1 Calitate Des Feroase

PRELUCRAREA ŞI VALORIFICAREA DEŞEURILOR FEROASE

1. Condiţii de calitate pentru deşeurile feroase utilizate la elaborarea oţelurilor.Controlul calităţii deşeurilor feroase

1.1. Motivarea necesităţii recuperării şi valorificării deşeurilor feroase

Oţelul este cel mai reciclabil material din lume. De la deşeurile domestice

până la demolări, toate tipurile de produse din oţel folosite sunt colectate şi

prelucrare pentru a fi returnate în producţia de oţel.

La începutul secolului XX, producătorii de oţel au început să utilizeze cuptoare

care puteau să producă oţel din deşeuri feroase în loc de materii prime tradiţionale.

Metoda s-a dovedit a fi eficientă prin costurile mult mai mici.

La început, cererea de deşeuri feroase a fost satisfăcută chiar de deşeurile

interne ale uzinei, procesul de elaborare a oţelului genera o cantitate importantă de

deşeuri interne (“uzinale”) rezultate din proces sau ca produse nevandabile. Totuşi,

deşeurile metalice rezultate astfel nu puteau satisface întreaga cerere. Drept urmare,

au început să apară întreprinderi specializate în prepararea şi aprovizionarea cu

deşeuri metalice pentru oţelării. O mare parte din aceste deşeuri feroase provenea

din surse industriale (la început din domeniul transporturilor pe calea ferată şi

instalaţii iar mai târziu de la producătorii de ambalaje şi automobile).

Pe măsura eficientizării tehnologiilor de elaborare a oţelului, cererea de

deşeuri metalice a crescut puternic iar cantităţile de deşeuri interne a scăzut

considerabil (de exemplu prin introducerea turnării continue). Satisfacerea acestor

nevoi legate de fabricarea oţelului a determinat dezvoltarea unei infrastructuri de

colectare, pregătire şi vânzare a deşeurilor către oţelării şi alte pieţe în vederea

reciclării. Aproape fiecare comunitate majoră are o unitate de recuperare a deşeurilor

feroase dintr-o gamă largă de surse.

Între producătorii de oţel şi unităţile de furnizare a deşeurilor feroase s-a creat

o strânsă interdependenţă bazată pe cerere şi ofertă. Datorită infrastructurii de

reciclare, industria oţelului primeşte un flux constant de deşeuri feroase.

1

Motivarea necesităţii valorificării deşeurilor feroase este dată de avantajele

reciclării::

- economii semnificative de energie, apă, reducerea poluării şi deşeurilor

miniere (comparativ cu extragerea substanţelor utile din minereuri):

reduceri consum energie…....47-74%

apă……………40%

reduceri ale poluării aerului….……..85%

apei…….……..76%

diminuarea deşeurilor miniere 97%

- protecţia mediului, respectiv conservarea resurselor naturale (1 tonă de

deşeuri feroase pot înlocui între 1 şi 1,25 tone de minereuri de fier la elaborarea

oţelului).

În ultima perioadă, utilizarea în încărcăturile de la elaborarea otelurilor a

deşeurilor feroase a devenit o necesitate pentru multe ţări producătoare de oţel.

Astfel, pe plan mondial se remarcă o creştere a necesarului de minereuri de fier,

schimbările tehnologice conducând la creşterea cererii de minereuri de fier de

calitate superioară (s-au dezvoltat noi tehnologii şi instalaţii de reducere directă).

În timp ce resursele de minereuri de fier sunt inegal distribuite din punct de

vedere geografic (doar două ţări din lume – Australia şi Brazilia – deţin 70% din

exploatările mondiale de minereuri de fier), structura geografică a consumatorilor de

minereuri de fier este într-o dinamică continuă, fig.5.1. Totodată, se observă o

diminuare a calităţii sale (scăderea concentraţiei fierului şi micşorarea granulaţiei).

În perioada 1995 – 2005 necesarul de minereu de fier a crescut constant cu

aproximativ 1% pe an. În 2005, consumul de minereu de fier din ţările Europei

Centrale şi de Est a totalizat 34 milioane tone.

2

Fig.1. Dinamica necesarului de materii prime (minereuri de fier)

Pentru România, pe lângă creşterea necesarului de materii prime, rezervele

geologice proprii de minereu de fier nu întrunesc condiţiile de clasificare ca rezerve

rentabile din punct de vedere economic, fiind condiţionate de două aspecte

importante:

- au conţinut redus de fier, max. 37% (aproape în totalitate fiind situate în

Transilvania, Bucovina şi Banat).

