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Jul 18, 2023

Niedrig produzieren

Mit dem wurde ein Verfahren zur Aufbereitung von geschreddertem Schrott entwickelt und optimiert

Unter Verwendung des ballistischen Separators Eriez Shred1 in Verbindung mit einer magnetischen Separationsausrüstung wurde eine Methode zur Aufbereitung von geschreddertem Schrott entwickelt und optimiert. Der resultierende veredelte geschredderte Schrott verringert die Menge an kupferhaltigem Material (typischerweise weniger als 0,2 Prozent) und erhöht die Qualität des Schrotts. Dies wird erreicht, indem die verlegten Nichteisenmaterialien entfernt werden, die typischerweise in geschreddertem Schrott vorkommen, wodurch die Ausbeute im Stahlherstellungsprozess erhöht wird.

Dieses Verfahren ermöglicht es Schredderhöfen, Stahlwerken, die einen Schrott mit niedrigem Kupfergehalt suchen, einen attraktiveren Schrott zur Verfügung zu stellen. Diese Stahlwerke erzielen einen wettbewerbsfähigen Kostenvorteil, indem sie weniger Roheisen/DRI (direkt reduziertes Eisen/Eisenschwamm) und Pre-Consumer-Schrott sowie mehr kostengünstigen, geschredderten Schrott mit niedrigem Kupfergehalt bei der Stahlblechherstellung im Elektrolichtbogenofen (EAF) verwenden.

Regulärer geschredderter Schrott, der an Stahlwerke geliefert wird, hat einen Kupfergehalt von 0,26 bis 0,56 Prozent, abhängig vom Zufuhrmaterial zum Schredder und dem nachgeschalteten Prozess nach dem Schredder. Nach Untersuchungen von geschreddertem Schrott aus vielen verschiedenen Schredderstandorten kommt man zu dem Ergebnis, dass der nominelle Kupfergehalt des geschredderten Schrotts, der an ein Stahlblechwerk geliefert wird, normalerweise etwa 0,31 Prozent Kupfer beträgt.

Stahlblechwerke verwenden eine Mischung aus Roheisen, DRI und Pre-Consumer-Schrott. Typischerweise werden in der Mischung nur etwa 25 Prozent des kostengünstigeren geschredderten Schrotts verwendet, während die restlichen 75 Prozent aus einer Mischung aus teurerem Roheisen, DRI und Pre-Consumer-Schrott bestehen. Angesichts der höheren Kosten für Roheisen, DRI und Premiumschrott sowie der begrenzten Verfügbarkeit dieser Rohstoffe können Stahlwerke durch die Verwendung eines höheren Anteils an geschreddertem Schrott mit niedrigem Kupfergehalt die Kosten pro Tonne produzierten Stahls senken.

Auf einem Schrottplatz wird der ballistische Separator Shred1 nach den primären Schrotttrommeln und einem Schredder direkt vor einer Kommissionierstation positioniert. Das zerkleinerte Material wird dem ballistischen Separator zugeführt und auf bis zu 1.000 Fuß pro Minute beschleunigt. Ein einzigartiges magnetisches Element am Ende des Separators zieht die stärker magnetischen Stahlstücke an und lässt sie hinter einem Splitter fallen. Der magnetisch stärkere Stahl ist normalerweise etwas kleiner und hat mehr Kontaktpunkte mit dem Magneten, wobei weniger nichtmagnetisches Material eingeschlossen ist. Dies ist der Strom mit niedrigem Kupfergehalt (in diesem Dokument als Material Nr. 1 bezeichnet) und macht etwa 75 Prozent des gesamten Materialstroms aus. Dieses Material wird ohne weitere Maßnahmen zum Stapelband befördert.

Das Material, das weniger magnetisch ist – normalerweise schwerere Teile, in denen nicht magnetisches Material eingeschlossen ist – wird stärker von der Ballistik der Bandgeschwindigkeit als von der Anziehungskraft des Magneten beeinflusst. Dieses Material wird über einen Splitter vorgelegt, aus dem Separator ausgetragen und einer Poliertrommel zugeführt. Dieses weniger magnetische Material, das als Kupferkonzentrat bekannt ist, macht die restlichen 25 Prozent des Futters aus.

