Boris Špadina, dipl. ing. : III 158

SEMINARSKI RAD S POSLIJEDIPLOMSKOG STUDIJA METALURGIJE NA METALURŠKOM FAKULTETU U SISKU

Tema iz prakse ( industrijske proizvodnje sekundarnog aluminija ) :

“Prerada (reciklaža) posebne aluminijske sekundarne sirovine (metalni ostaci iz elektrolitičke proizvodnje primarnog aluminija) postupkom zaštitno-rafinacijskog

taljenja pomoću taljiva koje se upotrebljava u obliku kupke u 8-tonskoj rotacijskoj plamenoj peći”

Kolegij : Metalurgija kovina i slitina Nositelj kolegija : Redovni profesor dr. sc. Ante Markotić U Šibeniku 10.07.2005. Primjedba autora : Rad je neznatno, jezično i stilski , korigiran na dan prilaganja Rada elektronskoj knjižnici «Hrvatske znanstvene bibliografije Instituta Ruđer Bošković u Zagrebu» dana 20.12.2006.

UVOD:

Po načinu izlaganja teme ovaj rad je u stvari moguća patentna prijava (ako se kao takva prihvati) , odnosno (sigurno) metalurška racionalizacija u jednom talioničkom postupku reciklaže aluminija. Ova metalurška djelatnost , inače , ima za cilj iskorištavanje odbačenih , komercijalnih metalnih otpadaka i ostataka kao i sličnih aluminijskih sirovina porijeklom iz tehnoloških postupaka izrade i obrade aluminija . Proizvod, najčešće slitina, koja se dobiva kao finalni proizvod je obično sekundarna ljevačka slitina koja se pretežno koristi u tlačnom lijevanju aluminija. Ova slitina po svojim fizikalno-kemijskim osobinama može biti jednakovrijedna ili čak i još kvalitetnija od slitina koje su mogu proizvesti iz primarno proizvedenog sirovog aluminija (porijeklom iz Pogona za elektrolitičku proizvodnju ovog metala iz glinice Al2O3).

Ovaj rad obrađuje reciklažu primarnog (sirovog) aluminija primjenom tehnološke metode koja se inače koristi u proizvodnji sekundarnog sirovog aluminija . Opisani postupak je u stvari nastao kao dio sanacijskog postupka ublažavanja ratnih šteta koje su nastale nakon poznatih ratnih događanja u Šibeniku , u prošlom Domovinskom ratu, kada je iznenada , nepredviđeno, prestala s radom Elektroliza TLM-a Šibenik . Ovo je imalo za posljedicu ostajanje i skrućivanje kompletnog sadržaja elektrolitičke peći što znači i aluminija i elektrolitske kupke (pretežno kriolita Na3AlF6) , što je uzrokovalo djelomično mehaničko miješanje kompletnog sadržaja elektrolitičke peći prije konačnog skrućivanja ove mase.

Na taj način nastao je otpad nepovoljan za preradu recikliranjem u običnim talioničkim stacionarnim plamenim pećima , a istovremeno također i netipičan za preradu u rotacijskim talioničkim pećima i to najprije zbog specifičnog sastava ovog otpada , a onda još i njegovog nepovoljnog oblika – prevelikih gabarita.

Zbog toga je trebalo izmijeniti standardni postupak proizvodnje sekundarnog aluminija u rotacijskim talioničkim pećima , odnosno prilagoditi ga specifični karakteristikama metalnog uloška . Također je trebalo provesti postupak na taj način da se ne u taljenju prekomjerno ne potroši vatrostalna obloga peći , i da se uopće podese radne temperature u peći što bliže onima u standardnoj proizvodnji sekundarnog aluminija kako se ne bi ugrozila konstrukcija peći i pogonskog postroja.

To znači da je postupak trebalo provesti s tolerantnom izmjenom nekih bitnih parametara režima rada peći , uz pretpostavku da je osnovni (standardni postupak) postavljen tako da omogućava određeni stupanj povećanja termičkog (a time posredno i mehaničkog) opterećenja ukupne konstrukcije peći bez štetnih posljedica kako na konstrukciju samog čeličnog plašta peći tako i pogonskog (elektromehaničkog) postroja peći.

Također se postavio dodatni zahtjev da se proizvede rafinirani primarni aluminij koji bi , po inače nepoželjnom sadržaja natrija (i kalcija) te nemetalnih nečistoća, bio prihvatljiv u kasnijoj preradi aluminija u proizvodnji finalnih valjanih aluminijskih proizvoda ( u prvom redu 7-mikronske aluminijske folija kao najzahtjevnijeg finalnog proizvoda).

Nadalje slijedi prilog : skenirana patentna prijava vezana uz temu ovog Rada ( ukupno

10 stranica ) , uz dodatak objave ovog patenta u Glasniku Državnog zavoda za intelektualno vlasništvo RH ( jedna stranica ).