- sunt imposibil de exploatat prin tehnologiile miniere actuale (anomalia

magnetică de la Palazul Mare).

Din statisticile existente privind extracţia de minereu românesc şi consumul de

minereu de fier, se poate vedea că niciodată resursele interne nu au acoperit nici

măcar jumătate din cantitatea importată (cu conţinut mediu de 61%Fe şi limita

garantată de 56,5%Fe).

“Strategia naţională de dezvoltare durabilă a României” (SNDDR) privind

“Gospodărirea deşeurilor” face referiri la [86]:

- evoluţia crescătoare a impactului deşeurilor asupra mediului;

- diminuarea resurselor naturale (materiile prime sunt sărace şi insuficiente –

observaţie valabilă şi în cazul minereurilor de bază indigene)

3

- comparativ cu extragerea substanţelor utile din minereu (în acest caz, fierul)

reciclarea materialelor feroase pentru topire implică costuri mai mici, ca urmare a

economiilor semnificative de energie şi apă precum şi o diminuare a impactului

poluării şi a deşeurilor rezultate.

Din punct de vedere al consumului specific de deşeuri feroase pe tona de

oţel elaborat în convertizor, la nivelul anilor ’90 ţările producătoare de oţel pot fi

grupate în:

- ţări cu consum specific foarte scăzut, 100kg/t (Japonia, Franţa)

- ţări cu consum specific mediu 100–250kg/t (Portugalia, Olanda, Suedia,

Marea Britanie, Germania, Austria, România),

- ţări cu consum specific ridicat >250kg/t (SUA, Ungaria, U.R.S.S,

Cehoslovacia, Luxemburg).

1.2. Calitatea deşeurilor feroase

Calitatea deşeurilor feroase este determinată în principal de faptul că:

- deşeul metalic este un produs permanent instabil. Originea sa nu reprezintă

o activitate industrială controlată ci o activitate de colectare desfăşurată de un număr

mare de producători cu structură extrem de variabilă şi în general necunoscută

pentru consumator;

- existenţa pieţei neorganizate care include şi „piaţa la negru”;

- piaţa deşeurilor metalice este o piaţă care funcţionează „invers”: deşeurile

sunt produse în „detail” şi se consumă „en–gros”. Astfel este dificil ca la fiecare nivel

al colectării să fie interese privind asigurarea calităţii.

Eficienţa utilizării deşeurilor feroase depinde înainte de toate de calitate lor.

De aceea s-au elaborat specificaţii de calitate care să definească şi să cuantifice

ceea ce trebuie să se numească valoarea metalurgică a deşeurilor feroase.

La stabilirea normelor care definesc calitatea deşeurilor feroase s-a ţinut

seama de următoarele:

4

- calitatea deşeurilor feroase derivă din relaţia furnizor – utilizator;

- aprovizionarea trebuie să se bazeze pe cunoaşterea şi definirea clară a

exigenţelor privind calitatea deşeurilor.

● Sistem de norme privind calitatea deşeurilor feroase

Ţinând cont de exigenţele ISO 9400 – 1, în anul 1995, sindicatele profesionale

din siderurgia europeană, Eurofer şi EFR (European Ferrous Scrap Recyclears) au

decis de comun acord introducerea unui sistem de norme europene de referinţă

(Referenţial european) privind deşeurile feroase, pe baza descrierii clare a calităţii

acestora, tabelul 1, fig.2. Lansarea s-a oficială a avut loc la 1 ianuarie 1996.

Conform acestor norme, calitatea deşeurilor feroase a fost definită direct şi

simplu pe baza a trei componente (specificaţii):

- puritatea chimică dată de conţinutul de fier şi elemente reziduale;

- dimensiunile/densitatea;

- gradul de siguranţă şi poluare.

Necesitatea armonizării standardelor din România cu cele din Europa a

determinat elaborarea unui nou standard de caracterizare a deşeurilor feroase.

Astfel, STAS 6058-1977 a fost înlocuit cu altul sub titulatura ASRO-Stadard român

SR 6058-1 din aprilie 1999, cu denumirea „Materiale feroase pentru retopire”, tabelul

2. Acest standard reprezintă preluarea integrală a specificaţiei europene pentru

deşeuri feroase.