Kupferkonzentrat (als Material Nr. 2 bezeichnet) wird einer Magnettrommel mit reduziertem Magnetfeld oder einer Poliertrommel zugeführt. Diese Trommel ist darauf eingestellt, das beste Eisen des Materials Nr. 2 herauszupicken, das von allen kupferhaltigen Materialien befreit wird. Dieses Material, das typischerweise 10 bis 15 Prozent der Fraktion Nr. 2 ausmacht, wird dem Strom Nr. 1 wieder beigemischt und als Shredder mit niedrigem Kupfergehalt verkauft, was die Gewinnung erhöht.

Nach der Poliertrommel wird das Material Nr. 2 einer Kommissionierstation zugeführt, wo kupferhaltige Materialien und alle Nichteisenmaterialien zur manuellen Kommissionierung bereitstehen. Dieses Material kann an Werke verkauft werden, die kein Produkt mit niedrigem Kupfergehalt benötigen, oder zur Weiterverarbeitung geschickt werden, um die Freisetzung von Kupfer aus Stahl voranzutreiben.

Das Material wurde auf mehreren Schrottplätzen gesammelt und unter einem Gamma Tech-Analysegerät verarbeitet, um den Kupfergehalt des Beschickungsmaterials zu überprüfen. Bei über 1.000 Tonnen Material lag der durchschnittliche Kupfergehalt bei 0,29 Prozent.

Der ballistische Separator Shred1 wurde so eingestellt, dass er eine Materialaufteilung von 75/25 erzeugt. 75 Prozent des Materials wären das Material Nr. 1 mit niedrigem Kupfergehalt und die restlichen 25 Prozent wären das Material Nr. 2 mit Kupferkonzentrat. Nach der Verarbeitung der 1.000 Tonnen auf dem ballistischen Separator Shred1 wurde die Fraktion Nr. 1 zur Analyse zurück unter den Analysator geschickt, wo der Kupfergehalt bei 0,16 Prozent gemessen wurde. Dies stellt eine deutliche Reduzierung des Kupfergehalts dar.

Der Schnipsel Nr. 2 wurde unter die Poliertrommel geschickt, wo weitere 10 Prozent des Schnipsels zurückgewonnen wurden. Dieses Produkt wurde ebenfalls zur Analyse unter den Analysator geschickt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Kupfergehalt bei 0,18 Prozent zurückgewonnen wurde. Dieser Schnipsel kann dem Material Nr. 1 wieder beigemischt werden, ohne dessen Kupfergehalt zu beeinträchtigen, und das bei gleichzeitig erhöhter Ausbeute.

Das an der Poliertrommel nicht zurückgewonnene Material Nr. 2 wurde zu einer Kommissionierstation transportiert, wo alle kupferhaltigen Materialien und/oder Nichteisenmaterialien manuell entfernt werden können. Durch den reduzierten Zulauf zum Kommissionierplatz (15 Prozent der Zufuhr) werden weniger Kommissionierer benötigt. Durch den geringeren Vorschub können Pflücker schneller und effizienter arbeiten, da das Material leicht belastet wird und kupferhaltige Materialien leicht zu erkennen sind. Die Kupferernte auf einem typischen Hof kostet durchschnittlich 5 bis 7 Pfund pro Tonne Schredder. Nach der Installation des ballistischen Separators steigt die Kupferausbeute typischerweise auf 12 bis 14 Pfund pro Tonne Schredder.

Durch die Installation eines Ballistikabscheiders und einer Poliertrommel können Schrottplätze nun Stahlwerken erstklassigen geschredderten Schrott mit niedrigem Kupfergehalt liefern und gleichzeitig den Arbeitsaufwand reduzieren und die Kupferbeute steigern. In vielen Fällen wird für den unteren Kupferschrott eine Prämie von mehr als 40 US-Dollar pro Tonne erzielt.

Mike Shattuck ist der Recycling-Marktmanager bei Eriez.

2200 Asbury Road Erie, PAUS, 16506

Website: eriez.com