各類型再生鋁熔煉爐裝備 選擇與錯誤謬誤

一般反射爐每噸鋁耗燃料的情況以下 ，燃煤反射爐耗尺度 煤在200-300千克 閣下 ；燃重油反射爐油耗年夜 約為60-80千克 ；燃柴油反射爐年夜 約耗油50千克 閣下 ，最進步前輩的已 到達 30千克 ；半煤氣反射爐煤耗年夜 約為260-300千克 閣下 。燃料的消費 與反射爐的出產能力有關系，一般爐子越年夜 ，單元 燃料消費 越低，以下立出了幾個經常使用 反射爐燃料消費 的情況。

　　1.1再生鋁熔煉裝備 的感化

　　再生鋁熔煉裝備 包羅了熔煉爐、靜置爐、風機、燃燒系統(tǒng)等。此中對再生鋁熔煉和靜置爐（小企業(yè)沒有靜置爐），是以 ，可以將熔煉爐和靜置爐看為一體。熔煉爐的種類有許多 ，其感化 都一樣，一是融化 爐料和添加劑，爐料包羅了廢鋁、中心合金、工業(yè)硅和純鋁錠等；二是在爐內必然 的溫度下使熔融物之間發(fā)生一系列的化學和物理反映，使此中的雜質構成 浮渣或氣體除失落 ；三是調劑 成份 ，使其合金中的各類 元素含量到達 相干 尺度 要求；四是對合金熔融物進行變質等處置，細化精粒，使合金可以或許 合適相干 的物理機能 。是以 熔煉爐的情勢 和布局，對再生鋁合金的出產能力、本錢 、產物 質量和 情況 回護有側重 要的感化 。

　　1.2首要 熔煉裝備

　　經常使用 鋁合金的熔點都不高，熔煉爐的情勢 根基 上是兩種：坩堝式和熔池式。

　　1.2.1坩堝爐

　　爐坩堝是熔煉再生鋁合金的經常使用 裝備 ，其長處 是投資少、操作輕易 ，金屬收受接管 率高，但錯誤謬誤是出產能力小，壽命短和成份 不不變，很難與年夜 型反射爐比擬 。坩堝爐的情勢 有多樣，經常使用 的有鑄鐵坩堝和石墨坩堝。

　　坩堝爐在使用時，爐體固定在用耐火材料砌筑的鍋臺上，坩堝爐的下部和周圍 是燃燒室。在使用較年夜 的坩堝爐時，由于 斟酌 到坩堝爐的自重問題，爐體的底部不克不及 排擠 ，應當 落在不變的耐火材料上，特別 是年夜 型的鑄鐵坩堝爐，在高溫下會使爐體變形而影響其壽命。

　　坩堝爐的燃料順應 性強，可以煤炭、焦碳、燃氣等，對燃料的選擇空間較年夜 。在用燃油或煤氣為燃料時，坩堝下面有噴嘴，噴入燃料和空氣燃燒加熱，此等于 燃油坩堝爐或煤氣爐。在用電加熱時，將電阻加熱元件(電阻絲或碳化硅棒)安插在坩堝周圍，即電阻坩堝爐。用燃料的坩堝爐，一般加熱升溫敏捷 ，但其溫度節(jié)制 不克不及 很嚴厲 。電阻坩堝爐的加熱升溫速度較慢，電熱絲時可達900，碳化硅棒可達1200，比燃料爐的溫度低些，同時其裝備 費用貴、耗電年夜 和熔煉本錢 高。然則 它的出產情況 和勞動前提 較好，且融化 溫度可以或許 正確 節(jié)制 ，合用 于鋁和鎂合金的熔煉。

　　外部熱源起首 加熱坩堝，坩堝被熱后，再傳熱給坩堝內部的金屬爐料或熔液。按照這類 傳熱特點，坩堝爐是外熱式融化 爐，為提高熱效力 。坩堝均制成直徑較高度的尺寸為小的情勢 ，以增添 金屬與坩堝壁的接觸面積。如許 ，融化 后的液體金屬與外界氛圍 的接觸面積相對較小，可減輕金屬的氧化和吸氣，對金屬有益 。

　　在熔煉鋁合金時，多采取 的坩堝有兩種，一種是強度和耐火度均較高的石墨坩堝，另外一 種是鑄鐵坩堝。

　?。?）石墨坩堝：石墨坩堝由專業(yè)耐火材料廠出產供給 ，坩堝尺寸和容量的規(guī)格許多 ，坩堝的號數(shù)即融化 銅合金的千克 數(shù)，如50號坩堝能融化 50千克 銅，若融化 鋁時，其容量應除以0．4的系數(shù)。石墨坩堝可以屢次 使用，但整體 講壽命較短，且跟著 使用時候 的加長，坩堝的導熱機能 下降，影響了熱效力 和出產效力 。

