С приветствием к участникам конференции обратились М. Локшин (Алюсил-МВиТ), С. Степанова (Минпромэнерго РФ) и И. Неверов (BIR). Открывая форум, М. Локшин отметил, что интерес к рециклированному алюминию неуклонно растет, а расширение его применения является залогом успешного решения многих проблем нашей цивилизации. С ним солидарен и Дж. Кирхнер (G. Kirchner, Organisation of European Aluminium Refiners and Remelters — OEA), подчеркнувший в своем приветствии, что «сегодня уровень рециклинга — один из важнейших показателей в применении алюминия, поскольку значительную часть электроэнергии можно сэкономить благодаря сбору и переработке алюминиевых отходов». Это же отметил в своем приветствии М. Консерва (M. Conserva, Edimet). Он обратил внимание на важность рециклинга «крылатого металла», позволяющего наряду с экономией электроэнергии сократить выбросы парниковых газов и уменьшить сброс отходов в окружающую среду, а также обеспечить рациональное использование алюминиевого сырья и аккумулировать более высокую добавленную стоимость в цепочке производства металла.

Для России рециклинг алюминия более чем актуален и органично вписывается в государственную экологическую политику. Это отметила в своем докладе С. Степанова (Министерство промышленности и энергетики РФ). В нашей стране, по имеющимся оценкам, накопилось более 80 млрд т отходов, ежегодно же образуется еще почти 2,7 млрд т промышленных и 40 млн т твердых бытовых отходов (ТБО). Однако средний уровень использования промышленных отходов в России составляет примерно 36%, ТБО — около 3,5%.

Д. Менделеев недаром утверждал: «нет отходов, а есть плохо переработанное сырье». Данное утверждение справедливо в отношении лома и отходов цветных металлов, являющихся одним из высоколиквидных видов металлургического сырья. По словам В. Федорова (НП «Межрегиональный центр вторичной цветной металлургии»), к началу рыночных реформ вторичная цветная металлургия развивалась быстрыми темпами. Уже в 1990 г. заготовка лома и отходов цветных металлов в России составила 1,34 млн т, в том числе 730 тыс. т алюминиевых отходов. Практически весь объем этого сырья перерабатывался на отечественных предприятиях, на экспорт реализовывалось немногим более 1,5%. Коренным образом ситуация изменилась в период 1990-х годов: несмотря на резкое сокращение производства практически во всех отраслях промышленности, объемы заготовки лома и отходов остались довольно высокими за счет увеличения доли амортизационного лома, составившей в 2000 г. 86% против 33% в 1990 г.

В настоящее время лома и отходов алюминия образуется все меньше: если в 2000 г. данный показатель был на уровне 725 тыс. т, то в 2005 г. — уже 460 тыс. т. В связи с этим сокращается и производство вторичных алюминиевых сплавов, упавшее за последние пять лет с 595 тыс. до 400 тыс. т. Подавляющее большинство предприятий не имеет современного оборудования и не может обеспечить стабильности химического состава выпускаемых сплавов, низкого содержания в них примесей и неметаллических включений. Кроме того, явственно ощущается нехватка сырья, так как «легкий» лом закончился, и, по прогнозам, в 2010 г. уровень образования скрапа и отходов алюминия не превысит 240 тыс. т. В результате, к 2010 г. производство вторичных алюминиевых сплавов упадет почти в два раза и составит порядка 230 тыс. т, экспорт — 160 тыс. т.

Более оптимистичной точки зрения придерживается Г. Макаров (Алю-сил-МВиТ). По его оценке, в последние три года внутреннее потребление алюминия в России увеличивалось на 6% в год, и в будущем рост продолжится. Это окажет влияние на отечественный рынок алюминиевого скрапа — он, по всей видимости, разовьется в ближайшее десятилетие до 700—750 тыс. т в год. Если же рассмотреть структуру скрапа, то доля отходов машиностроения вырастет в ней с нынешних 30 до 50%. Также увеличится доля легковесного скрапа с толщиной стенки от десятка микрон до 1 мм (упаковочная фольга, банки для напитков и др.) и скрапа, содержащего картон, бумагу, резину (кашированная фольга, ламинированная упаковка, кабели). Не обойдется и без трудностей: рост тарифов на газ и расходов на оплату труда заставит ломопереработчиков бережно относиться к использованию энергии и механизировать процессы производства.

Проблема модернизации актуальна для российских предприятий, часть из которых заинтересована в применении последних достижений «западной инженерной мысли». В частности, очень важно правильно выбрать конструкцию печи. По мнению Д. Зенг (D. Zeng, Altek-MDY) и Е. Панкова (Завод ВМС), благоприятные перспективы имеют наклонно-роторные печи с кислородно-топливной системой горения. С помощью агрегатов подобного типа хорошо перерабатываются моторный лом (с высоким содержанием железа), банки (без предварительной подготовки) и шлаки. Повышение температуры в рабочем пространстве печи более чем на 700 °С (до 2480 °С против 1760 °С при использовании топливно-воздушной горелки) позволяет ускорить время плавления и существенно сократить продолжительность плавки и насыщение металла железом из приделок. Именно такая печь емкостью 16 т установлена на заводе ВМС. С работой наклонно-роторной печи емкостью 26 т участники конференции могли ознакомиться во время посещения цехов ПК Втормет.

