廢鋁熔煉設備

再生鋁的熔煉設備，也叫熔鋁爐，包括有反射爐、感應爐、電阻爐等。

基本介紹

• 中文名：廢鋁熔煉設備
• 屬性：工業設備
• 相關領域：冶煉
• 相關學科：金屬再利用

嚴格說來，再生鋁的熔煉設備與原生鋁是一樣的。但是，由於廢鋁形狀大小不一，對於小尺寸的料熔煉時燒損大，甚至尚未入爐熔化，即已氧化完了。因此，熔化廢鋁的設備更需考慮氧化燒損及因此提出的對設備的各種要求。
鋁的熔點雖較低（660℃）, 但其熔化潛熱和比熱大，因此鋁熔化所需熱量甚至超過銅（Cu熔點963℃），說明鋁熔煉的節能是十分重要的。
熔鋁爐有反射爐、感應爐、電阻爐等。反射爐又有輻射式和對流式熔鋁爐。反射爐使用的燃料有天然氣、煤氣、重油等。按幾何形式分，有側裝料矩形爐和頂裝料的圓形爐等。目前，除電阻爐外，反射爐和感應爐的套用不斷擴大並不斷改進完善。我國尚有很多鄉鎮個體企業採用土法的地坑式坩鍋爐，用煤作燃料，因此能耗高、燒損嚴重、實收率低、勞動強度大、生產率低等原因，這是屬於淘汰方法。

感應熔煉爐

常用感應熔煉爐的有無芯和有芯兩種，這種爐的優點是：
① 吸氣少、氧化燒損少，一般金屬鋁燒損僅0.5%左右。原料碎小時也不是1%，對廢鋁而言最多才5%。
② 熔化時產生強烈磁力線攪拌，成分均勻，熔化快，對碎料十分有利。
③ 單位電耗少，熱效率高。一般情況下，電耗為380~450千瓦小時/噸，熱效率可達70%。電阻爐則相應為430~600千瓦小時/噸和50%。
④ 占地少，操作環境好
缺點是熔溝式感應爐更換品種時需將熔溝中的鋁清除，帶來困難。其次是熔溝中耐火材料受熔鋁沖刷剝落污染熔體。

反射爐

反射爐是目前使用最多的爐型，輻射式熔鋁爐主要是通過火焰加高溫爐牆進行高溫輻射傳熱使爐料熔化。
這種爐子用輻射熱熔鋁，爐料吸收的熱量有限，熱效率才8%。因此，近幾年對流式熔鋁爐不斷得到擴大套用。
對流式熔鋁爐是以對流傳熱方式為主的熔化爐。在快速溶鋁爐等爐型中普遍採用高速或超高速燒咀。火焰速度高達120—150米/秒，使用高速燒咀，傳熱效率明顯提高，其熱效率比輻射式高2/3以上。其次，由於爐溫降低和強熱的爐氣對流，使金屬燒損大為減少。因此得到了廣泛的套用。
對流式反射爐有不同的結構：這種爐子的特點是：爐子沒有爐膛，鋁一邊熔化，一邊順著斜爐底流出爐子，進入靜量爐。冷卻啟動時，能在熔化5—10分鐘後即可出鋁水。停爐後，鋁水在1—2分鐘內即可出完。操作方便，可連續出鋁水。燒咀燃燒速度可調，
採用這種爐子能耗少。這種爐子可專門用於熔化廢飲料罐，熔化擠壓型材廢料等。圖4列出快速溶鋁爐流動由塔形預熱區和箱型升溫區組成。爐料經斗式斜橋提升機塔頂裝入塔式爐內，廢氣與爐料接觸使爐料預熱，溫度可達300~400℃，在塔形爐下部裝有使爐料熔化的高速噴嘴。氣流速度100~300米/秒，對爐料進行衝擊加熱，使其快速熔化，熔融鋁液沿傾斜爐底導入升溫區。在升溫室頂部裝有火焰鋪展性不大的燒嘴，將熔融鋁液加熱到燒鑄溫度，並得到靜置。
這種爐在處理熔化73%返料和27%鋁錠時，金屬損耗僅1.5%。這種爐子的另一優點是爐料從爐頂下降過程中，不斷乾燥、預熱、軟化、下沉，易揮發物、水汽等一併隨煙氣排出煙道，一些油漆之類物質也可在熔化前燃燒排除。因此熔鋁的質量也可提高。
日本大久國雄提出了重熔鋁廢料用敞口井式反射爐結構。這種爐子由預熔室、熔化室、壓料裝置和電磁攪拌器等構成。此爐的特點是敞露的熔池便於廢料裝爐，並使爐料直接與熔池內的熔體接觸而快速熔化，敞口井上方有將廢料搗入熔體內的壓料裝置。敞口井與熔化室相連，中間由爐門隔開，兩者熔池在爐門以下相通。熔化室由爐門和爐頂封閉，室內燒嘴加熱熔鋁。熔化室爐襯下底外配置有攪 拌熔體的電磁攪拌器。電磁攪拌器的位置可調。這種爐最適用於金屬鋁廢料，特別是空鋁罐，鋁切屑等廢料的重熔，且不用傳統的打壓成包。鋁廢料在敞口井處裝入後，由壓料裝置強行壓入熔體，可加快熔化。這減少了鋁箔等鋁材的燒損，而廢料的表面的油漆和塗料等燃燒時產生的廢氣，幾乎進不到熔化室，全部從敞口上空消散或往煙塵收集器淨化後放空。電磁攪拌提高了熔化率並使成分均勻，提高產品質量。
現代反射爐主要是燃燒氣油，其中關鍵是燒嘴的結構。國內的“顏氏快速熔鋁爐”和“顏氏燃燒器”得到推廣套用，取得較好的結果。上海鋁線廠使用燃煤豎式熔鋁爐，對沒有條件的中心企業有一定參考價值。此時，把煤加入燃燒室燃燒，輔以鼓風機助燃，燃燒產生的火焰通過翻火牆竄入爐體內，將熱量引入爐膛熔化鋁料。

電阻爐

電阻爐目前只在一些小型企業中套用，因其熱效率低，熔化速度慢等缺點，大型爐子已逐步被反射爐和感應爐代替。