再生鋁低溫浸沒式熔化工藝方法技術

本發明專利技術提供一種再生鋁低溫浸沒式熔化工藝方法，包括原料的分選：將再生鋁合金原料按鋁的類別、厚度和重量按燒損程度分開堆放；熔鑄：包括低溫浸沒式熔化工藝方法、留湯作業和控制鋁液溫度等關鍵步驟。采用本發明專利技術方法，鋁合金產成品直收率提高1～5個百分點，生產成本降低1～5個百分點，能耗降低5％～10％。產品質量合格率達到100％，并減少灰量5～10個百分點，灰中鋁提取更干凈，提高直接經濟效益的同時，又有利了環境的保護。本發明專利技術推翻了現有鋁加工高溫快速熔化工藝技術方法及設備的理念，改變現有工藝技術不符合再生鋁合金特性的局面，為提高再生鋁的直收率、降低能耗、降低成本、改良冶煉設備、保護環境等方面作出積極的貢獻。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及再生鋁合金熔煉技術，具體涉及一種再生鋁回收的工藝技術。
技術介紹
再生鋁的原料通俗的講，就是各種報廢的工業或民用鋁合金廢料。這些廢料的成 分和類別十復雜，經采購入廠后，不能直接入爐生產，必須對廢料的成分和類別按照一定的 標準和要求進行前期分選。對分選出的入爐原料要進行嚴格檢驗，檢驗的目的在于控制入 爐原料的成分是否符合產品和成本的要求，有害元素、環保的要求。換言之，分選的質量將 直接影響后續工序產品的質量與成本。除此之外，分選還有著檢驗原材料采購成本的作用。再生鋁企業的原料與原生鋁加工企業相比，最大的不同是其原料的成分不確定和 熔點比原生鋁低的特性。在采購前，購方是無法對原料進行先評估后采購的，現行的采購方 式導致了原料的類別和成分在采購前后的差異性，因此，采購成本受差異性的影響極大，有 必要通過分選對原料進行評估。原料經過分選后，會有一部分金屬是生產不能使用的，這部 分原料暫且稱為余留金屬。余留金屬的價值分為三類低于鋁價如鐵、垃圾、泥沙。高于鋁 價和近似于鋁價這三類。這類金屬是可以產生二次價值的。目前國內自有再生鋁合金原料 來源有限，與國內目前再生鋁企業的加工能力形成了倒掛。有很多企業要依靠歐美市場進 口原料。而歐美市場因人力成本較高，一般是將需用人工分選的原料用于銷售，這更導致了 原料種類和成分的復雜性，所以，對于進爐原料的分選顯得尤為重要。現有技術中，再生鋁的熔煉方法通常為將再生鋁原料一次性堆積投入熔煉爐中， 直接在升溫后熔煉后，一次性出爐，進行合金化處理。其存在的問題是一次性堆積投料， 800度高溫快速(每小時大于6噸)熔化，造成原料劇烈氧化，產生大量氧化鋁；而且，能耗 高，環境污染大；同時，存在燒損嚴重，從而導致直收率低。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的目的是解決再生鋁熔煉鋁損高、直收率 低、能耗高的問題，提供一種。