廢雜鋁回收產(chǎn)品的預處理
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首先,對廢鋁進行初級分類、分級堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。這一點非常重要,如中國地 區(qū)的鋁廢料進口商上海新格有色金屬有限公司,鋁廢料的進口量約占全國總進口量的十分之一以上。其原料處理高度電腦化,所有入廠原料分區(qū)存放,庫存則依 數(shù)量、化學成份、回收率及成本建檔管理運用。有了這些資料就可使熔煉工序在生產(chǎn)合金錠時得以計算出經(jīng)濟的用料公式,并確保產(chǎn)品品質(zhì)。
對于廢鋁制品,須進行拆解,去除與鋁料連接的鋼鐵及其他有色金屬件,再經(jīng)清洗、破碎、磁選、烘干等工序制成廢鋁料。對于輕薄松散的片狀廢舊鋁件,如汽車 上的鎖緊臂、速度齒輪軸套以及鋁屑等,要用液壓金屬打包機打壓成包。對于鋼芯鋁絞線,應先分離鋼芯,然后將鋁線繞成卷。
鐵類雜質(zhì)對于廢鋁的冶煉是十分有害的,鐵質(zhì)過多時會在鋁中形成脆性的金屬結晶體,從而降低其機械性能,并減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應控制在1.2%以 下。對于含鐵量在1.5%以上的廢鋁,可用于鋼鐵工業(yè)的脫氧劑,商業(yè)鋁合金很少使用含鐵量高的廢鋁熔煉。目前,鋁工業(yè)中還沒有很成功的方法能令人滿意地除 去廢鋁中過量鐵,尤其是以不銹鋼形式存在的鐵。
1.鑄鍛件加工廢屑及廢料前期預處理工藝
(1)預處理 鐵屑或切屑在回收之前可能含有加工時所帶進的水分和油脂,如果未經(jīng)處理,在裝爐和熔煉初期煙霧彌漫,鐵液吸收大量氣體,就會導致鐵液中的氣體含量增高,不僅影響鑄件質(zhì)量,而且熔煉過程中氣體還會向爐襯內(nèi)擴散,有可能導致感應線圈損壞。因此,鐵屑綠色回收首先應進行預處理。一般情況下,預處理工藝首先通過脫油機,脫除加工時所帶進的油脂;對于帶有切削液的鐵屑,也可直接采用焙燒處理,脫除加工時切削液所帶進的水分和油脂。后經(jīng)離心脫濕工藝和快速烘干工藝,使水分含量降至1%以內(nèi)。
(2)壓制團塊 鑄鐵屑為鑄鐵件切削加工的下腳料,其碎末狀外表含有氧化鐵薄層,自然堆積密度為2g/cm3左右,相對磁導率為1.6左右,與空氣的磁導率接近。塊狀鑄鐵的相對磁導率約600~1000,為了提高入爐料的磁導率,需要提高鑄鐵屑的整體密度。經(jīng)過反復試驗,對比數(shù)據(jù),屑餅塊的密度可達到5.2g/cm3左右,屑餅塊的相對磁導率提高到300以上,入爐后坩堝內(nèi)冷態(tài)(<700℃)整體導磁率明顯增大,與直接填裝鑄鐵屑相比冷態(tài)電磁加熱效率明顯提高,基于相應的分析計算,采用3000kN液壓機和配套模具自主開發(fā)了專用屑餅機,將散狀的鑄鐵屑通過壓力成型為屑餅團塊。
2.將工控機配料與光譜儀聯(lián)網(wǎng),調(diào)整配料
