废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以限度地避免空气污染,而且使得净金属 的回收率大大提高。废铝液化分离装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器,在液化层,铝沉淀于底部,废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦 油和固体炭,再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌,与仓中的溶解液混合,砂石等杂质分离到砂石分离区,被废料带出的溶解液通过回收螺 旋桨返回液化仓。
大型铸造企业每年可产生数万吨的铸铁屑,回收利用铸铁屑,不仅关系到我国金属资源的节约利用,而且与能源消耗和环境保护紧密相关,因面率和高质量的回收利用铸铁屑,意义重大。
铸铁屑是铸铁毛坯切削过程中的粉末状下角料,约占铸铁毛坯重量的10%~30%,仅山东时风集团每年约有5万t铸铁屑下角料,均以废料低价处理,造成极大的浪费。目前铸铁屑的重复利用一般采用简易压块成型后再熔化成铁液,不仅铸铁屑利用率低,耗费焦煤,而且排放污染较大。国内用大容量感应电炉进行铸铁熔炼的企业还比较少,特别是大容量直接熔化铸铁屑的研究和应用就更少,虽然大容量感应电炉虽然效率很高,但存在熔化过程中的监控差,炉衬浸蚀加快,感应电炉内低温磁导率降低影响熔化效率等技术瓶颈,研制一个完整的铸铁屑绿色回收及熔炼技术方案,实现清洁化生产,变废为宝,提升资源利用率显得尤为迫切和重要。
一、技术难点和关键技术
1.技术难点
(1)铁液的氧化,铁屑在熔化时与空气中氧发生化学反应形成稳定的氧化物,将严重危害铁液的质量,包括元素烧损、气孔夹渣、白口倾向等。
(2)由于铸铁屑为碎末状,外表含有氧化铁薄层,散装密度仅为2g/cm3,氧化铁含量较高,易使酸性炉衬侵蚀加快,不能显示炉衬厚度,炉衬过薄易产生漏炉事故,熔化过程中的监控技术显得尤为关键。
(3)各种牌号铸铁件需的炉前配料,确保所需炉料的各组份的配比合理。
2.关键技术
(1)研制专用的屑饼机,将散装密度仅为2g/cm3的铸铁屑压成饼块,以提高熔化效率,即降低氧化面积和提高炉内导磁性。
(2)由于铸铁屑熔化温度比普通面包铁高100℃左右,为了保证熔化,利用电炉中频电流和电压的相对变化关系,采用计算机技术来计算显示炉衬厚度,以防炉衬过薄产生漏炉事故。
(3)优化设计电源配置和炉体结构,提高电能利用率,提高熔化效率和质量,严格按铸造线的要求有节奏地供给铁液。
(4)为提高铸铁屑、废钢屑的抗氧化率,研究电炉熔炼气体保护方式及控制方法。
近几十年来,铝废杂料的回收量飞速增长,铝二次资源在整个铝工业原料中的比重也越来越大。从1950年开始直到今天,再生铝产量逐年递增,发达国家原铝与再生铝的占有比已接近或超出1:1。一些发达国家如美国再生铝的年均增长率为6.2%,远远高于同期原铝的0.1%的增长。2000年度,全世界生产再生铝及合金816万吨,占原生铝产量的33%。其中美国93%,法国59%,德国89%,日本的再生铝产量更是原生铝的186倍。
美国是铝回收利用数目的国家。二十年来,其再生铝在铝总产量的比例已由1978年的22.65%上升到1997年的超过50%。而且,再生铝增长速度也逐年上升。1978年至1987年再生铝/总产量的比例上升了11.6个百分比,而1988-1997十年左右的时间中,上升了16个百分点以上。这说明了铝再生资源利用发展越来越受到重视中国铝工业正处于快速发展阶段, 中国废铝回收率目前为32%,但不久将快速提升至70%。政府、 企业、公众对于铝回收业的重要性认识都大大提高. 中国2001年回收废铝总计918,000。1998年为536,000。2001年中国原铝产量为343万,1998年为242万。同期的消费分别为365万和242万, 中国铝回收潜力巨大。
铝及铝合金屑末纯铝及铝合金屑末 铝线锭、重熔铝锭、变形铝及铝合金、各种铸造铝合金GB1197GB1196GB3190GB8733GB8734。1级:同一牌号,无夹杂物,无油、无水;2级:同一牌号,有油或水、无夹杂物;3级:同一牌号,无油无水,夹杂物〈5%;4级:同一牌号,含油或水,夹杂物〈5%;此类废料来源于各种机械加工制造业和铝材加工过程产生的屑末 屑末的含油、水、及夹杂物的扣杂,由供需双方议定。
混合铝及铝合金屑末,1级:混合牌号,无油无水无夹杂物;2级:混合牌号,含油或含水,无夹杂物;3级:混合料,无油无水,夹杂〈5%;4级:混合料,含油或含水,夹杂物〈5%; 同纯铝及铝合金屑末 含水、油、锈蚀及夹杂物的扣杂,由供需双方议定
铝灰渣 熔渣1级:相同牌号,无夹杂;2级:混合牌号,无夹杂;3级:相同牌号,夹杂〈5%;4级:混合牌号,夹杂〈5%;铝及其合金熔炼、浇注、铸造等过程产生的表面撇渣。 碎料或块状废料,碎料的小直径〉5毫米,扣杂由供需双方议定。