本專利技術采用的技術方案如下一種，包括原料的 分選、熔鑄和回收步驟，具體步驟如下(1)原料的分選將再生鋁合金原料按生鋁、熟鋁、其他成分材料等進行分選后分 開堆放；有利于合理選擇加料品種、加料時段和加料量，從而提高直收率；(2)熔鑄包括低溫浸沒式熔化工藝方法、留湯作業和控制鋁液溫度的關鍵步驟；A)低溫浸沒式熔化工藝方法為首先，將3毫米以上的厚壁原料加入熔煉爐，加溫熔化作為首次制湯，加入量以該 爐總容量的1/3為宜，鋁湯溫度控制在520 680°C ；其次，按原料分類從厚到薄的加料順序多次加入熔煉爐，每次加料量控制在鋁湯 液面以下，加料后要進行充分攪拌，每次攪拌程度以湯的濃度增加至攪拌不動為好；加料后的原料要完全浸沒在鋁湯中，利用熔爐中鋁液的溫度將原料進行低溫浸泡，每次加料后浸 泡時間30 60分鐘；在此時間內將鋁湯溫度提升至650 680°C之間，按此過程往復循環， 直到鋁液熔滿一爐；熔煉過程中避免火源對原料直接接觸性燃燒，以減少劇烈氧化產生的 鋁損；然后，帶鐵料在最后一次加料時加入，待帶鐵料表面鋁熔化后迅速扒出鐵；最后，將鋁湯放至下爐，進行合金化處理；根據流槽長短，鋁液放湯到下爐時溫度 控制在600 650°C之間。B)留湯作業為每爐鋁液放鋁湯時只放一半，在爐內留下一半鋁液用于下一次加 料的底液，再次循環低溫浸沒熔化過程；C)控制鋁液溫度在作業中通過少吃多餐的加料方式來調節鋁湯溫度，從而間接 控制鋁液溫度在520 680°C之間，用這樣的方法抑制鋁液中含鐵量升高、金屬蒸發、燒損、 同時也降低了能耗。(3)回收是指從廢料到產品的直收與鋁灰的回收；直收是指一次性出鋁水的成品率，鋁灰的回收是指鋁灰扒出后對鋁灰中鋁的提出 率。采用低溫浸沒式熔化工藝方法，可將產品直收率提高1-5個百分點，在提高產品直收率 的同時，降低和減少了灰的出灰量和灰中鋁含量，有利于在灰的回收中將灰中的鋁提取得 更徹底。進一步，所述熔鑄步驟中，還包括熔煉的配料，即根據產品的要求配加硅、銅、原生 鋁錠(AOO)和其他元素原料。相比現有技術，本專利技術具有如下有益效果采用本專利技術，鋁合金產成品直收率提高1 5個 百分點，生產成本降低1 5個百分點，能耗降低5% 10%。產品質量合格率達到100%， 并減少灰量5 10個百分點，灰中鋁提取更干凈，按鑄造鋁合金錠現行人民幣16000元/ 噸計算，每噸可產生直接經濟效益500元以上，提高直接經濟效益的同時，又有利了環境的 保護。本專利技術推翻了現有鋁加工高溫快速熔化工藝技術方法及設備的理念，建立符合再 生鋁特性的基礎理論，并由此理論引導出符合低溫浸沒式熔化工藝方法；改變現有技術和 裝備不符合再生鋁合金特性的現狀，為提高再生鋁的回收率、降低能耗、降低成本、改進再 生鋁冶煉設備、保護環境等方面具有積極的貢獻。具體實施例方式本專利技術涉及的，包括如下步驟1、分選目前國內自有再生鋁合金廢料有限，與國內目前再生鋁企業的加工能力 形成了倒掛。有很多企業要依靠歐美市場進口原料。而歐美市場因人力成本較高，一般是 將需用人工分選的原料用于銷售，這更導致了原料種類和成分的復雜性，所以，對于進爐原 料和余留金屬的分選顯得尤為重要，具體方法如下A、分品種分選對同批原料中各種不同類別、不同品種的廢料進行一次性分選，通 過分選將原料大致分為多個品種。如鋅、鎂、銅、鐵、鋼、鈦、鉛、錫、金，銀、電線，易爆品、電 器觸頭，塑料、垃圾等等。通過這種方式可一次性將進爐原料、余留金屬及垃圾等區分開來，便于生產用料和余料處理。B、分類別分選就是對鑄造鋁合金類與變型鋁合金類即人們俗稱的生鋁、熟鋁、 復合性材料進行分選后分開堆放，供生產分類計量用料。C、分含量分選根據本企業產品要求，定出企業選料工序標準，分別定出主材用料 標準及高含量消化材標準，要求分選工按標準進行分選檢驗，符合配料要求。