　　(2)鑄鐵坩堝爐： 因鋁合金融化 溫度較低，多在700--800℃，是以 年夜 量采取 金屬坩堝，經常使用 的是鑄鐵坩堝爐。通俗 鑄鐵坩堝價錢 低、強度高和導熱性好，為出產普遍 采取 ，但壽命短，出產中會頻仍 替換 坩堝。為提高鑄鐵坩堝的壽命，亦可采取 含有鎳、鉻或鋁的耐熱鑄鐵或耐熱鋼的坩堝，以增加其使用壽命。融化 鋁合金用的鑄鐵坩堝容量多是30--250千克 ，一般不跨越 300千克 ，年夜 容量的可達500千克 以上。

　　為避免 融化 進程 中坩堝中的鐵滲透 鋁液，也為回護坩堝，坩堝在使用之前必需 在坩堝內壁上噴刷防護涂料后再使用，坩堝爐的涂料情況在相干 材猜中可以查到。年夜 型坩堝爐多是固定式的，熔煉進程 完成后，可用澆勺由坩堝中舀取熔液澆注，對年夜 鑄件也能夠 將坩堝吊出來澆注。許多中、小型電阻坩堝爐帶有傾念頭 構，可以傾出坩堝中的溶液。

　　今朝 坩堝爐正在向年夜 型化和節(jié)制 系統(tǒng)機械化偏向 成長 ，可傾動式的年夜 型坩堝爐，傾轉爐身便可 澆出熔液。

　　1.2.2反射爐

　　熔池式爐膛的熔煉裝備 稱為反射爐。原始的反射爐是燃煤的，有燃燒室，火焰經由過程 拱型的爐頂反射到熔煉室。跟著 再生鋁手藝 的成長 ，年夜 量現(xiàn)代化的反射爐已 不采取 煤為燃料，更多的采取 燃油和燃氣，是以 ，反射爐的概念已 淡化，今朝 一般都稱之為火焰式熔煉爐。燃料加熱的反射爐首要 由爐底、爐墻和爐頂組成 熔煉室。構成 深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及融化 的液體金屬。爐墻正面有加料和操感化 的爐門。正規(guī)的熔煉爐是配備煙囪的，如許 可以有用 的改變操作情況 ，節(jié)儉能源和便于治理煙氣的污染，但今朝 現(xiàn)實 中許多企業(yè)的爐子沒有煙囪，一些是敞開的，一些在爐門設有集煙罩。燃煤的爐子在熔煉進程 中，從燃燒室來的高溫爐氣從側面窗孔沖入熔煉室，而燃油、燃氣的爐子的火焰直接噴入爐內，加熱了爐頂和爐墻，同時也加熱了爐料。金屬爐料就是靠高溫爐氣和被熱到高溫的爐頂和爐墻的輻射來加熱和融化 的，反射爐因用燃料分歧 ，其機關有較年夜 的差別 。

　　由于反射爐爐堂容歷年 夜 ，其容量可達幾十噸，今朝 熔煉鋁合金的爐子年夜 的可達50噸以上。故可以熔煉各類 的爐料，很合用 于出產量較年夜 的再生鋁企業(yè)。今朝 反射爐是熔煉鋁合金的首要 裝備 。

　　反射爐有矩形的和圓形的，而年夜 多半 采取 矩形的，該種爐型筑造對照 輕易 ，造價較低。圓形反射爐本錢 高，維修不輕易 ，但熱能哄騙率較高,由于 不異的周長圓的輪廓積最年夜 ，是以 ，不異周長的爐子，圓爐的輪廓積最年夜 ，受熱的面歷年 夜 ，熱效力 高。 [pagebreak]

　　反射爐在出產中因金屬被直接加熱，故熱效力 高，爐料和熔液淺，故升溫快和出產率高。同時，反射爐在斷根爐內雜質時也對照 輕易 。但由于金屬與燃燒氣相接觸，故金屬的氧化和接收 氣體嚴重，故雜質較多，影響熔液質量。別的 ，由于火焰與爐料直接接觸，鋁的燒損較年夜 ，收受接管 率相對 坩堝爐要低。

