Por que esse pedaço de sucata se comporta de maneira diferente dos perfis comuns

Do ponto de vista do comprador, o material de ruptura térmica pode parecer um resíduo comum de extrusão. Mas não é. Os perfis de alumínio são interrompidos por uma barreira de baixa condutividade, e essa barreira faz parte da estrutura, não se trata de contaminação avulsa. O Conselho de Extrusoras de Alumínio descreve dois projetos comuns: uma tira rígida de poliamida prensada mecanicamente entre duas extrusões e um sistema de “preenchimento e remoção de ponte”, no qual o polímero é derramado em uma cavidade da extrusão antes que a ponte de alumínio remanescente seja removida.¹

Este artigo enfoca principalmente o sistema de tiras unidas mecanicamente, pois ele proporciona uma clara facilidade de desmontagem. A tira não é uma embalagem solta que possa ser levada pelo vento antes do processamento. Ela é mantida dentro de ranhuras serrilhadas e cravada, formando um composto capaz de suportar cargas. Um primeiro corte pode encurtar o perfil da janela, mas ainda assim deixar o alumínio e o polímero unidos.

As molduras pós-consumo acrescentam mais uma camada. Parafusos de aço, suportes de canto, dobradiças, fechaduras e peças de reforço podem estar ocultos dentro de perfis ocos. Juntas de borracha, vedações com escovas, selante curado, revestimentos, sujeira e vidro também podem estar presentes. É por isso que a abordagem mais ampla linha de reciclagem de perfis de alumínio Este guia considera os perfis com ruptura térmica como a configuração mais complexa entre as configurações normais de processamento de perfis.

Identifique a matéria-prima antes de escolher as máquinas

Não projetaríamos este projeto partindo apenas da expressão “janelas antigas de alumínio”. A primeira análise útil de amostras distingue pelo menos quatro questões: como a barreira térmica é feita, qual a quantidade de aço utilizada, qual a variabilidade das cargas aplicadas e o que o comprador final do alumínio está disposto a aceitar.

A descrição da EPA dos EUA sobre o pré-tratamento do alumínio secundário continua sendo um princípio inicial válido: a triagem e o processamento são utilizados para remover outros metais, sujeira, óleo, plásticos e tinta antes da fundição, e o esquema exato de limpeza mecânica varia de acordo com a qualidade da sucata, a origem, o equipamento disponível e as especificações do produto.²

Como o processo geralmente se desenrola

A European Aluminium mostra perfis de janelas revestidos e com ruptura térmica passando pelos processos de trituração, detecção por correntes de Foucault e separação por flutuação, antes que as frações de alumínio e poliamida sejam encaminhadas para refundição ou refino.³ Consideramos esse diagrama como um princípio de processo, e não como uma lista de compras de máquinas. Na prática, o primeiro teste geralmente revela onde está o verdadeiro gargalo: às vezes, o polímero se solta após a trituração primária; outras vezes, permanecem pedaços unidos e uma segunda etapa de separação se torna necessária. De qualquer forma, a linha ainda tem quatro tarefas a realizar em sequência — abrir o compósito, retirar os metais indesejados, estabilizar o fluxo de partículas e verificar o que cada produto realmente contém.

1Receber, inspecionar e preparar as molduras

As unidades inteiras com vidro não devem ser tratadas como perfis comuns de alumínio. O manuseio do vidro, a desmontagem e a remoção de itens inadequados devem ser realizados em etapas anteriores. Recipientes selados, baterias, líquidos, materiais inflamáveis e resíduos perigosos não identificados estão fora das especificações aprovadas para o material de alimentação.

A preparação também protege a linha contra desgaste evitável. Perfis de aço de grandes dimensões ou componentes excepcionalmente duros devem ser identificados antes de chegarem ao triturador. Estruturas longas e flexíveis podem se estender por toda a tremonha; portanto, a alimentação por carregadeira, garra e transportador deve se adequar à geometria de recepção, em vez de se basear na largura padrão da correia indicada no catálogo.