5

Fig.2. Componentele esenţiale ale caracterizării calităţii deşeurilor metalice

6

Tabelul 1Clasificări impuse de referenţialul european (RE)

N

r

cr

t

Simbol

RE

Alt

simbol

Caracterizare Dimensiuni Densitate

,

kg/m3

Steril

%

Conţinuturi limită, în %

Cu Sn Cr+Ni+Mo

1 E3 HMS

1

Fier vechi gros Grosime ≥ 6mm,

≤1,5x0,5x0,5m

≥600 <1,0 ≤ 0,25 ≤ 0,01 ≤ 0,25

2 E1 HMS

3

Fier vechi subţire Grosime ≤ 6mm,

≤1,5x0,5x0,5m

≥500 1,5 ≤ 0,40 ≤ 0,02 ≤ 0,30

3 E2,

E8, E

Şutaje noi. Conţinut scăzut elemente reziduale

Grosime < 3mm 400 -

1000

4 E40,

E46

Fier vechi concasat (shredded)

800 - 900 ≤ 0,25

(E40)

≤ 0,50

(E46)

≤ 0,25

(E40)

≤ 0,50

(E46)

5 E54 Oţel reciclat. Loturi omogene, origine cunoscută

6 E5M Oţel reciclat. Loturi amestecate

≤ 0,40 ≤ 0,030 ≤ 1,0

1

7 EHRB Oţel bară laminat comercial. Conţinut ridicat de reziduale

Toate grosimile

≤1,5x0,5x0,5m

≥500 <1,5 ≤ 0,45 ≤ 0,030 ≤ 0,35

8 EHRM Componente mecanice. Conţinut ridicat de reziduale

Toate grosimile

≤1,5x0,5x0,5m

≥600 <0,7 ≤ 0,40 ≤ 0,030 ≤ 1,0

2

Tabelul 2

ASRO-Stadard român SR 6058-1 din aprilie 1999 „Materiale feroase pentru retopire”

Grupa de calitate Media

statistică a

elementelor

Elemente de aliere garantate

Materiale refolosibile feroase

nealiate

- max. 2% Mn, max. 0,3% Cr,

max. 0,3% Ni, max. 0,3% Cu,

max. 0,15% Mn


nealiate pentru oţeluri de rulmenţi

arcuri şi scule

- max. 0,2% Ni, max. 0,2% Cu,

max. 0,06% Mo, max. 0,06%

Cr,

max. 0,06% W, max.0,03% P,

max. 0,02% As

Materiale refolosibile - max. 0,35% Mn, max. 0,005%

Ni, max. 0,05% Cu, max.

0,1% Al, max.0,05% Ti, max.

0,05% Mo, max. 0,05% Zr,

max. 0,05% Cr, max.0,05%

Co, max. 0,03% S, max.

0,03% P, max. 0,02% W,

max. 0,02% Nb, max.0,02%

Ta, max. 0,02% Sn, max.

0,01%As, max. 0,007%Bi,

max. 0,003% Sb, max.