　　反射爐亦可采取 電阻加熱體式格局 ，即電阻反射爐，電阻絲(帶)或碳化硅棒吊掛 在爐頂土，靠高溫的電熱元件和爐頂輻射傳熱，加熱爐底上的金屬。它合用 融化 熔點較低的鋁合金，電阻反射爐的勞動前提 較好，熔煉鋁合金質量好，然則 耗電量很年夜 是嚴重錯誤謬誤。

　　反射爐在再生鋁行業(yè)年夜 量利用，并派生出許多爐型。

　?。?）雙室反射爐：雙室反射爐是一種熔煉再生鋁合金的專用裝備 ，因其有能耗低、燒損率低、金屬收受接管 率高的長處 ，故被歐美一些再生鋁企業(yè)普遍 采取 。但由于列國 之間的手藝 壁壘，雙室反射爐在我國很少采取 。

　　雙室反射爐，顧名思義就是由兩個熔煉室組成的熔煉爐，其爐型有多種情勢 ，但一般都是兩個熔室，即內熔室和外熔室，兩室之間有專門設計的通道，供鋁液輪回 之用。雙室反射爐的外熔室首要 起融化 廢鋁的感化 ，內熔室則進行熔煉。在現(xiàn)實 操作中，廢雜鋁直接插手到外熔室的鋁融液中，并敏捷 被過熱的鋁融液沉沒 ，由于廢鋁避免了與火焰直接接觸，是以 廢鋁的燒損很低，可以年夜 幅度提高鋁的收受接管 率。內熔室的容歷年 夜 于外熔室，其首要 感化 是加熱鋁融液，同時熔煉鋁合金。可以看出，雙室反射爐集中了坩堝熔煉爐和反射爐的長處 （前者廢鋁不接觸火焰，燒損低；后者容歷年 夜 ，熱效力 高）。經常使用 的雙室反射爐內熔室配有燃燒系統(tǒng)，而外熔室沒有燃燒系統(tǒng)。廢鋁由外熔室插手，直接浸泡在過熱的鋁液中，隨之被融化，鋁溶液的溫度隨之下降，經由 輪回 泵進入內熔室，熔融的鋁液在內熔室被加熱，然后在輪回 泵的感化 下又進入外熔室，繼續(xù)融化 廢鋁，如斯 來去 輪回 進行。熔煉進程 中年夜 量的鋁灰在外熔室發(fā)生 ，因外熔室的容積小，輪廓積小，是以 與其它熔煉爐比擬 可以明明削減 添加劑（首要 為籠蓋 劑）的插手量，同時便于鋁灰的斷根，減輕了工人的操作強度。輪回 泵一般采取 陶瓷輪回 泵或石墨輪回 泵。

　　按照資料介紹，雙室反射爐添加劑的消費 量僅為其它反射爐的二分之一到三分之一，收受接管 率可以提高2到5個百分點，能耗也能夠 下降 20-30%。雙室反射爐在處置散碎的廢鋁和鋁屑時，以上優(yōu)勢更加 凸起 。

　　雙室反射爐的錯誤謬誤也是明明的，這就是當廢鋁融化 到必然 命 量時，到達 了熔煉爐的設計容積，此時要遏制加料，進行成份 調劑 和精粹、除氣等，再經由 靜置以后 鑄錠。若是爐中的鋁融液悉數(shù) 鑄錠，那末 在進行下一爐熔煉時，入手下手插手的一部份 廢鋁仍要與火焰接觸，仍存在燒損的問題。為躲避 這一問題，一些企業(yè)在鑄錠后期，在爐中預留一部份 鋁融液，以便進行下一爐的熔煉，然則 ，預留的這一部份 鋁融液已 進行了精粹，使其從新 與廢雜鋁夾雜 ，還需要從新 進行精粹，如許 做不但 揮霍了工時并且 增添 了能耗和添加劑的消費 量，并且 下降 了出產的效力 ，在經濟上是很不合適的。

　　為解決以上的問題，有的企業(yè)另建一個靜置爐，雙室反射爐只起到熔煉和調劑 成份 的感化 ，而年夜 部份 精粹等進程 在靜置爐中進行。

　　（2）帶加料井式的融鋁爐：該種熔煉爐也是一種雙室反射爐，由加料井熔煉爐和磁力泵組成，三者構成 一個輪回 系統(tǒng)，如圖所示。出產中，鋁廢物 延續(xù) 加到加料井中，被過熱的鋁液融化，然后在磁力泵的感化 下進入反射爐，如許 來去 進行，到達 熔煉的目標 。長處 是燒損小，金屬收受接管 率高，順應 處置碎的廢鋁料，更順應 處置鋁屑。熔煉爐的情勢 可所以 方型的。

