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(guān)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(hù)緊密相關(guān),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(shí)風(fēng)集團(tuán)每年約有5萬t鑄鐵屑下角料,均以廢料低價(jià)處理,造成極大的浪費(fèi)。目前鑄鐵屑的重復(fù)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(fèi)焦煤,而且排放污染較大。國內(nèi)用大容量感應(yīng)電爐進(jìn)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(yīng)用就更少,雖然大容量感應(yīng)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(yīng)電爐內(nèi)低溫磁導(dǎo)率降低影響熔化效率等技術(shù)瓶頸,研制一個(gè)完整的鑄鐵屑綠色回收及熔煉技術(shù)方案,實(shí)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(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)
1.技術(shù)難點(diǎn)
(1)鐵液的氧化,鐵屑在熔化時(shí)與空氣中氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成穩(wěn)定的氧化物,將嚴(yán)重危害鐵液的質(zhì)量,包括元素?zé)龘p、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(shù)顯得尤為關(guān)鍵。
(3)各種牌號(hào)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(guān)鍵技術(shù)
(1)研制專用的屑餅機(jī),將散裝密度僅為2g/cm3的鑄鐵屑?jí)撼娠瀴K,以提高熔化效率,即降低氧化面積和提高爐內(nèi)導(dǎo)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(guān)系,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來計(jì)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(shè)計(jì)電源配置和爐體結(jié)構(gòu),提高電能利用率,提高熔化效率和質(zhì)量,嚴(yán)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(hù)方式及控制方法。
廢鋁切片回收的預(yù)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(xiàng)的牌號(hào)眾多,目前還很難按牌號(hào)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(jìn)行較復(fù)雜的分選,因其成分極為復(fù)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(tái)上進(jìn)行,主要靠工人目測和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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(xì)分。
鋁及鋁合金塊狀廢料、廢件廢型材 變形鋁及鋁合金 GB3190。1級(jí):同一牌號(hào),表面無油污,無夾雜;2級(jí):不同牌號(hào),表面無油污,無夾雜;3級(jí):同一牌號(hào),夾雜物、表面油污及氧化物〈2%;4級(jí):不同牌號(hào),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(jī)械交通設(shè)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(yīng)>200毫米。
廢電纜、電線鋁線錠 GB1197。1級(jí):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(jí):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(jí):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(jí):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(jí):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(jí):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。
鋁及鋁合金塊狀廢料、廢件切片1級(jí):由清潔的經(jīng)過破碎的汽車、飛機(jī)、家用電器等鋁零件構(gòu)成,不含其它金屬和夾雜物,油脂及表面污物〈2%;2級(jí):由經(jīng)過破碎的各種鋁廢料構(gòu)成,可以含有其它金屬和石塊、玻璃、橡膠、塑料或附著物等,但應(yīng)標(biāo)明含鋁量;一級(jí)切片的尺寸應(yīng)>3 0毫米,2級(jí)切片中的鋁含量由供需雙方商定。
廢容器 變形鋁及鋁合金、鑄造合金 GB3190、GB8733 。 1級(jí):同一牌號(hào),無夾雜,容器內(nèi)無殘留物;2級(jí):牌號(hào)不同,無夾雜,容器內(nèi)無殘留物;3級(jí):同一牌號(hào),夾雜及殘留物〈2%;4級(jí):不同牌號(hào),夾雜及殘留物〈2%;1、 廢油箱、油桶、奶桶;2、 民用壺、盆、各種罐體;3、 工業(yè)上用的各種容器、罐體;容器中不能有殘留的液體、氣體和可燃、有毒物質(zhì),雜質(zhì)的扣除由供需雙方商定