0,002% Pb


pentru componente speciale

- max.10%Cu, max.0,1%Ni,

max.0,05%Cr, max.0,02%S,

max.0,015%W,

max.0,015%V,

max.0,015%Nb,

max.0,015%Ta,

max.0,006%As,

max.0,002%Sb,

3

max.15ppmPb,

max.15ppmSe,

max.15ppmTe,

max.15ppmBe


mediu aliate cu cupru

Cu – 0,3% min. 0,3% Cu, max. 0,1% Mo,

max. 0,08% Ni


mediu aliate cu crom

Cr- 0,7% 0,1...2,0% Cr, max 0,1% Mo,

max. 0,3% Ni, max. 0,3% Cu

Materiale refolosibile feroase aliate

cu crom

Cr – 5% 2,1...10,4% Cr, max. 0,1%

Mo, max. 0,3% Ni, max. 0,3%

Cu


mediu aliate cu crom şi molibden

Cr- 0,7% 0,5...6,5% Cr, 0,1...0,7% Mo,

max. 0,3% Ni, max. 0,3% Cu


mediu aliate cu crom şi nichel

Cr- 5%

Ni – 1,1%

0,4...4,5% Cr, 10...4,7% Mo,

max. 0,1% Mo, max. 0,3% Cu


mediu aliate cu crom şi wolfram

Cr – 1,0%

W – 2,3%

0,4...3,2% Cr, 1,4...0,2% W,

max. 0,3% Ni, max. 0,3% Cu,

max. 0,1% Mo


mediu aliate cu crom, nichel şi

molibden

Cr – 1,0%

Ni – 0,6%

Mo – 0,2%

0,3...3,2% Cr, 0,3...4,3% Ni,

0,1...0,6% Mo, max. 0,3% Cu


mediu aliate cu nichel şi molibden

Ni – 3,2%

Mo – 0,2%

3,0...4,0% Ni, 0,2...0,3% Mo,

max. 0,3% Cr, 0,1% Mo

Materiale refolosibile feroase înalt

aliate cu crom

Cr- 12,5% 10,5...26,5% Cr 0,6% Ni,

max. 0,3% Mo, max. 0,3% Cu


aliate cu molibden şi crom

Cr- 2,5% 2,0...19,5% Cr, 0,8...1,3%

Mo, max.1,0% Ni, max. 0,3%

Cu


aliate cu nichel şi crom

Cr – 17%

Ni – 8,0%

15...27% Cr, 7,5...22,0% Ni,

max. 0,2% Mo, max. 0,3% Cu


aliate cu nichel, molibden şi crom

Cr – 16,7%

Ni – 10,7%

Mo – 2,1%

16...19% Cr, 10...15,5% Ni,

1,9...3,6% Mo, max. 0,3% Cu

4


aliate wolfram, crom şi vanadiu

Cr – 3,9%

Mo – 2,7%

W – 1,2%

V - 1,0%

3,7...4,7% Cr, 2,2...9,1% Mo,

0,9...7,6% W, max. 0,3% Cu,

max. 0,2% Co, 0,9…2,1%V


aliate cu mangan

Mn – 10,5% Min. 10% Mn, max.0,6% Ni,

max. 0,3% Cu


aliate cu molibden

Mo – 0,2% Min. 0,2% Mo, max. 0,6% Ni,

max. 0,3% Cu, max. 0,3% Cr


aliate cu nichel

Ni – 0,3% Min. 0,3% Ni, max. 0,1% Mo,

max. 0,,3% Cr, max. 0,3% Cu

Materiale refolosibile feroase pe

mărci

- Conform standardelor de

mărci


nealiate pentru sârme trefilate,

speciale

- Max. 0,8% Mn, max. 0,03%

S, max. 0,03% P, max. 0,1%

Cr, max. 0,15% Ni, max.

0,15% Cu, max. 0,02% Sn,

max. 0,05% Mo, max. 0,02%

W

Clasificarea deşeurilor feroase, pregătite după standardele americane,

prevede categoriile: HMS 1; HMS 2; Schredderschrott [88].

HMS 1 (Heavy Melting Steel Scrap – HMS) cuprinde deşeuri feroase grele,

cu o grosime în medie de peste 6mm, dimensiuni 1,5x0,5x0,5mm, preparat pentru

încărcarea în cuptor. Sunt acceptate ţevi şi profiluri iar caroseriile şi roţile auto nu

sunt acceptate. Această categorie de deşeuri nu trebuie să conţină oţel beton, bare

uşoare de oţel, părţi vizibile din cupru, zinc, plumb şi aliajele lor, părţi sau resturi de

maşini.

HMS 2 (Heavy Melting Scrap – HMS) cuprinde deşeuri feroase uşoare, cu o

grosime în medie sub 6mm, dimensiuni 1,5x0,5x0,5mm, preparat pentru încărcarea

în cuptor. Dacă se doreşte o densitate mai mare atunci lungimea maximă trebuie să

fie de 1m. Poate să conţină roţi de automobile dar nu caroserii şi deşeuri de la

aparatura casnică. La fel ca cea de mai înainte, această categorie de deşeuri nu

5

trebuie să conţină oţel beton şi bare uşoare de oţel, şi nici părţi vizibile din cupru,

zinc, plumb şi aliajele lor, părţi sau resturi de maşini.

Schredderschrott (tocat) cuprinde deşeuri feroase tocate în bucăţi care nu

depăşesc mărimea de 200mm, mai mult de 95% din cantitate. În restul de 5% nu

trebuie să existe nici o bucată mai mare de 1m. Deşeurile prelucrate nu trebuie să

conţină bucăţi separate de fontă sau ambalaje metalice, precum nici părţi vizibile din

cupru, zinc, plumb şi aliajele lor şi de asemenea resturi.

Aprecierea calităţii deşeurilor feroase şi a fierului vechi se face pe baza

compoziţiei chimice şi a stării fizice.