2Utilize a trituração primária para abrir e encurtar o perfil

Um triturador de baixa velocidade e alto torque realiza a primeira redução controlada. Ele agarra perfis ocos longos, abre estruturas encaixadas e cria pedaços que as esteiras transportadoras a jusante podem transportar. A YUXI descreve a função do triturador primário de metal em uma linha de perfis como a redução em baixa velocidade de perfis volumosos, estruturas e sucata leve mista. A máquina é selecionada com base nas dimensões máximas, espessura de parede, densidade aparente, contaminantes e destino final — e não apenas pela palavra “alumínio”.

A trituração primária pode ser suficiente para sobras de extrusão limpas quando o objetivo comercial é o tamanho adequado para transporte ou a alimentação do forno. No caso de sucata com barreira térmica, ela geralmente marca o início do processo de separação, e não o fim.

3Adicione a liberação secundária somente quando a amostra assim o exigir

Após a primeira etapa, examine o produto final. Ainda há longas tiras de polímero presas dentro dos canais de alumínio? As inserções de aço continuam protegidas? O tamanho da peça é muito largo para permitir uma peneiração estável ou a alimentação do separador? Um moinho de martelos ou outro triturador secundário pode aplicar impacto e deformação para liberar essas partes presas.

No entanto, a britagem mais intensa acarreta custos. Ela pode aumentar o desgaste, a poeira e a geração de finos, além de ampliar a distribuição granulométrica. Normalmente, recomendamos um teste em etapas: medir as amostras compostas após a primeira passagem, adicionar a liberação secundária e comparar a recuperação de alumínio, a remoção de materiais não metálicos e a geração de finos. O triturador de alumínio versus moinho de martelos O guia explica por que as duas máquinas resolvem partes diferentes do problema.

4Remova o aço após ele ter sido exposto

Um separador magnético remove parafusos, suportes, dobradiças, inserções e reforços ferrosos. Ele não remove a tira de poliamida e não separa o alumínio da borracha ou do selante. O ímã funciona melhor depois que a redução de tamanho expõe o aço e reduz a profundidade da camada de material a um nível controlável.

5Filtrar e estabilizar o fluxo liberado

Os equipamentos de separação identificam partículas individuais, e não a composição original da matéria-prima. A peneiração pode separar os compostos de tamanho excessivo, a fração útil e as partículas finas. Isso é importante porque uma ampla distribuição granulométrica pode tornar o ajuste do separador instável e ocultar uma liberação incompleta.

Um retorno controlado de material sobredimensionado costuma ser melhor do que triturar repetidamente todo o fluxo. As partículas finas podem precisar de um percurso separado, pois pedaços muito pequenos de alumínio podem se comportar de maneira diferente dos fragmentos de perfil maior e podem ser levados para o resíduo. A influência do tamanho e da apresentação da alimentação é discutida em Como o tamanho das partículas afeta a separação de alumínio por correntes parasitas.

6Separe o alumínio da fração não metálica e verifique-o

Um separador por correntes de Foucault repele as partículas não ferrosas condutoras adequadas, alterando sua trajetória de descarga em relação ao material não metálico. O material de alimentação já deve ter a maior parte do material ferroso removida e deve ser calibrado e espalhado em uma camada estável. A separação baseada na densidade ou o controle de qualidade manual podem ser adicionados quando a composição do resíduo assim o justificar.

O ECS não identifica os tipos de ligas de alumínio. Uma mistura de extrusões arquitetônicas 6063, puxadores fundidos e outras peças não ferrosas ainda pode ser classificada na mesma fração de metal. A reciclagem de perfis em circuito fechado, portanto, depende do controle na fonte ou da triagem adicional por sensores, e não apenas do ECS. A Associação do Alumínio observa que a contaminação e a mistura de ligas de alumínio podem fazer com que material forjado de alta qualidade seja rebaixado para aplicações de fundição, que toleram mais impurezas.⁴

O que cada máquina realmente faz

Definir o conceito de “alumínio limpo” antes do teste

Somos cautelosos quando um fornecedor apresenta um único valor de pureza sem explicar como ele foi medido. Um comprador pode estabelecer um nível máximo de ferro; outro pode estar mais preocupado com a presença de plástico, partículas finas, umidade, revestimentos ou mistura de ligas. Surpreendentemente, uma fração elevada de refusão pode, às vezes, ser aceitável, enquanto uma pequena quantidade de polímero residual não é, porque o operador do forno está atento às emissões e às escórias. Em nossa experiência, a discussão proveitosa começa com o método de amostragem e os limites de rejeição, e não com uma porcentagem impressa em uma proposta.

