雙室反射爐,顧名思義就是由兩個熔煉室組成的熔煉爐,其爐型有多種形式,但一般都是兩個熔室,即內(nèi)熔室和外熔室,兩室之間有專門設(shè)計的通道,供鋁液循環(huán)之用。雙室反射爐的外熔室主要起熔化廢鋁的作用,內(nèi)熔室則進行熔煉。在實際操作中,廢雜鋁直接加入到外熔室的鋁融液中,并迅速被過熱的鋁融液淹沒,由于廢鋁避免了與火焰直接接觸,因此廢鋁的燒損很低,可以大幅度提高鋁的回收率。內(nèi)熔室的容積大于外熔室,其主要作用是加熱鋁融液,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優(yōu)點(前者廢鋁不接觸火焰,燒損低;后者容積大,熱效率高)。常用的雙室反射爐內(nèi)熔室配有燃燒系統(tǒng),而外熔室沒有燃燒系統(tǒng)。廢鋁由外熔室加入,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(jīng)過循環(huán)泵進入內(nèi)熔室,熔融的鋁液在內(nèi)熔室被加熱,然后在循環(huán)泵的作用下又進入外熔室,繼續(xù)熔化廢鋁,如此往復(fù)循環(huán)進行。熔煉過程中大量的鋁灰在外熔室產(chǎn)生,因外熔室的容積小,表面積小,因此與其它熔煉爐相比可以明顯減少添加劑(主要為覆蓋劑)的加入量,同時便于鋁灰的清除,減輕了工人的操作強度。循環(huán)泵一般采用陶瓷循環(huán)泵或石墨循環(huán)泵。
根據(jù)資料介紹,雙室反射爐添加劑的消耗量僅為其它反射爐的二分之一到三分之一,回收率可以提高2到5個百分點,能耗也可以降低20-30%。雙室反射爐在處理散碎的廢鋁和鋁屑時,以上優(yōu)勢更為突出。
雙室反射爐的缺點也是明顯的,這就是當(dāng)廢鋁熔化到一定數(shù)量時,達到了熔煉爐的設(shè)計容積,此時要停止加料,進行成分調(diào)整和精煉、除氣等,再經(jīng)過靜置之后鑄錠。如果爐中的鋁融液全部鑄錠,那么在進行下一爐熔煉時,開始加入的一部分廢鋁仍要與火焰接觸,仍存在燒損的問題。為回避這一問題,一些企業(yè)在鑄錠后期,在爐中預(yù)留一部分鋁融液,以便進行下一爐的熔煉,但是,預(yù)留的這一部分鋁融液已經(jīng)進行了精煉,使其重新與廢雜鋁混合,還需要重新進行精煉,這樣做不僅浪費了工時而且增加了能耗和添加劑的消耗量,而且降低了生產(chǎn)的效率,在經(jīng)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(diào)整成分的作用,而大部分精煉等過程在靜置爐中進行。
(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,三者形成一個循環(huán)系統(tǒng),如圖所示。生產(chǎn)中,鋁廢料持續(xù)加到加料井中,被過熱的鋁液融化,然后在磁力泵的作用下進入反射爐,這樣往復(fù)進行,達到熔煉的目的。優(yōu)點是燒損小,金屬回收率高,適應(yīng)處理碎的廢鋁料,更適應(yīng)處理鋁屑。熔煉爐的形式可以是方型的。
(3)帶電磁攪拌系統(tǒng)的反射爐:反射爐熔煉再生鋁合金過程中,為了促進熱的交換,加快鋁的熔化速度,增加反應(yīng)速度,保證鋁溶液的成分均勻,要進行攪拌。每次攪拌都會破壞液面的氧化鋁保護層,加大了鋁的燒損。為此,許多單位都在研究攪拌技術(shù),盡管出現(xiàn)了機械耙等,但都不十分理想。
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