再生鋁生產熔煉設備
來源：中國鋁材信息網
發(fā)布時間：2007/5/24 11:23:34
1.1再生鋁熔煉設備的作用
再生鋁熔煉設備包括了熔煉爐、靜置爐、風機、燃燒系統(tǒng)等。其中對再生鋁熔煉和靜置爐（小企業(yè)沒有靜置爐），因此，可以將熔煉爐和靜置爐看為一體。熔煉爐的種類有很多，其作用都一樣，一是熔化爐料和添加劑，爐料包括了廢鋁、中間合金、工業(yè)硅和純鋁錠等；二是在爐內一定的溫度下使熔融物之間發(fā)生一系列的化學和物理反映，使其中的雜質形成浮渣或氣體除掉；三是調整成分，使其合金中的各種元素含量達到相關標準要求；四是對合金熔融物進行變質等處理，細化精粒，使合金能夠符合相關的物理性能。因此熔煉爐的形式和結構，對再生鋁合金的生產能力、成本、產品質量以及環(huán)境保護有著重要的作用。
1.2主要熔煉設備
常用鋁合金的熔點都不高，熔煉爐的形式基本上是兩種：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常用設備，其優(yōu)點是投資少、操作方便，金屬回收率高，但缺點是生產能力小，壽命短和成分不穩(wěn)定，很難與大型反射爐相比。坩堝爐的形式有多樣，常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，坩堝爐的下部和四周是燃燒室。在使用較大的坩堝爐時，因為考慮到坩堝爐的自重問題，爐體的底部不能架空，應該落在穩(wěn)定的耐火材料上，尤其是大型的鑄鐵坩堝爐，在高溫下會使爐體變形而影響其壽命。
坩堝爐的燃料適應性強，可以煤炭、焦碳、燃氣等，對燃料的選擇空間較大。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，此即是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)布置在坩堝周圍，即電阻坩堝爐。用燃料的坩堝爐，一般加熱升溫迅速，但其溫度控制不能很嚴格。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，同時其設備費用貴、耗電大和熔煉成本高。但是它的生產環(huán)境和勞動條件較好，且熔化溫度能夠精確控制，適用于鋁和鎂合金的熔煉。
外部熱源首先加熱坩堝，坩堝被熱后，再傳熱給坩堝內部的金屬爐料或熔液。根據這種傳熱特點，坩堝爐是外熱式熔化爐，為提高熱效率。坩堝均制成直徑較高度的尺寸為小的形式，以增加金屬與坩堝壁的接觸面積。這樣，熔化后的液體金屬與外界氣氛的接觸面積相對較小，可減輕金屬的氧化和吸氣，對金屬有利。
在熔煉鋁合金時，多采用的坩堝有兩種，一種是強度和耐火度均較高的石墨坩堝，另一種是鑄鐵坩堝。
?。?）石墨坩堝：石墨坩堝由專業(yè)耐火材料廠生產供應，坩堝尺寸和容量的規(guī)格很多，坩堝的號數即熔化銅合金的公斤數，如50號坩堝能熔化50公斤銅，若熔化鋁時，其容量應除以0．4的系數。石墨坩堝可以多次使用，但總體講壽命較短，且隨著使用時間的加長，坩堝的導熱性能下降，影響了熱效率和生產效率。
(2)鑄鐵坩堝爐： 因鋁合金熔化溫度較低，多在700--800℃，因此大量采用金屬坩堝，常用的是鑄鐵坩堝爐。普通鑄鐵坩堝價格低、強度高和導熱性好，為生產廣泛采用，但壽命短，生產中會頻繁更換坩堝。為提高鑄鐵坩堝的壽命，亦可采用含有鎳、鉻或鋁的耐熱鑄鐵或耐熱鋼的坩堝，以增長其使用壽命。熔化鋁合金用的鑄鐵坩堝容量多是30--250公斤，一般不超過300公斤，大容量的可達500公斤以上。
為防止熔化過程中坩堝中的鐵滲入鋁液，也為保護坩堝，坩堝在使用之前必須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關材料中可以查到。大型坩堝爐多是固定式的，熔煉過程完成后，可用澆勺由坩堝中舀取熔液澆注，對大鑄件也可以將坩堝吊出來澆注。許多中、小型電阻坩堝爐帶有傾動機構，可以傾出坩堝中的溶液。
目前坩堝爐正在向大型化和控制系統(tǒng)機械化方向發(fā)展，可傾動式的大型坩堝爐，傾轉爐身即可澆出熔液。
1.2.2反射爐
熔池式爐膛的熔煉設備稱為反射爐。原始的反射爐是燃煤的，有燃燒室，火焰通過拱型的爐頂反射到熔煉室。隨著再生鋁技術的發(fā)展，大量現代化的反射爐已經不采用煤為燃料，更多的采用燃油和燃氣，因此，反射爐的概念已經淡化，目前一般都稱之為火焰式熔煉爐。燃料加熱的反射爐主要由爐底、爐墻和爐頂構成熔煉室。形成深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及熔化的液體金屬。爐墻正面有加料和操作用的爐門。正規(guī)的熔煉爐是配備煙囪的，這樣可以有效的改變操作環(huán)境，節(jié)約能源和便于治理煙氣的污染，但目前實際中許多企業(yè)的爐子沒有煙囪，一些是敞開的，一些在爐門設有集煙罩。燃煤的爐子在熔煉過程中，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熔<