為提高了回收廢鐵屑、鋼屑的熔煉鐵液質(zhì)量,通過工控機的硬件二次開發(fā)及軟件的系統(tǒng)集成,我們研發(fā)了微機配料系統(tǒng),包括起重電磁鐵、無線遙控微機配鐵儀、無線吊鉤傳感器、整流控制柜及配料操作器等。金屬爐料按事先輸入的配方自動配運,自動累計稱量,數(shù)字化調(diào)校。同時采用工控機與光譜分析儀聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)即時交換,電爐成分控制模塊,負責與光譜儀分析成分進行自動調(diào)整系統(tǒng)。工控機配料系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)網(wǎng)得到的分析的成分,反饋到自動上料設備上進行調(diào)整所需爐料的各組份,加料快速準確。配料數(shù)據(jù)可存儲三個月,具備USB接口,讀取數(shù)據(jù)并可傳輸?shù)睫k公室電腦上管理、打印,也可與計算機聯(lián)機將配料數(shù)據(jù)上傳計算機并通過局域網(wǎng)發(fā)送到企業(yè)ERP,接受計算機發(fā)來的新配方。這樣實現(xiàn)了電爐配料微機化,誤差自動補償、自動打印加料數(shù)據(jù)記錄,降低了配料環(huán)節(jié)的盲目性。
3.電爐鑄鐵屑熔化在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)爐襯厚度在線監(jiān)控
我們可以用干應電爐系統(tǒng)運行阻抗的變化曲線來描述爐襯厚度的變化。在電爐內(nèi)鐵液熔化條件下,運行阻抗隨爐襯厚度減少而減小。通過在線檢測運算出運行阻抗,就可在線檢測爐襯厚度變化情況。分析爐襯厚監(jiān)測的現(xiàn)狀,通過建立感應電爐的數(shù)學模型,從理論上分析電爐的內(nèi)部磁場分布,爐料阻抗、爐料感應電流與磁場強度及爐襯厚度的關系,爐料的感應電流與輸入電流的關系及運行阻抗與爐襯厚度的關系等。
再生鋁由于其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,近年來成為各國關注發(fā)展的重點。中國作為缺少能源、資源的國家發(fā)展再生鋁更是刻不容緩。近十幾年來,再生鋁隨著鋁工業(yè)的發(fā)展在中國也蓬勃發(fā)展起來。形成了上海新格、浙江萬泰等一批再生鋁企業(yè),對于支持和促進我國的可持續(xù)發(fā)展也起到了一定的作用。但同時,再生鋁發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些急需解決的問題,資源利用效率低就是目前存在的一個普遍的問題。
回收的廢舊鋁中大多為鋁合金,主要有8個系列,其中4系列為鋁硅系、5系列為鋁鎂系、6系列為鋁鎂硅系,是合金成分較高的系列,有較高的回收價值。但目前,國內(nèi)許多再生企業(yè),并沒有考慮到回收廢鋁的合金成分組成,把所有的廢鋁全部放入熔爐,這樣不僅會破壞合金成分,也降低了再生鋁的品位,浪費了資源。
廢鋁切片回收的預處理方法:
(1)次切片 檔次較高的廢鋁切片主要成分有鑄造鋁合金、合金鋁、純鋁等,其中前兩項的牌號眾多,目前還很難按牌號分類,在大型再生鋁廠,一般只經(jīng)過篩分除去混入的泥土等,即可直接入爐熔煉。在小再生鋁企業(yè),對此類廢鋁則要人工將其分成鑄造鋁合金、合金鋁和純鋁,然后分別利用。
(2)低檔次切片 對于低檔次的切片和焚燒過的碎廢鋁料(后者大型再生鋁廠一般不用)要進行較復雜的分選,因其成分極為復雜,除廢鋁之外還含有廢鋼、廢銅、廢鉛等金屬,并含有其他廢棄物。對此類廢料的分選主要靠人工,首先篩出泥土和垃圾,然后用手工分選。手工分選大都在操作臺上進行,主要靠工人目測和經(jīng)驗進行挑選,先分選出非金屬廢料,然后分選廢金屬,其中對廢銅和廢純鋁的挑選格外精心,因廢銅可增加產(chǎn)值,純鋁廢料如廢鋁線等,都是再生鋁熔煉中調(diào)整成分的原料。分出的廢鋁是混雜的,一般不再細分。