koncepcji takiej linii jest ważne ze względu na fakt, iż po procesie recyklingu oprócz metalu osnowy, którego czystość pozwala na niemal natychmiastowe wykorzystanie, pozostaje nam jeszcze zbrojenie z resztkami metalu, nasycone ośrodkiem. Ośrodek ten stanowią zazwyczaj sole, których składowanie wraz ze zbrojeniem może stanowić zagrożenie dla środowiska. Dlatego w pracy przedstawiono koncepcję linii technologicznej, której podstawowym elementem jest piec do oddzielania metalu ze zbrojenia kompozytowego. Kolejnymi elementami linii umożliwiającymi usunięcie soli pozostałej w zbrojeniu są: urządzenia mielące, płuczka, separatory, odwadniacze, osuszacze i krystalizator soli, umożliwiający jej ponowne wykorzystanie w procesie recyklingu. W poniższym artykule przedstawiono również zasady doboru wybranych urządzeń. Określono zasady doboru pieca, a w szczególności jego pojemności i temperatury pracy na podstawie prostego bilansu cieplnego, oraz zasady doboru urządzeń do mielenia zbrojenia pozostałego po procesie oddzielania. Zmielenie pozostałego po procesie recyklingu zbrojenia jest ważnym etapem, w zasadniczy sposób przyspieszającym i ułatwiającym prowadzenie procesu rozdzielania zbrojenia, resztek metalu i ośrodka zawartego w zbrojeniu. Ze względu na zróżnicowany charakter składników (np. różna twardość) określenie wymagań dla urządzeń mielących jest bardzo trudne. W artykule zaproponowano, aby urządzenia do mielenia dobierać nie na podstawie twardości, ale na podstawie wytrzymałości na ściskanie mielonych elementów. Jeśli recykling będzie dotyczył jednego rodzaju kompozytów metalowych z nasycanym zbrojeniem, umożliwi to precyzyjny dobór urządzenia. Jeśli jednak recyklingowi będziemy poddawać bardziej zróżnicowane materiały, dobór urządzeń mielących może nastręczać znacznie większe problemy.

EN

Growing requirements imposed on structural materials are conducive to wider use of various composite materials, inclusive of metal composites with saturated reinforcement. Production technology of these materials is mastered relatively well, nevertheless, the level of technology of their recycling remains rather low. In spite of the fact that the method of matrix metal recovery under controlled conditions is known, the solutions of technological lines of the process are still missing. Development of an idea of such a line is an important task, taking into account that in result of the recycling are obtained the matrix metal, the purity of which enables its nearly direct reuse, and, moreover, the reinforcement with metals residues saturated with the medium. The medium usually includes salts that, when stored together with the reinforcement, may give rise to hazard for the environment. Therefore, the paper presents a concept of a technological line the basic part of which is a furnace for metal separating from the composite reinforcement. Another parts of the line that enable removing the salt remaining in the reinforcement are: a grinding device, a washer, separators, dehydrators, dryers, and salt crystallizer that allows for its reuse in the recycling process. The paper also presents the principles of choosing the selected devices. Based on a simple heat balance the principles of choosing the furnace are determined, particularly concerning its capacity and working temperature, as well as the principles of determining parameters of the device for grinding the reinforcement remaining after the separation process. Grinding of the reinforcement separated in the recycling process is an important stage that significantly speeds up and improves separation of the reinforcement, metal and reinforcement medium residues. Differentiated character of the components (e.g. various hardness) causes significant difficulties in formulation of the requirements imposed on the grinding devices. The present paper formulates a proposal for choosing the grinding device based on the compressive strength instead of the hardness of the parts to be ground. Should only one type of the metal composite with saturated reinforcement be recycled, the device may be precisely chosen. On the other hand, in case of more differentiated materials the choice of the grinding devices may be much more problematic.

Słowa kluczowe

PL

metalowy odlew kompozytowy; recykling; zbrojenie

EN

metal composite casting; recycling

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 9, nr 1
• Strony: 45-48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nagolska, D.

autor

Langiewicz, M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, ul. Piotrowo 3, 61-138 Poznań,

Bibliografia

• [1] Sobczak J., Kompozyty metalowe, Wydawnictwo Instytutu Odlewnictwa i Instytutu Transportu Samochodowego, Kraków-Warszawa 2001, s. 315.
• [2] Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann Z., Witemberg-Perzyk D., Wojciechowski S., Kompozyty, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003, s. 217.
• [3] Nagolska D., Szweycer M., Recykling odlewów z kompozytów metalowych zbrojonych cząstkami i z nasycanym zbrojeniem, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji 2003, 23, 1, 115-125.
• [4] Sprawozdanie z grantu pt. „Recykling odlewów z kompozytów metalowych zawiesinowych i z nasycanym zbrojeniem”, Grant nr 3T08B 022-26, niepublikowana.
• [5] http://www.chemorganiczna.com/content/view/19/6/ [21-06-2008]