Um teste representativo em linha deve registrar a composição da matéria-prima, a duração do teste, a taxa de alimentação, a massa de cada produto final, a distribuição granulométrica e o procedimento de amostragem. Deve também contabilizar as peças que não foram totalmente liberadas. Esconder essas peças dentro do produto de alumínio pode fazer com que uma demonstração breve pareça melhor, mas não resulta em uma especificação comercial estável.

A fração de polímeros merece a mesma cautela. As tiras isolantes à base de PA66 podem ser recicláveis, mas a reutilização pós-consumo depende da origem, da contaminação e da documentação de qualidade. As informações da Technoform sobre perfis isolantes reciclados indicam que o material pós-consumo requer conformidade controlada e que a poliamida reciclada não especificada pode apresentar riscos de contaminação.⁵ Portanto, não prometa uma venda de PA66 de alto valor antes que um comprador posterior aceite o material recuperado propriamente dito.

O que influencia a capacidade real, o desgaste e a recuperação?

Perfis longos e ocos podem ocupar um grande volume de recepção, embora tenham pouca massa. Estruturas bem encaixadas podem criar o problema oposto: o triturador se depara com um feixe denso e comprimido, difícil de ser alimentado de maneira uniforme. A taxa de produção da linha completa também pode ser definida pela peneira, pelo ímã, pelo ECS ou pelo sistema de tratamento de resíduos, em vez de pelo motor do triturador primário.

Por esse motivo, o principal da YUXI é linha de reciclagem de sucata de alumínio A página não divulga um valor universal para a capacidade de isolamento térmico ou pureza. Ela solicita informações sobre o tamanho máximo do material de alimentação, o nível de contaminação, a capacidade em toneladas por hora necessária, a meta de produção, a fonte de alimentação e as dimensões da oficina antes de selecionar a linha.

Como a YUXI configuraria uma linha de alumínio com barreira térmica

A estrutura de solução pública da YUXI direciona perfis e caixilhos para um fluxo de trituração e separação física. O equipamento principal pode incluir uma esteira transportadora, um triturador de baixa velocidade, um triturador secundário quando necessário, um separador magnético, uma peneira e, opcionalmente, um separador de correntes parasitas. Essa estrutura é adequada para materiais com barreira térmica, pois cada etapa pode ser justificada pelos componentes associados e pelo produto final.

Gostaríamos de dividir a proposta em três grupos:

O comprador deve enviar fotografias e vídeos de várias cargas, amostras de seção transversal, comprimento máximo do perfil e espessura da parede, porcentagem de material comum versus com ruptura térmica, estimativa de aço e materiais não metálicos, produtividade contínua alvo, contrato de produção, fonte de alimentação e dimensões da oficina. Um teste com amostra representativa poderá então determinar se uma única etapa de redução é suficiente e qual sequência de separadores produz o melhor balanço de massa.

Limites de segurança e ambientais

Trituradores, transportadores, peneiras e separadores apresentam riscos relacionados a peças móveis, energia armazenada, pontos de esmagamento e material ejetado. As orientações da OSHA sobre reciclagem de sucata indicam que os funcionários devem seguir os procedimentos de bloqueio e sinalização antes de realizar limpeza ou manutenção e que as máquinas devem ser protegidas para evitar o contato com peças móveis.⁶ O sistema instalado também precisa passar por avaliações específicas da jurisdição em relação a instalações elétricas, segurança contra incêndios, poeira, ruído e acesso.

Resíduos que contenham plástico não devem ser queimados ou aquecidos de forma descuidada fora de um processo projetado e autorizado. A OSHA observa que o aquecimento de certos plásticos pode liberar substâncias perigosas, enquanto a EPA identifica o pré-tratamento mecânico, pirometalúrgico e hidrometalúrgico como abordagens controladas distintas. Para uma linha de separação térmica física, a captura de poeira, a limpeza e a manutenção, a análise de fontes de faíscas e a caracterização de resíduos devem ser incluídas no projeto desde o início.