各类型再生铝熔炼炉装备 选择与错误谬误

一般反射炉每吨铝耗燃料的情况以下 ，燃煤反射炉耗尺度 煤在200-300千克 阁下 ；燃重油反射炉油耗年夜 约为60-80千克 ；燃柴油反射炉年夜 约耗油50千克 阁下 ，最进步前辈的已 到达 30千克 ；半煤气反射炉煤耗年夜 约为260-300千克 阁下 。燃料的消费 与反射炉的出产能力有关系，一般炉子越年夜 ，单元 燃料消费 越低，以下立出了几个经常使用 反射炉燃料消费 的情况。

　　1.1再生铝熔炼装备 的感化

　　再生铝熔炼装备 包罗了熔炼炉、静置炉、风机、燃烧系统等。此中对再生铝熔炼和静置炉（小企业没有静置炉），是以 ，可以将熔炼炉和静置炉看为一体。熔炼炉的种类有许多 ，其感化 都一样，一是融化 炉料和添加剂，炉料包罗了废铝、中心合金、工业硅和纯铝锭等；二是在炉内必然 的温度下使熔融物之间发生一系列的化学和物理反映，使此中的杂质构成 浮渣或气体除失落 ；三是调剂 成份 ，使其合金中的各类 元素含量到达 相干 尺度 要求；四是对合金熔融物进行变质等处置，细化精粒，使合金可以或许 合适相干 的物理机能 。是以 熔炼炉的情势 和布局，对再生铝合金的出产能力、本钱 、产物 质量和 情况 回护有侧重 要的感化 。

　　1.2首要 熔炼装备

　　经常使用 铝合金的熔点都不高，熔炼炉的情势 根基 上是两种：坩埚式和熔池式。

　　1.2.1坩埚炉

　　炉坩埚是熔炼再生铝合金的经常使用 装备 ，其长处 是投资少、操作轻易 ，金属收受接管 率高，但错误谬误是出产能力小，寿命短和成份 不不变，很难与年夜 型反射炉比拟 。坩埚炉的情势 有多样，经常使用 的有铸铁坩埚和石墨坩埚。

　　坩埚炉在使用时，炉体固定在用耐火材料砌筑的锅台上，坩埚炉的下部和周围 是燃烧室。在使用较年夜 的坩埚炉时，由于 斟酌 到坩埚炉的自重问题，炉体的底部不克不及 排挤 ，应当 落在不变的耐火材料上，特别 是年夜 型的铸铁坩埚炉，在高温下会使炉体变形而影响其寿命。

　　坩埚炉的燃料顺应 性强，可以煤炭、焦碳、燃气等，对燃料的选择空间较年夜 。在用燃油或煤气为燃料时，坩埚下面有喷嘴，喷入燃料和空气燃烧加热，此等于 燃油坩埚炉或煤气炉。在用电加热时，将电阻加热元件(电阻丝或碳化硅棒)安插在坩埚周围，即电阻坩埚炉。用燃料的坩埚炉，一般加热升温敏捷 ，但其温度节制 不克不及 很严厉 。电阻坩埚炉的加热升温速度较慢，电热丝时可达900，碳化硅棒可达1200，比燃料炉的温度低些，同时其装备 费用贵、耗电年夜 和熔炼本钱 高。然则 它的出产情况 和劳动前提 较好，且融化 温度可以或许 正确 节制 ，合用 于铝和镁合金的熔炼。

　　外部热源起首 加热坩埚，坩埚被热后，再传热给坩埚内部的金属炉料或熔液。按照这类 传热特点，坩埚炉是外热式融化 炉，为提高热效力 。坩埚均制成直径较高度的尺寸为小的情势 ，以增添 金属与坩埚壁的接触面积。如许 ，融化 后的液体金属与外界氛围 的接触面积相对较小，可减轻金属的氧化和吸气，对金属有益 。

　　在熔炼铝合金时，多采取 的坩埚有两种，一种是强度和耐火度均较高的石墨坩埚，另外一 种是铸铁坩埚。

　　（1）石墨坩埚：石墨坩埚由专业耐火材料厂出产供给 ，坩埚尺寸和容量的规格许多 ，坩埚的号数即融化 铜合金的千克 数，如50号坩埚能融化 50千克 铜，若融化 铝时，其容量应除以0．4的系数。石墨坩埚可以屡次 使用，但整体 讲寿命较短，且跟着 使用时候 的加长，坩埚的导热机能 下降，影响了热效力 和出产效力 。