再生鋁熔煉設備包括了熔煉爐、靜置爐、風機、燃燒系統(tǒng)等。其中對再生鋁熔煉和靜置爐（小企業(yè)沒有靜置爐），因此，可以將熔煉爐和靜置爐看為一體。熔煉爐的種類有很多，其作用都一樣，一是熔化爐料和添加劑，爐料包括了廢鋁、中間合金、工業(yè)硅和純鋁錠等；二是在爐內一定的溫度下使熔融物之間發(fā)生一系列的化學和物理反映，使其中的雜質形成浮渣或氣體除掉；三是調整成分，使其合金中的各種元素含量達到相關標準要求；四是對合金熔融物進行變質等處理，細化精粒，使合金能夠符合相關的物理性能。因此熔煉爐的形式和結構，對再生鋁合金的生產能力、成本、產品質量以及環(huán)境保護有著重要的作用。
1.2主要熔煉設備
常用鋁合金的熔點都不高，熔煉爐的形式基本上是兩種：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常用設備，其優(yōu)點是投資少、操作方便，金屬回收率高，但缺點是生產能力小，壽命短和成分不穩(wěn)定，很難與大型反射爐相比。坩堝爐的形式有多樣，常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，坩堝爐的下部和四周是燃燒室。在使用較大的坩堝爐時，因為考慮到坩堝爐的自重問題，爐體的底部不能架空，應該落在穩(wěn)定的耐火材料上，尤其是大型的鑄鐵坩堝爐，在高溫下會使爐體變形而影響其壽命。
坩堝爐的燃料適應性強，可以煤炭、焦碳、燃氣等，對燃料的選擇空間較大。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，此即是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)布置在坩堝周圍，即電阻坩堝爐。用燃料的坩堝爐，一般加熱升溫迅速，但其溫度控制不能很嚴格。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，同時其設備費用貴、耗電大和熔煉成本高。但是它的生產環(huán)境和勞動條件較好，且熔化溫度能夠精確控制，適用于鋁和鎂合金的熔煉。
外部熱源首先加熱坩堝，坩堝被熱后，再傳熱給坩堝內部的金屬爐料或熔液。根據這種傳熱特點，坩堝爐是外熱式熔化爐，為提高熱效率。坩堝均制成直徑較高度的尺寸為小的形式，以增加金屬與坩堝壁的接觸面積。這樣，熔化后的液體金屬與外界氣氛的接觸面積相對較小，可減輕金屬的氧化和吸氣，對金屬有利。
在熔煉鋁合金時，多采用的坩堝有兩種，一種是強度和耐火度均較高的石墨坩堝，另一種是鑄鐵坩堝。
?。?）石墨坩堝：石墨坩堝由專業(yè)耐火材料廠生產供應，坩堝尺寸和容量的規(guī)格很多，坩堝的號數即熔化銅合金的公斤數，如50號坩堝能熔化50公斤銅，若熔化鋁時，其容量應除以0．4的系數。石墨坩堝可以多次使用，但總體講壽命較短，且隨著使用時間的加長，坩堝的導熱性能下降，影響了熱效率和生產效率。
(2)鑄鐵坩堝爐： 因鋁合金熔化溫度較低，多在700--800℃，因此大量采用金屬坩堝，常用的是鑄鐵坩堝爐。普通鑄鐵坩堝價格低、強度高和導熱性好，為生產廣泛采用，但壽命短，生產中會頻繁更換坩堝。為提高鑄鐵坩堝的壽命，亦可采用含有鎳、鉻或鋁的耐熱鑄鐵或耐熱鋼的坩堝，以增長其使用壽命。熔化鋁合金用的鑄鐵坩堝容量多是30--250公斤，一般不超過300公斤，大容量的可達500公斤以上。
為防止熔化過程中坩堝中的鐵滲入鋁液，也為保護坩堝，坩堝在使用之前必須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關材料中可以查到。大型坩堝爐多是固定式的，熔煉過程完成后，可用澆勺由坩堝中舀取熔液澆注，對大鑄件也可以將坩堝吊出來澆注。許多中、小型電阻坩堝爐帶有傾動機構，可以傾出坩堝中的溶液。
目前坩堝爐正在向大型化和控制系統(tǒng)機械化方向發(fā)展，可傾動式的大型坩堝爐，傾轉爐身即可澆出熔液。
1.2.2反射爐
熔池式爐膛的熔煉設備稱為反射爐。原始的反射爐是燃煤的，有燃燒室，火焰通過拱型的爐頂反射到熔煉室。隨著再生鋁技術的發(fā)展，大量現代化的反射爐已經不采用煤為燃料，更多的采用燃油和燃氣，因此，反射爐的概念已經淡化，目前一般都稱之為火焰式熔煉爐。燃料加熱的反射爐主要由爐底、爐墻和爐頂構成熔煉室。形成深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及熔化的液體金屬。爐墻正面有加料和操作用的爐門。正規(guī)的熔煉爐是配備煙囪的，這樣可以有效的改變操作環(huán)境，節(jié)約能源和便于治理煙氣的污染，但目前實際中許多企業(yè)的爐子沒有煙囪，一些是敞開的，一些在爐門設有集煙罩。燃煤的爐子在熔煉過程中，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熔<
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