● Compoziţia chimică

Compoziţia chimică defineşte calitatea deşeurilor feroase şi a fierului vechi

prin concentraţia elementelor metalice (Fe, Mn, Si, Ni, Cr, Mo,Cu, Sn, Sb, etc.),

nemetalice (C, S, P, etc.), steril (SiO2, Al2O3, MgO), elemente combustibile exogene

(C, H) şi diferite reziduuri, cel mai ades întâlnite fiind cele organice.

Principala problemă legată de calitatea deşeurilor feroase o reprezintă nivelul

elementelor reziduale. Sunt considerate elemente reziduale, acele elemente care

însoţesc fierul în deşeuri şi care exercită influenţe negative asupra proprietăţilor

oţelului elaborat. Ele rămân în oţel ca urmare a imposibilităţii micşorării concentraţiei

lor sub o anumită limită în timpul procesului de elaborare a oţelului prin procese

metalurgice convenţionale (reduceri, oxidări, transfer în zgură etc.) şi înrăutăţesc

calitatea acestuia prin efectele pe care le au asupra structurii şi proprietăţilor.

Sulful şi fosforul nu sunt considerate elemente reziduale deoarece

concentraţiile lor din oţeluri pot fi controlate, îndepărtarea lor sub anumite limite poate

fi realizată prin reacţii de oxidare şi transfer între topitura metalică şi zgură.

Carbonul, siliciul, manganul, borul, aluminiul sunt elemente tipice prezente cu

concentraţii predeterminate în oţeluri. Azotul, oxigenul, hidrogenul sunt cunoscute ca

gaze în oţeluri. În general elemente precum Cu, Sn, Ni, As, Sb, Cd, Pb, Zn, Mo, Bi

sunt considerate elemente reziduale. În anumite mărci de oţeluri, unele din aceste

elemente pot fi “element de aliere”. Restricţiile privind concentraţia elementelor

reziduale sunt determinate de marca de oţel elaborat.

6

Influenţa elementelor dăunătoare din oţel asupra calităţii pot fi prezentate

prin efectele pe care acestea le au asupra structurii şi proprietăţilor oţelurilor.

Plumbul este puternic insolubil atât în fierul lichid cât şi în fierul solid. Plumbul

nu se dizolvă în fazele caracteristice aliajelor Fe-C şi deci nu influenţează punctele

critice ale transformărilor de fază din sistem şi prin aceasta nu modifică parametrii de

tratament termic. De regulă, prezenţa plumbului afectează în mică măsură

caracteristicile mecanice, la temperatura camerei (rezistenţa la rupere, la curgere,

alungirea şi rezilienţa). Plumbul afectează în măsură însemnată capacitatea de

deformare a oţelurilor inoxidabile şi refractare. Astfel, prezenţa unei concentraţii de

~0,005% Pb reduce la aproape jumătate deformabilitatea la cald a oţelului inoxidabil.

Staniul este solubil în oţelul lichid, solubilitatea maximă ajunge la 12% dar în

oţelul solid, solubilitatea lui este foarte mică. Staniul conduce la fragilizarea oţelului la

prelucrarea prin deformare la cald. La ambutisarea adâncă se limitează conţinutul de

staniu sub 0,02% deoarece înrăutăţeşte plasticitatea. Oţelurile aliate destinate forjării

trebuie să fie lipsite de staniu pentru evitarea dificultăţilor de prelucrare.

Bismutul are o influenţă marcantă asupra deformabilităţii la cald a oţelurilor

inoxidabile. Prezenţa sa în compoziţia chimică a oţelului inoxidabil în proporţie de

~0,004% face ca stricţiunea la cald (1150-12000C) a oţelului inoxidabil să scadă de la

70% la ~10%.

Arseniul se dizolvă în oţelul solid, ajungând la 7% la 8300C şi formează

compusul definit FeAs2. Arseniuri complexe formează cromul şi nichelul. Împreună cu

cementita formează un eutectic ternar. În oţel este indicat un conţinut de arsen sub

0,01%. În concentraţii mai mari de 0,025%, arsenul conduce la apariţia crăpăturilor la

deformarea plastică, măreşte sensibilitatea oţelului la supraîncălzire, accentuează

fragilitatea de revenire, înrăutăţeşte proprietăţile mecanice. În oţelurile moi, adaosuri

de 0,1%As măresc rezistenţa la tracţiune, limita de curgere şi stabilitatea la

coroziune, dar se micşorează deformabilitatea şi rezilienţa. În oţelurile dure,

deformabilitatea se înrăutăţeşte sensibil.