　?。?）帶電磁攪拌系統(tǒng)的反射爐：反射爐熔煉再生鋁合金進程 中，為了增進 熱的互換，加速 鋁的融化 速度，增添 反映速度，包管 鋁溶液的成份 平均 ，要進行攪拌。每次攪拌城市毀壞液面的氧化鋁回護層，加年夜 了鋁的燒損。為此，許多單元 都在研究攪拌手藝 ，雖然 泛起 了機械耙等，但都不十分抱負。

　　電磁攪拌系統(tǒng)是英國企業(yè)研究的手藝 ，合用 于各類 反射爐和靜置爐。電磁攪拌的道理 是將感應線圈安裝在爐子底下或側面，通電以后 發(fā)生 一個行波磁場。熔池內鋁合金溶液的攪拌（活動 ）是依托 電磁場和導電金屬液之間彼此感化 進行的。這與電念頭 的道理 近似，電念頭 的定子相當于攪拌器，轉子相當于熔池。

　　電磁攪拌可以年夜 幅度下降 燒損，減輕操作強度，凈化了情況 ，下降 爐渣發(fā)生 量，并可獲得 成份 平均 的鋁合金溶液。電磁攪拌系統(tǒng)的造價很高，需要有較高投資能力的企業(yè)才能扶植 。

　?。?）落差式反射爐：落差式反射爐又稱為子母爐，是一種對照 合用 的反射爐組，特別 是處置含鐵高的廢鋁料結果 甚佳。子母爐由融化 爐和熔煉爐組成，二者 之間相通聯(lián)，有必然 的位差。融化 爐只起到融化 感化 ，爐料進入融化 爐以后 ，快速融化 ，然后鋁融液流到熔煉爐中，而鐵等雜質留在爐中，人工爬出，是以 削減 了鐵與熔融的鋁溶液接觸的時候 ，削減 了鐵熔入鋁液中。進入熔煉爐的鋁液進一步熔煉，由于熔煉爐中不存在鐵等雜質，是以 ，在全部 熔煉進程 中避免了鐵對鋁融液的污染，包管 了鋁合金的質量。

　　子母爐是一種極度值得推行 的爐型，年夜 小都可 ，且投資低廉，合用 性強，今朝 北方區(qū)域 有許多企業(yè)采取 此種爐性。在使用子母爐時，當爐料融化 以后 ，要盡快放出溶液，削減 鋁溶液在爐內的逗留 時候 ，以削減 鐵及其它雜質溶入鋁液。

　　（5）扭轉 式反射爐

　　扭轉 式熔爐有多種情勢 ，特點是在出產進程 中爐體可以扭轉 360度，如許 可以提高熱效力 ，傳熱速度快，可以根基 上免除 了攪拌操作。由于耐火材料平均 的接觸熔融的鋁液，是以 對爐壁的侵蝕 平均 （一般熔爐侵蝕 最嚴重的部位在液面線上），是以 爐齡也較長。扭轉 式熔鋁爐必需 使用液體或氣體燃料。

　　1.2.3感應爐

　　這是哄騙電磁感應感化 加熱金屬的一種融化 爐，。感應電爐按照攻電頻率的分歧 ，可分為工頻爐(50—60赫茲)．中頻爐(1—10千赫茲)和高頻爐[200—300千赫茲)。感應爐從機關上看為兩種：有鐵芯感應爐和無鐵芯感應爐。

　　工頻有鐵芯感應熔爐就相當于一個變壓器，向鐵芯外的低級 繞組送入工種融化 爐。感應爐按照供電頻率之不業(yè)頻率的交換 電，在相次級繞組的與熔池連通的熔溝中的余屬內即發(fā)生 很年夜 的感應電流，從而使金屬加熱。無鐵芯感應熔爐是坩堝型融化 爐，在坩堝外安設低級 繞組，既感應器，它是由空心銅管束 成，管中通水冷卻。感應器供電后，坩堝內金屬即發(fā)生 感應電流而生熱。工頻感應爐的坩堝外還安插磁扼，以提高爐子的電磁效力 。工頻感應爐在融化 小塊金屬料時效力 很低，乃至 難以融化 它，只適于年夜 塊金屬料的融化 。所以，工頻感應熔爐的量都對照 年夜 ，可達幾噸或更年夜 。由于電磁感化 可使 爐中的液體全屬本身 發(fā)生攪拌，能使其成份 和溫度平均 ，工頻爐可用來融化 銅合金、鋁合金和其它熔點較低的合金。