D、分厚度分選特輕薄料和厚壁料的厚度差異很大，特輕薄料被氧化速度大于厚 壁料，熔化必須是浸沒式熔化。分選后分開堆放，有利于合理選擇加料順序與熔化的方式， 從而提高直收率。2、熔鑄熔鑄是熔煉與鑄造相結合的過程。熔鑄過程中的原則、作業方式、鋁液溫 度的控制、鑄造缺陷的控制，都與成本密切相關，熔鑄不僅僅是工藝技術的體現，更是成本 的體現。2、1低溫浸沒式熔化工藝方法的原則這里所謂“低溫”的概念，是與原生鋁的熔 點相比較而言的。再生鋁與原生鋁的原料是有很大區別的，再生鋁的原料一般是以合金的 形態出現，其特性在于熔點低于原生鋁的熔點、被氧化面積大于原生鋁的表面積。此特性 決定了再生鋁與原生鋁在熔化理念上的完全相悖。貫穿再生鋁熔煉全過程的原則是低溫 浸沒式熔化。在這個工藝技術的指導下，產品質量穩定，能源消耗低，鋁湯含氣含渣量大幅 減少，生產成本得到控制，有效提高了產品的直收率。2、2留湯作業根據客戶的產品標準進行合理配料，并確定本爐次的加料品種、順 序和加入量。此作業方式的關鍵點在于原料完全浸沒在鋁液里，避免了作業過程中原料的 直接高溫氧化，減少了鋁損，從而達到提高直收率的目的。2、3控制鋁液溫度在作業中通過少吃多餐的加料方式，用鋁液的粘稠度來間接 控制鋁液溫度，用這樣的方法，抑制鋁液中含鐵量升高、金屬蒸發和燒損，降低能耗。2、3預防鑄造缺陷針孔與偏析等鑄造缺陷是造成產品退換貨的重要原因之一。 在鑄造過程中要注意使用正確的凝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種再生鋁低溫浸沒式熔化工藝方法，包括如下步驟：（１）原料的分選：將再生鋁合金原料按生鋁、熟鋁和其他成分材料進行分選后分開堆放；并根據再生鋁合金的厚度和重量按燒損程度分開堆放；（２）熔鑄：包括低溫浸沒式熔化工藝方法、留湯作業和控制鋁液溫度的關鍵步驟；Ａ）低溫浸沒式熔化工藝方法為：首先，將３毫米以上的厚壁原料加入熔煉爐，加溫熔化作為首次制湯，加入量以該爐總容量的１／３為宜，鋁湯溫度控制在５２０～６８０℃；其次，按原料分類從厚到薄的加料順序多次加入熔煉爐，每次加料量控制在鋁湯液面以下，加料后要進行充分攪拌，每次攪拌程度以湯的濃度增加至攪拌不動為好；加料后的原料要完全浸沒在鋁湯中，利用熔爐中鋁液的溫度將原料進行低溫浸泡，每次加料后浸泡時間３０～６０分鐘；在此時間內將鋁湯溫度提升至６５０～６８０℃之間，按此程序往復循環，直到鋁液熔滿一爐；熔煉過程中避免火源對原料直接接觸性燃燒；然后，帶鐵料在最后一次加料時加入，待帶鐵料表面鋁熔化后迅速扒出鐵；最后，將鋁湯放至下爐，進行合金化處理；根據流槽長短，鋁液放湯到下爐時溫度控制在６００～６５０℃之間；Ｂ）留湯作業為：每爐鋁液放鋁湯時只放一半，在爐內留下一半鋁液用于下一次加料的底液，再次循環低溫浸沒熔化；Ｃ）控制鋁液溫度：在作業中通過少吃多餐的加料方式來調節鋁液溫度，從而間接控制鋁液溫度在５２０～６８０℃之間；（３）回收：回收是指從廢料到成品的直收與鋁灰中再次提煉出少量的鋁液的過程；直收是指一次性出鋁水的成品率，鋁灰的回收是指鋁灰扒出后對鋁灰中鋁的提出率。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁曉東，
申請(專利權)人：袁曉東，
類型：發明
國別省市：85