Cuprul poate conduce la apariţia defectelor de suprafaţă, fig.3. Fragilitatea şi

crăpăturile la cald pot fi datorate unor îmbogăţiri locale ale cuprului la suprafaţa

produselor din oţel.

7

Pon

dere

a a

supr

a d

efec

telo

r d

e su

pra

faţă

, în

%

Fig.3. Influenţa conţinutului de cupru asupra defectelor de suprafaţăla barele laminate din oţel cu carbon scăzut

Dacă concentraţia cuprului depăşeşte limita de solubilitate în austenită, la

limita de grăunte, la temperaturi ridicate se formează o fază lichidă. Solubilitatea

cuprului în austenită variază între 4,5% la 8330C şi 8,5% la 10940C şi este cu mult

mai mare decât solubilitatea sa în ferită, care variază între 0,2% la temperatura

camerei şi 2% la 8330C, fig.4.

Fig.4. Diagrama de echilibru a sistemului Fe-Cu: - faza bogată în cupru ce are maximum 0,6% Fe

Adaosul de nichel în aceeaşi proporţie poate compensa efectul cuprului.

Staniul are de asemenea un rol important asupra fragilităţii la cald deoarece în

zonele bogate Cu-Sn coboară temperatura de topire. Stibiul are efecte similare cu

staniu datorită influenţei asupra solubilităţii cuprului în austenită. Elementele

cupru, nichel, staniu pot intensifica formarea ţunderului şi reduc astfel capacitatea

de decapare a benzilor. Efectul combinat al cuprului şi al altor elemente se poate

aprecia cu relaţia:

8

Cuechiv. = Cu + 10Sb + 5Sn + 2As + Ni

Influenţa elementelor reziduale asupra sudabilităţii poate fi analizată din

graficele prezentate în fig.5, prin influenţa pe care o au asupra temperaturii de

tranziţie.

Mod

ifica

rea

tem

pera

turi

i de

tran

ziţie

, în

0 C

Fig.5. Influenţa elementelor reziduale asupra modificării temperaturii de tranziţie a rezilienţei măsurate la linia de unire, pentru două procedee de sudare

● Proprietăţie fizico-mecanice ale deşeurilor feroase

Deşeurile se pot clasifica funcţie de starea fizică în tabelul 3):

- fier vechi greu, ca lingouri defecte şi incomplete, şutaje de brame, blumuri,

etc., care au peste 1700kg/m3;

- fier vechi mijlociu sau normal ce cuprinde traverse, şine, material rulant, de

construcţii, maşini, şutaje, etc., cu densitatea cuprinsă între 1.300…1.700kg/m3;

- fier vechi uşor, cel mai nepotrivit, mărunt sau voluminos care cuprinde tablă

subţire, strunjituri, sârmă, etc., ce are 800…1300kg/m3;

9

Tabelul 3Clasificarea fierului vechi utilizat în încărcătura cuptoarelor electrice cu arc

Tipul de fier vechi Caracteristici

Fier vechi mărunt

(uşor)

Dimensiuni până la 100x100x100mm,

greutate 2…7kg

Fier vechi mijlociuDimensiuni până de la 100x100x100 la

250x250x200mm, cu greutate de la 8 la 40kg

Fier vechi greu

Dimensiuni până de la 250x250x200mm până la

600x350x250mm şi greutate de la 40kg până la 1/50

din greutatea încărcăturii

Conform recomandărilor din sistemul de referinţă european, pentru deşeurile

utilizate la elaborarea oţelului în cuptor electric cu arc se recomandă următoarele

calităţi de fier vechi:

• bucăţi mijlocii: dimensiuni max.1100x600x600mm

grosime min. 10mm

masa volumică min 1,4 t/m3

• bucăţi uşoare: dimensiuni max.600x600x600mm

grosime min. 6mm


• bucăţi mărunte: dimensiuni max.200x200x200mm

grosime min. 10mm


• materiale tubulare: lungime max.600mm

diametru max. 500mm


se admit lungimi de max.1100mm în proporţie de

max.10% din masa lotului

• tocătură metalică: dimensiunea max.150x150x150mm

grosime min. 5mm


• strunjitură măruntă: lungimea aşchiei max.200mm


10

nu se admit bucăţi de oţel, fontă sau alije neferoase

• pachete mici: dimensiuni max.800x500x500mm


• strunjitură

brichetată:

masa minimă 2kg/buc

masa volumică min 3t/m3

● Controlul calităţii deşeurilor feroase

Calitatea deşeurilor se stabileşte la recepţia acestora la consumator:

