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。
大型鑄造企業(yè)每年可產(chǎn)生數(shù)萬噸的鑄鐵屑,回收利用鑄鐵屑,不僅關系到我國金屬資源的節(jié)約利用,而且與能源消耗和環(huán)境保護緊密相關,因面率和高質(zhì)量的回收利用鑄鐵屑,意義重大。
鑄鐵屑是鑄鐵毛坯切削過程中的粉末狀下角料,約占鑄鐵毛坯重量的10%~30%,僅山東時風集團每年約有5萬t鑄鐵屑下角料,均以廢料低價處理,造成極大的浪費。目前鑄鐵屑的重復利用一般采用簡易壓塊成型后再熔化成鐵液,不僅鑄鐵屑利用率低,耗費焦煤,而且排放污染較大。國內(nèi)用大容量感應電爐進行鑄鐵熔煉的企業(yè)還比較少,特別是大容量直接熔化鑄鐵屑的研究和應用就更少,雖然大容量感應電爐雖然效率很高,但存在熔化過程中的監(jiān)控差,爐襯浸蝕加快,感應電爐內(nèi)低溫磁導率降低影響熔化效率等技術瓶頸,研制一個完整的鑄鐵屑綠色回收及熔煉技術方案,實現(xiàn)清潔化生產(chǎn),變廢為寶,提升資源利用率顯得尤為迫切和重要。
一、技術難點和關鍵技術
1.技術難點
(1)鐵液的氧化,鐵屑在熔化時與空氣中氧發(fā)生化學反應形成穩(wěn)定的氧化物,將嚴重危害鐵液的質(zhì)量,包括元素燒損、氣孔夾渣、白口傾向等。
(2)由于鑄鐵屑為碎末狀,外表含有氧化鐵薄層,散裝密度僅為2g/cm3,氧化鐵含量較高,易使酸性爐襯侵蝕加快,不能顯示爐襯厚度,爐襯過薄易產(chǎn)生漏爐事故,熔化過程中的監(jiān)控技術顯得尤為關鍵。
(3)各種牌號鑄鐵件需的爐前配料,確保所需爐料的各組份的配比合理。
2.關鍵技術
(1)研制專用的屑餅機,將散裝密度僅為2g/cm3的鑄鐵屑壓成餅塊,以提高熔化效率,即降低氧化面積和提高爐內(nèi)導磁性。
(2)由于鑄鐵屑熔化溫度比普通面包鐵高100℃左右,為了保證熔化,利用電爐中頻電流和電壓的相對變化關系,采用計算機技術來計算顯示爐襯厚度,以防爐襯過薄產(chǎn)生漏爐事故。
(3)優(yōu)化設計電源配置和爐體結構,提高電能利用率,提高熔化效率和質(zhì)量,嚴格按鑄造線的要求有節(jié)奏地供給鐵液。
(4)為提高鑄鐵屑、廢鋼屑的抗氧化率,研究電爐熔煉氣體保護方式及控制方法。
廢鋁的液化分離是今后回收金屬鋁的發(fā)展方向,它將廢鋁雜料的預處理與重新熔鑄相結合,既縮短了工藝流程,又可以限度地避免空氣污染,而且使得凈金屬的回收率大大提高。
裝置中有一個允許氣體微粒通過的過濾器,在液化層,鋁沉淀于底部,廢鋁中附著的油漆等有機物在450℃以上分解成氣體、焦油和固體炭,再通過分離器內(nèi)部的氧化裝置完全燃燒。廢料通過旋轉(zhuǎn)鼓攪拌,與倉中的溶解液混合,砂石等雜質(zhì)分離到砂石分離區(qū),被廢料帶出的溶解渡通過回收螺旋槳返回液化倉。
(2)配料根據(jù)廢鋁料的備制及質(zhì)量狀況,按照再生產(chǎn)品的技術要求,選用搭配并計算出各類料的用量。配料應考慮金屬的氧化燒損程度,硅、鎂的氧化燒損較其他合金元素要大,各種合金元素的燒損率應事先通過實驗確定之。廢鋁料的物理規(guī)格及表面潔凈度將直接影響到再生成品質(zhì)量及金屬實收率,除油不干凈的廢鋁,將有20%的有效成分進入熔渣。
(3)再生變形鋁合金用廢鋁合金可生產(chǎn)的變形鋁合金有3003、3105、3004、3005、5050等,其中主要是生產(chǎn)3105合金。為保證合金材料的化學成分符合技術要求及壓力加工的工藝需要,必要時應配加一部分原生鋁錠。
(4)再生鑄造鋁合金廢鋁料只有一小部分再生為變形鋁合金,約1/4再生成煉鋼用的脫氧劑,大部分用于再生鑄造用鋁合金。美、日等國廣泛應用的壓鑄鋁合金A380、ADCl0等基本上是用廢鋁再生的。
鋁及鋁合金塊狀廢料、廢件廢型材 變形鋁及鋁合金 GB3190。1級:同一牌號,表面無油污,無夾雜;2級:不同牌號,表面無油污,無夾雜;3級:同一牌號,夾雜物、表面油污及氧化物〈2%;4級:不同牌號,夾雜物、表面油污及氧化物〈2% 1、廢建筑型材,如門窗、裝飾材料等;2、辦公用品、家具中的型材;3、機械交通設備中的廢型材4、鋁型材加工過程中產(chǎn)生的邊角料和廢品;廢料的幾何尺寸應>200毫米。
廢電纜、電線鋁線錠 GB1197。1級:新的純鋁裸線(或電纜),同一規(guī)格,無銹蝕、無毛絲及合金絲、無絕緣材料和其它雜質(zhì);2級:新的純鋁裸線(電纜),不同規(guī)格,無銹蝕、無毛絲及合金絲、無絕緣材料和其它雜質(zhì);3級:舊的鋁線(或電纜),同一規(guī)格,無毛絲及合金絲,無絕緣材料和其它夾雜;4級:舊鋁裸線(或電纜),不同規(guī)格,無毛絲及合金絲,無絕緣材料和其它夾雜物; 1、各種光亮的廢鋁線和電纜;2、 電纜廠產(chǎn)生的廢電纜;廢料的幾何尺寸>200毫米。電纜中如有鋼心和夾雜物以及表面銹蝕等,由供需雙方協(xié)商扣雜。
帶絕緣皮的廢電線鋁線錠 GB119。1級:同一規(guī)格的鋁線或帶皮的電纜,不含其它金屬電線和電纜,無夾雜物;2級:不同規(guī)格的鋁線和帶皮的電纜,不含其它金屬電線和電纜,無夾雜物; 1、各種廢電線、電纜;2、 電線廠產(chǎn)生的廢品; 絕緣皮的扣雜由供需雙方商定或經(jīng)檢測確定。