Другое направление в развитии «печного хозяйства» представляют собой электродуговые печи постоянного тока (ДАП), считает С. Нехамин (НПФ «Комтерм»). По основным элементам конструкции и футеровки они похожи на дуговые сталеплавильные печи переменного тока, отличаясь лишь наличием одного центрально установленного катода, вводимого в рабочее пространство через расположенный в центре свода экономайзер. Анодом же служит сам перерабатываемый материал, ток к которому подводится через один или несколько подовых электродов. Вследствие высокой стабильности дуги постоянного тока и хорошей герметизации печи отсутствует подсос воздуха в рабочее пространство, быстро формируется и поддерживается заданная атмосфера, сокращаются пылегазовыбросы и уровень шума. В таких печах можно выплавлять как сплавы из «свежих» исходных материалов (чушковых заготовок алюминия, силумина), так и вести переработку отходов, включая шлак.

Вопрос выбора печи приобретает особую актуальность в случае плавления алюминиевого лома с большой удельной поверхностью, подчеркнул в своем докладе К. Шмиц (С. Schmitz, Alcutec Engineering). При плавке такого сырья угар металла и потери энергии могут быть значительны. Чтобы снизить уровень окисления алюминия, применяются различные технологии, каждая из которых имеет свои ограничения. Например, индукционные печи отличаются почти полным отсутствием угара. Но если надо повысить плавильную мощность, то потребуется увеличить их диаметр и, соответственно, не исключены определенные трудности в процессе эксплуатации. Можно применять канальные индукционные печи, но имеющееся в них «болото» затрудняет смену сплавов. Если же говорить о широко распространенных подовых печах, то при плавке крупногабаритного сырья необходимо, чтобы температура ванны была выше точки плавления металла, и лом должен быть «чистым». Выход К. Шмиц видит, в частности, в двухкамерных печах, позволяющих плавить металл с большой удельной поверхностью, причем сильно загрязненный или имеющий покрытие в виде грунтовочного материала и краски, как в случае строительных профилей.

Ускорению плавки лома с помощью электромагнитного перемешивания посвятил свой доклад А. Леман (A. Lehman, ABB Automation Technologies). Электромагнитное перемешивание — давно известная технология, сокращающая время переработки и обеспечивающая необходимую химическую однородность сплава. По его словам, она позволяет сократить объем ванны, сделав печь более компактной при сохранении ее высокой производительности.

Без рафинирования и модифицирования сегодня не может обойтись ни одно металлургическое предприятие, отметил В. Гель (компания Меркурий). Важность их применения обусловлена склонностью алюминия к насыщению вредными примесями и включениями как в процессе производства первичных сплавов, так и в ходе переплавки отходов. К тому же достижение специальных служебных свойств сплавов немыслимо без использования модификаторов. В качестве их неплохо себя зарекомендовали гранулы и порошки фосфида меди, показавшие удовлетворительные результаты по степени измельчения зерен кремния. Их можно вводить в расплав с помощью колокольчика либо в составе порошковой проволоки с алюминиевой оболочкой.

В настоящее время, по словам В. Геля, рафинирование алюминия от примесей щелочных и щелочноземельных металлов приобретает существенное значение в связи с повышенными требованиями прокатчиков. Для этого подходит гранулированный флюс на основе калиевого криолита, способный существенно сократить содержание натрия, кальция и лития.

В Ступинской металлургической компании (СМК) используют две схемы обработки расплавленного металла: рафинирование флюсом в плавильной печи и дегазация нейтральным газом с применением пористой керамики перед непосредственной отливкой металла в кристаллизатор. Об этом рассказал представитель СМК А. Амелин. По его словам, во время приготовления высокомагниевых и дюралевых сплавов из низкосортных отходов (обрезков тонкостенных профилей, листов, кабельной разделки) при рафинировании криолитосодержащим флюсом наблюдалось повышенное газосодержание и наличие окисных пленок, проявлявшихся при последующей деформации в виде пузырей, темных полос расслоений и других дефектов. Для их устранения был разработан универсальный флюс, не содержащий соли натрия, который позволяет повысить чистоту расплава не только по содержанию водорода, но и неметаллических включений.

Особое значение при получении высококачественных сплавов из техногенного сырья приобретают процессы очистки расплава, считает А. Кучменко (SELEE Corporation), в частности, при вертикальном литье круглых и плоских слитков. Качественную фильтрацию расплавов при скорости течения металла до 1,1 т/мин могут обеспечить сдвоенные и строенные системы пенокерамических фильтров.

Переработка лома должна быть комплексной, отметил А. Арнольд (A. Arnold, IME-Metallurgishe Prozesstechnik und Metallrecycling). Цена лития, содержащегося в Al-Li-сплавах, превосходит стоимость самого алюминия. Материалы данной группы не так распространены вследствие недостаточной технологичности и образования большого количества отходов (выход годного — 20%) при изготовлении деталей. Существующие методы переработки отходов Al-Li-сплавов не обеспечивают получения высококачественного сплава, соответствующего исходному, и характеризуются выпуском лишь промежуточных продуктов, требующих дорогостоящей обработки. Исключение составляет процесс переплава отходов Al-Li-сплавов в расплаве Li-Cl, имеющий на выходе сплавы, аналогичные исходным.

Большое внимание участники конференции проявили к посещению ПК Втормет. Предприятие занимается переработкой алюминиевых ломов и отходов (включая стружку и отвальные шлаки), изготавливая на их основе качественные вторичные сплавы, а также брикеты, крупку, дробь, используемые в качестве раскислителей.

В целом, анализ докладов участников конференции свидетельствует, что для отечественных компаний помимо обеспечения сырьем и модернизации производства, необходимо расширение емкости внутреннего рынка. Кроме того, интерес, проявленный к мероприятию со стороны западных фирм, свидетельствует о значительном потенциале российской отрасли рециклинга алюминия.