- la sosirea lotului: verificarea respectării specificaţiilor existente în comenzi

şi controlul prin observare – inspecţie vizuală sau cu ajutorul unor

analizoare portabile. Inspecţia se realizează atât înainte de descărcare cât

şi în timpul descărcării din mijloacele de transport. Prin control vizual

amănunţit se poate observa existenţa componenţilor interzişi, prin

utilizarea unor vectori purtători de proprietăţi cunoscute precum motoarele

electrice etc. În unele cazuri se pot efectua determinări specifice precum

analizele chimice, prin luarea de probe reprezentative, conform

prevederilor din standarde.

- la utilizarea deşeurilor: control posterior pe baza bilanţurilor incidenţelor şi

prelucrarea statistică a informaţiilor, respectiv prin teste de topire (epruvete

obţinute prin topire-turnare şi supuse analizelor de laborator).

Controlul calităţii deşeurilor de poate urmări pe baza bilanţurilor de incidenţe

care pot fi realizate atât la furnizor cât şi la consumator (fig.6, fig.7).

11

Fig.6. Frecvenţa anuală a incidenţelor totale (în toate oţelăriile pentru toate cauzele cumulate) – control la furnizor, anul 1996

12

Fig

.7. F

recv

enţ

a in

cid

enţe

lor

tota

le (

în t

oate

oţe

lării

le p

entr

u to

ate

cau

zele

cum

ula

te)

pent

ru a

nul

199

6

Controlul se realizează şi statistic, prin curbe de regresie trasate pentru un

element (de ex. pentru cupru) sau pentru randamentul de metal (fig.8–11).

Valoarea

13

medie(conform

specificaţiilor europene)

Fig.8. Evoluţia conţinutului de cupru în deşeurile feroase din categoria E3

Valoarea medie

(conform specificaţiilor

europene)

Fig.9. Evoluţia conţinutului de cupru in deşeurile feroase din categoria E1C

Fig.10. Distribuţia cuprului în deşeurile topite

14

Fig.11. Variaţia conţinutului de cupru în probe obţinute din deşeuri topitecu maximum 0,30% Cu (efectul optimizării încărcăturilor)

2. Clasificarea deşeurilor feroase. Surse de deşeuri

2.1. Clasificarea deşeurilor feroase

Aceasta se poate fi realizată în funcţie de locul de provenienţă astfel:

- deşeu propriu (“process scrap”), denumit şi deşeu intern („internal scrap”).

El rezultă din diferite etape de elaborare, turnare sau forjare a oţelului (oţel

solidificat în pâlniile şi reţelele de turnare, în orificii, în oalele de turnare,

lingouri incomplete sau defecte, etc.) şi reprezintă ~3,4-6,6% din producţia

de oţel lichid;

- deşeuri de uzinare („post-production scrap”) care rezultă la transformarea

în produse finite din semifabricate laminate la cald sau la rece, din piesele

turnate sau forjate;

- deşeuri recuperate („post depreciation scrap”) din utilaje, mecanisme,

instalaţii, la sfârşitul duratei lor de funcţionare.

2.2. Surse de deşeuri feroase şi domenii care furnizează deşeuri feroase

Deşeurile feroase recuperate provin din două surse principale:

- sectorul industrial, prin casările de utilaje, maşini, agregate, instalaţii,

construcţii metalice, autovehicule, material rulant, nave, etc.;

- sectorul particular (colectări), prin casare de obiecte şi aparatură de uz

casnic, deşeuri menajere metalice (ambalaje, etc.).

Deşeurile proprii, în majoritatea cazurilor, sunt consumate în acelaşi loc în

care au fost generate. Deşeurile de uzinare şi cele recuperate constituie grupa de

deşeuri colectate (achiziţionate) şi sunt de regulă comercializate.

Deşeurile proprii sunt generate de procesele tehnologice din:

- sectorul furnale (urşi, scursuri, scoarţe de fontă);

15

- sectorul oţelării (oţel solidificat în pâlniile şi reţelele de turnare, în orificii, în

oalele de turnare, lingouri incomplete sau defecte, etc.);

- sectorul laminoare (şutaje, laminate cu defecte, etc.).

