Лом электродвигателей: ценообразование, методы разборки и утилизация

Электродвигатели, выработавшие свой ресурс, подлежат утилизации, и их сдача в металлолом является экономически обоснованным решением. Однако, в связи с гетерогенным составом, включающим медь, чугун и электротехническую сталь, сдача неразобранного двигателя не обеспечивает максимальную прибыльность. Предварительная подготовка, заключающаяся в разборке и сортировке компонентов, существенно увеличивает экономическую эффективность утилизации.

Трудности разборки электродвигателей и способы их преодоления

Разборка электродвигателей осложняется их разнообразием по мощности, габаритам и конструктивному исполнению, что требует индивидуализированного подхода. Классификация двигателей по мощности включает:

• Малые (до 3 кВт);
• Средние (до 10 кВт);
• Крупные (свыше 10 кВт).

Конструктивные различия между двигателями переменного и постоянного тока также оказывают влияние на процесс разборки и сепарации материалов.

Некоторые организации, осуществляющие прием вторичного сырья, предлагают услуги демонтажа. При наличии соответствующего оборудования и квалифицированного персонала, разборка может быть выполнена собственными силами с одновременной сортировкой компонентов по типу металла или сплава. Простейший метод включает вскрытие корпуса, отделение статора от ротора и последующую сепарацию. Механизированная сепарация на данном этапе является малоэффективной, что обуславливает преобладание ручного труда.

Наиболее трудоемкий этап – извлечение медной или алюминиевой обмотки. Часть цветных металлов и специальных сталей может быть трудно отделима. Пластины электротехнической стали часто остаются в слое изоляции, а извлечение вала может представлять собой техническую сложность.

Для повышения эффективности разборки рекомендуется следующая технологическая схема:

1. Отрезка фронтальных частей обмоток статора и ротора дисковой пилой.
2. Обжиг изоляции для облегчения извлечения медных проводов.
3. Прессование лобовой части обмотки после обжига.

Рекомендуемая последовательность разборки электродвигателя:

1. Снятие крышки и извлечение крепежных элементов.
2. Демонтаж подшипников.
3. Извлечение ротора.
4. Демонтаж задней крышки и извлечение вала.
5. Распайка соединений и извлечение обмотки.

Применение специализированных станков для удаления обмотки статора значительно ускоряет процесс. Все извлеченные детали подвергаются сортировке. Корпус и коллектор двигателя могут быть измельчены пневматическими молотками с насадками в форме зубила. Медьсодержащие узлы разрезаются на фрагменты длиной 150-200 мм. Для облегчения извлечения алюминиевых частей ротор нагревается до 650-700°С с выдержкой 1,5-2 часа для выплавления алюминиевых стержней (по данным исследований, представленных в работе [Шевченко и др., 2015]).

Методы определения содержания меди

При использовании вышеописанной технологии разделки определение содержания меди значительно упрощается. Оценивается масса фрагментов стального и чугунного литья, алюминиевых и медных составляющих. Пневматическая очистка с использованием промышленных пылесосов применяется для отделения резины, пластика и остатков изоляции.

Для количественной оценки содержания меди применяется спектроскопическая сортировка с использованием лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (LIBS) [Cremers, D.A., et al., 1984]. Импульс лазерного излучения направляется на поверхность, и отраженный сигнал анализируется спектральным датчиком. Анализ длины волны характеристического излучения позволяет определить марку меди и ее содержание. Метод LIBS эффективен для анализа чистых, неокрашенных медных деталей без жировых загрязнений [Miziolek, A.W., et al., 2006].

Оценка количества меди в кабельной продукции представляет собой более сложную задачу. Приемные пункты сортируют кабельную продукцию по группам:

1. Проводка с одинарным слоем изоляции.
2. Проводка с двойным слоем изоляции.

Во втором случае требуется ручное удаление наружного слоя изоляции. Далее медная проводка нарезается на куски длиной 150-200 мм, провода отделяются от изоляции, очищаются и взвешиваются.

Факторы, влияющие на цену лома электродвигателей

Средняя рыночная цена на лом электродвигателей в России подвержена колебаниям и зависит от региона и текущей конъюнктуры рынка [РБК, 2023]. Сдача двигателей в неразобранном виде возможна, однако некоторые приемные пункты могут классифицировать их как лом черных металлов (категория 3А), что снижает цену.

Цена на лом электродвигателей зависит от следующих факторов:

• Количество двигателей.
• Объем работ по дроблению корпуса.
• Необходимость сепарации цветных и черных металлов.

При больших объемах двигателей целесообразно разделять медь и чугун (корпус электродвигателя). Затраты на оплату труда (ориентировочно 1500-2000 рублей в день) могут быть компенсированы за счет разницы в цене на медь и чугун.

Лом электродвигателей, цена которого определяется массой, мощностью и конструкцией, является важным источником сырья для металлургических предприятий, специализирующихся на переработке черных и цветных металлов.

Для оптимизации прибыли от сдачи лома электродвигателей необходимо учитывать рыночные колебания цен на цветные и черные металлы. Регулярный мониторинг котировок на Лондонской бирже металлов (LME) [London Metal Exchange, 2023] позволит выбрать оптимальный момент для реализации лома. Также, следует учитывать транспортные расходы, поскольку доставка больших партий лома до перерабатывающих предприятий может существенно повлиять на общую рентабельность.

Инвестиции в специализированное оборудование, такое как станки для удаления обмоток статора, могут значительно сократить трудозатраты и повысить производительность. Однако, целесообразность таких инвестиций необходимо оценивать на основе анализа объемов перерабатываемого лома и прогнозируемой окупаемости. Альтернативным решением является аутсорсинг разборки и сортировки лома специализированным компаниям, имеющим необходимое оборудование и персонал.

Экологические аспекты утилизации

Экологический аспект утилизации электродвигателей имеет первостепенное значение. При разборке необходимо строго соблюдать требования экологической безопасности, предотвращая загрязнение окружающей среды вредными веществами, содержащимися в изоляции и других компонентах. Несоблюдение требований утилизации может повлечь за собой штрафные санкции и негативные последствия для окружающей среды в соответствии с Федеральным законом "Об охране окружающей среды" [Федеральный закон № 7-ФЗ, 2002].

Заключение

Максимальная прибыль от сдачи лома электродвигателей достигается путем тщательной подготовки, включающей разборку, сортировку и очистку металлов, а также учета рыночных факторов и строжайшего соблюдения экологических требований.