Na kraju Rad završava sa neposrednim zaključkom i popisom korištene literature (zadnja 14. stranica ).

ZAKLJUČAK : Opisani primjer proizvodnje (primarnog) aluminija u reciklaži sekundarnih sirovina (

06. mj. 1997 – 10 mj. 1997.) je uspješno proveden . U kontinuiranom ciklusu talioničke proizvodnje proizvedeno je ukupno 1500 tona aluminija. Sav proizvedeni metal s iskorištenjem metalnog uloška od 65% bio je aluminij kvalitete 99,5-99,7%-tež. sadržaja aluminija , s izvanrednom čistoćom (s obzirom na dozvoljeni sadržaj nemetalnih primjesa) . Talionička rotacijska peć je radila u nešto težem režimu rada , ali bez ikakvih štetnih posljedica. To znači da je izbor taljiva , kao pomoćnog talioničkog sredstva bio dobar.

Proizvedeni aluminij je finaliziran u prerađivačkim (valjaoničkim ) kapacitetima TLM-a Šibenik, a financijska dobit od ove izvanredne sanacije ratne štete je iskorištena za realizaciju I faze modernizacije valjaoničkih postrojenja TLM –a Šibenik ( rekonstrukcija nekih starih valjaoničkih linija ), s kojom je premošteno vrijeme do izgradnje potpuno novih postrojenja (informacija iz TLM-ovog tvorničkog stručnog i informativnog časopisa “Aluminij”).

Također , se može analizirati tehnološki postupak taljenja u rotacijskoj peći po nekim

fizikalno-kemijskim osobinama prisutnih dviju tekućih faza (rastaljenog metala i kupke taljiva ) , te napraviti usporedba sa sličnim osobinama tekućih faza koje se nalaze u elektrolitskoj peći u Hall-Heroult-ovom postupku. Nadalje korištenjem i druge literature (1), može se postaviti realna pretpostavka o mogućnosti zamjene kriolita kao taljiva u Hall-Heroult-ovom postupku s taljivom koje je korišteno u opisanom postupku, a sve u cilju racionalizacije ovog posljednjeg postupka proizvodnje aluminija patentiranog još daleke 1886.g.(1)

Inače cijeli rad je u stvari završni rad koje je proizašao iz dugogodišnje inženjerske

prakse u slijedećim djelatnostima : proizvodnja elektrolitičkog primarnog aluminija (TLM –Šibenik : 05. mj. 1977. g – 10. mj. 1977.) ; proizvodnja sivog lijeva u kupolnoj peći i odljevaka iz ovog lijeva (“Prvomajska Zagreb” : 10.mj.1978.-03. 1984.g.) i proizvodnja sekundarnih aluminijskih ljevačkih slitina i odljevaka iz ovih slitina (TLM-Tvornica aluminija Lozovac ili danas IVANAL d.o.o. : 03. mj. 1984. do danas). Također je trebalo pratiti razvoj navedenih struka preko proučavanja odgovarajuće stručne literature.

Ipak najvažnije u svemu je (možda slučajan) kontinuitet u kontinuiranom nadograđivanju praktičnih i teorijskih iskustava što je u stvari započelo izradom diplomskog rada na Metalurškom fakultetu u Sisku (04. mj. 1977. g.) na temu “Solvent ekstrakcija titana iz troske dobivene taljenjem crvenog mulja”. Naime bazne teorije ove metode metalurškog inženjerstva praktično su se provlačile kao teorijska suština u svim tehnološkim postupcima s kojima sam se bavio u praksi, kroz cijelo vrijeme svojeg zaposlenja u neposrednoj proizvodnji , što u crnoj što u obojenoj metalurgiji.

LITERATURA :

1. Osobni Seminarski rad (s pripadajućom literaturom) : “Karbotermički postupak

proizvodnje primarnog aluminija s naglaskom na postupcima iz patentne literature koji opisuju upotrebu plazma gorionika” u okviru istog Poslijediplomskog studija metalurgije ( vezan za kolegij: “Laki metali i njihove slitine”, kojeg je nositeljica docentica, dr. sc. Zdenka Lenhard ).

Boris Špadina:_______________

Naziv datoteke: 200555.Seminarski_rad_iz_Metalurgije_kovina_i_slitina.doc Imenik: C:\Documents and Settings\Korisnik\My Documents Predložak: C:\Documents and Settings\Korisnik\Application

Data\Microsoft\Predlošci\Normal.dot Naslov: Boris Špadina, dipl Predmet: Autor: TEHNO Ključne riječi: Komentari: Datum stvaranja: 20.12.2006 7:34 Broj promjene: 17 Posljednje spremanje dana: 21.12.2006 6:44 Posljednji spremio: * Ukupno vrijeme uređivanja: 73 min. Posljednji ispis datuma: 23.7.2007 16:33 Prema posljednjem potpunom ispisu Broj stranica: 14 Broj riječi: 1.124 (cca.) Broj znakova: 6.411 (cca.)