Deşeurile de uzinare provin din industria prelucrătoare şi cuprind:

- şutaje provenite din unităţile de prelucrări metalurgice (fabrici de ţevi, sârmă,

produse din sârmă, etc.);

- deşeuri rezultate din prelucrarea laminatelor prin tăiere etc.

- deşeuri rezultate din operaţiile de prelucrări mecanice a produselor

metalurgice prin ştanţare, ambutisare, găurire, aşchiere, etc.

Deşeuri recuperate provin din următoarele surse principale:

- sectorul industrial, prin casările de utilaje, maşini, agregate, instalaţii,

construcţii metalice, autovehicule, material rulant, nave, etc.;

- sectorul particular (colectări), prin casare de obiecte şi aparatură de uz

casnic, deşeuri menajere metalice (ambalaje, etc.).

Domeniile care furnizează deşeuri feroase sunt foarte diverse:

deşeuri casnice

- acoperişuri, grilaje şi garduri metalice

- furnituri metalice (cuie, arcuri, şilduri, balamale, încuietori, etc.)

- jucării

- unelte

- scule

aparatură scoasă din uz

- cu gabarit mare (frigidere, congelatoare, maşini de spălat rufe sau

vase, uscătoare maşini de gătit-sobe, aragazuri, aparate de aer

condiţionat, centrale termice, etc.)

- cu gabarit redus: (lămpi, aparatură de bucătărie, etc.)

deşeuri din mijloace de transport

- autoturisme

- camioane

16

- autobuze

- tractoare

deşeuri provenite din alte utilizări durabile

- aviaţie

- domeniu naval

- domeniu feroviar

- conducte transportoare produse petroliere şi gaze

- conducte, capace canalizare

deşeuri construcţii

- utilaje

- elemente de rezistenţă (profiluri, fier beton)

- poduri metalice (grinzi, platforme)

- elemente rutiere (balustrade, semne de circulaţie)

containere (ambalaje)

- cutii mâncare şi băuturi

- ambalaje produse industriale (cutii, butoaie).

3. Colectarea, depozitarea şi transportul deşeurilor feroase

Calitatea deşeurilor feroase este strict influenţată de organizarea fiecărei

activităţi din fluxul pe care deşeul îl parcurge de la producător la consumator. În

fiecare etapă trebuie să se respecte şi cele mai elementare condiţii de organizare a

colectării, depozitării şi transportului deşeurilor feroase, pentru că altfel se pot

produce pierderi de componente utile şi îmbogăţiri nedorite în componente nedorite

prin impurificare, amestecare, oxidare etc.

Pentru ca operaţia de colectare a deşeurilor la producător să aibă eficienţă

maximă din punct de vedere al reducerii riscului de impurificare prin evitarea oricărei

posibilităţi de amestecare, la locurile de generare, deşeurile trebuie colectate în cutii,

containere, boxe proprii şi bene inscripţionate cu tipul şi compoziţia chimică a fiecărui

deşeu în parte.

Regulile de depozitare pe categorii şi sorturi trebuie respectate, atât la

producătorul cât şi la consumatorul de deşeuri. La depozitarea finală a deşeurilor

trebuie să se asigure condiţii de maximă securitate pentru evitarea oricărei

17

impurificări, fiind obligatorie depozitarea pe platforme betonate şi recomandate

depozitele închise, acoperite. Totodată, se impune organizarea unor depozite

ecologice care să protejeze mediul înconjurător (evitarea poluării solului, apelor

freatice şi aerului).

Condiţii stricte care să evite impurificarea deşeurilor trebuie respectate în toate

fazele de vehiculare a deşeurilor: transport intern şi extern. Transportul deşeurilor

se poate realiza pe apă, CF sau auto. Alegerea raţională a mijlocului de transport are

la bază în primul rând distanţa dintre locul de formare şi cel de consumare a

deşeurilor. Pentru menţinerea calităţii deşeurilor este obligatorie curăţarea

mijloacelor de transport şi separarea atentă a deşeurilor în mijlocul de transport, în

cazul încărcării acestora cu mai multe categorii de deşeuri.

Reglementările privind gospodărirea deşeurilor trebuie să prevadă, în afara

măsurilor organizatorice, şi o evidenţă economică corespunzătoare. Deşeurile livrate

trebuie însoţite de certificate de calitate. Totodată, este necesară evidenţierea în

contabilitate a pierderilor metalice pe faze, a consumurilor specifice etc. Pe baza

acestora se întocmesc, atât la producător cât şi la consumator, bilanţuri metalice.

18

Documents

1 Calitate Des Feroase