Beneficios del reciclaje del metal
En las plantas metalúrgicas, durante la producción, se generan residuos de metales ferrosos y no ferrosos que requieren una disposición adecuada. Los principales tipos de residuos generados durante el procesado mecánico de metales (taladrado, fresado, torneado y rectificado) son las virutas de metal, las esquirlas del rectificado y el fluido de corte (refrigerante).
Los residuos metálicos se distinguen por el origen de los objetos de metal desgastados, estructuras, partes y dispositivos que se han agotado completamente, o por los desechos de la producción y procesado de productos metálicos. Además del propio metal, la composición de los residuos suele incluir impurezas y contaminación. Por ejemplo, la cal, que es una mezcla de óxidos metálicos, contiene residuos de aceites y derivados del petróleo.
Con el reciclaje de residuos del procesado mecánico de metales se obtienen materias primas secundarias que pueden ser usadas para la creación de otros materiales o estructuras metálicas.
Qué es la viruta metálica y qué tipos existen
La viruta es el subproducto o desperdicio de la producción de metal. Por definición, se trata de piezas pequeñas y delgadas relacionadas con metales ferrosos, no ferrosos o incluso preciosos. Puede aparecer como resultado del torneado, fresado o taladrado de productos metálicos. La estructura de la viruta es idéntica a la base de todo el producto, excepto en situaciones en las que se combinan aleaciones de diferente composición química.
Las virutas de metal que aparecen durante el procesado del mismo pueden representar hasta el 70% de su peso.
Existen varios tipos de las virutas según el tipo de metal, la forma y la presencia de impurezas. Por ejemplo, hay chatarra negra y virutas de colores. El primero incluye chatarra de acero, hierro, fundición y acero inoxidable.
Las virutas de metal, según el alcance del procesado de metales, se dividen en dos tipos.
- Las virutas de metal parecidas a la marga son una «cinta» de metal larga y delgada retorcida en espiral. Este tipo de virutas metálicas se obtienen durante el torneado, independientemente del tipo de metal, ya sea cobre, latón o acero inoxidable.
- El segundo tipo de virutas de metal son las virutas trituradas. Las virutas de metal triturado se forman durante el fresado o el cincelado. Además, se forman virutas de metal durante el trabajo de triturado, aunque este tipo de virutas es de poca utilidad para el reciclaje, porque al moler, se usa una emulsión de aceite y las virutas de metal de la molienda son muy finas, como polvo de metal.
El proceso de eliminación de virutas consta de la eliminación de virutas de la zona de corte, eliminación de virutas de la máquina, eliminación de virutas de un grupo de máquinas, recolección de virutas y procesado de las mismas
Las principales ventajas del reciclaje de los metales
El reciclaje de metales ayuda a reducir el impacto negativo de los desechos en el medio ambiente y permite utilizar materias primas para la producción secundaria. A su vez, el reciclaje del metal permite reducir significativamente el coste de la extracción de minerales y otros recursos naturales de los que se extrae el metal.
El reciclaje de la viruta metálica es un proceso que requiere de mucha mano de obra y consiste en hacer briquetas o prensar las astillas en una briqueta compacta para lograr la menor pérdida de viruta durante la refundición en hornos de acero. Dependiendo de las virutas y su bloqueo, se utiliza una centrifugadora para extraer aceite, una trituradora para triturar las virutas en pequeñas fracciones, así como prensas de briquetas para dar a las virutas trituradas un paquete compacto que facilite el transporte y la fusión en hornos. Además, las virutas recicladas y preparadas para volver a fundir son mucho más caras que las de tipo aceitoso.
Las plantas metalúrgicas prácticamente no utilizan virutas sin preparar, considerándolas económicamente injustificadas y poco rentables debido a los importantes desperdicios y la mala conductividad térmica. Los estudios realizados en las plantas revelaron una pérdida significativa (hasta un 30-50%) de virutas y un deterioro en el rendimiento técnico de los hornos de arco para fundición de acero.
Procesado de las virutas de metal
Hay varias tecnologías de procesado de chatarra. Las virutas largas se trituran previamente hasta un estado de flujo libre. Así, su volumen se reduce y las operaciones de carga y descarga se simplifican varias veces.
La solución óptima es el procesado complejo de desechos mecánicos en briquetas. En primer lugar, las briquetas generan menos desperdicio durante la refundición; debido a la alta densidad, prácticamente se excluye la entrada de aire. En segundo lugar, de esta forma la basura ocupa mucho menos espacio por lo que es fácil de almacenar y transportar.
En algunos casos, antes de volver a fundir, los materiales reciclables se limpian de fluidos de corte. Para ello, se sumerge en centrifugadoras. Bajo la acción de la fuerza centrifugadora, los aceites restantes se separan del metal. El resultado final es un producto de mejor calidad.
A pesar de que hay muchas formas de preparar chips para su procesado, todas tienen un elevado coste. Por lo tanto, es más ventajoso recibir materiales reciclables ya preparados: en briquetas, homogéneos, con un pequeño bloqueo.
El procesado complejo de desechos mecánicos en briquetas consta de los siguientes pasos:
- Recolección de desechos de máquinas metalúrgicas, transporte y suministro de materias primas al lugar de procesado adicional.
- Triturando astillas parecidas a lochas y confusas.
- Fabricación de briquetas de materias primas preparadas con extracción simultánea de refrigerantes y aceites.
- Descarga y transporte de briquetas.
- Recolección, filtración y organización de reutilización de refrigerante en la producción.
Reciclaje de metales
Con la aplicación de tornos CNC es posible realizar el mecanizado de piezas durante su rotación, con fijación en un mandril de torno con levas utilizando una herramienta o sin ella. Por lo tanto, es posible procesar cuerpos de revolución que tienen superficies curvas, cilíndricas y cónicas. Además, con la ayuda de tales máquinas, es posible perforar material y cortar roscas en orificios preparados, procesar los extremos de los productos, tornear ranuras y realizar otras operaciones para el procesado interno y externo de las piezas. Al mismo tiempo, el procesado del material se puede realizar con diferente pureza, desde el desbaste hasta el acabado.
Uno de los métodos de procesado de metales más populares es el punzonado, que se lleva a cabo en prensas especiales. El uso de este método tecnológico le permite dar a la pieza de trabajo la forma deseada mediante deformación, perforación o extrusión de patrones. Dependiendo de las operaciones realizadas, las prensas de estampado de metal difieren significativamente entre sí tanto en el diseño como en los parámetros técnicos.
Esto facilita la elección de equipos que cumplan con las tareas y pueden convertirse en una parte indispensable de la línea tecnológica del taller metalmecánico. Actualmente, las prensas se utilizan con éxito en la producción a pequeña y gran escala, lo que garantiza una alta productividad y un funcionamiento sin problemas durante mucho tiempo.
Dependiendo de las condiciones, el punzonado de piezas en bruto de metal puede ser en caliente o en frío. Sus diferencias son el efecto de la temperatura sobre el producto durante su procesado. La primera opción tiene sus ventajas: cuando está caliente, el metal se vuelve más uniforme y más denso, lo que permite que la calidad del producto final aumente significativamente.
A su vez, el punzonado en frío también tiene ventajas: durante el procesado no se forma una capa de escala en el producto y sus dimensiones cumplen exactamente con los requisitos de la documentación de diseño. Además, el metal estampado en frío tiene una superficie más lisa y atractiva, lo que elimina la necesidad de un procesado adicional del producto.