　　(2)铸铁坩埚炉： 因铝合金融化 温度较低，多在700--800℃，是以 年夜 量采取 金属坩埚，经常使用 的是铸铁坩埚炉。通俗 铸铁坩埚价钱 低、强度高和导热性好，为出产普遍 采取 ，但寿命短，出产中会频仍 替换 坩埚。为提高铸铁坩埚的寿命，亦可采取 含有镍、铬或铝的耐热铸铁或耐热钢的坩埚，以增加其使用寿命。融化 铝合金用的铸铁坩埚容量多是30--250千克 ，一般不跨越 300千克 ，年夜 容量的可达500千克 以上。

　　为避免 融化 进程 中坩埚中的铁渗透 铝液，也为回护坩埚，坩埚在使用之前必需 在坩埚内壁上喷刷防护涂料后再使用，坩埚炉的涂料情况在相干 材猜中可以查到。年夜 型坩埚炉多是固定式的，熔炼进程 完成后，可用浇勺由坩埚中舀取熔液浇注，对年夜 铸件也能够 将坩埚吊出来浇注。许多中、小型电阻坩埚炉带有倾念头 构，可以倾出坩埚中的溶液。

　　今朝 坩埚炉正在向年夜 型化和节制 系统机械化偏向 成长 ，可倾动式的年夜 型坩埚炉，倾转炉身便可 浇出熔液。

　　1.2.2反射炉

　　熔池式炉膛的熔炼装备 称为反射炉。原始的反射炉是燃煤的，有燃烧室，火焰经由过程 拱型的炉顶反射到熔炼室。跟着 再生铝手艺 的成长 ，年夜 量现代化的反射炉已 不采取 煤为燃料，更多的采取 燃油和燃气，是以 ，反射炉的概念已 淡化，今朝 一般都称之为火焰式熔炼炉。燃料加热的反射炉首要 由炉底、炉墙和炉顶组成 熔炼室。构成 深度浅而面积广的熔池，以盛放金属炉料及融化 的液体金属。炉墙正面有加料和操感化 的炉门。正规的熔炼炉是配备烟囱的，如许 可以有用 的改变操作情况 ，节俭能源和便于治理烟气的污染，但今朝 现实 中许多企业的炉子没有烟囱，一些是敞开的，一些在炉门设有集烟罩。燃煤的炉子在熔炼进程 中，从燃烧室来的高温炉气从侧面窗孔冲入熔炼室，而燃油、燃气的炉子的火焰直接喷入炉内，加热了炉顶和炉墙，同时也加热了炉料。金属炉料就是靠高温炉气和被热到高温的炉顶和炉墙的辐射来加热和融化 的，反射炉因用燃料分歧 ，其机关有较年夜 的差别 。

　　由于反射炉炉堂容历年 夜 ，其容量可达几十吨，今朝 熔炼铝合金的炉子年夜 的可达50吨以上。故可以熔炼各类 的炉料，很合用 于出产量较年夜 的再生铝企业。今朝 反射炉是熔炼铝合金的首要 装备 。

　　反射炉有矩形的和圆形的，而年夜 多半 采取 矩形的，该种炉型筑造对照 轻易 ，造价较低。圆形反射炉本钱 高，维修不轻易 ，但热能哄骗率较高,由于 不异的周长圆的轮廓积最年夜 ，是以 ，不异周长的炉子，圆炉的轮廓积最年夜 ，受热的面历年 夜 ，热效力 高。 [pagebreak]

　　反射炉在出产中因金属被直接加热，故热效力 高，炉料和熔液浅，故升温快和出产率高。同时，反射炉在断根炉内杂质时也对照 轻易 。但由于金属与燃烧气相接触，故金属的氧化和接收 气体严重，故杂质较多，影响熔液质量。别的 ，由于火焰与炉料直接接触，铝的烧损较年夜 ，收受接管 率相对 坩埚炉要低。

　　反射炉亦可采取 电阻加热体式格局 ，即电阻反射炉，电阻丝(带)或碳化硅棒吊挂 在炉顶土，靠高温的电热元件和炉顶辐射传热，加热炉底上的金属。它合用 融化 熔点较低的铝合金，电阻反射炉的劳动前提 较好，熔炼铝合金质量好，然则 耗电量很年夜 是严重错误谬误。

　　反射炉在再生铝行业年夜 量利用，并派生出许多炉型。

　　（1）双室反射炉：双室反射炉是一种熔炼再生铝合金的专用装备 ，因其有能耗低、烧损率低、金属收受接管 率高的长处 ，故被欧美一些再生铝企业普遍 采取 。但由于列国 之间的手艺 壁垒，双室反射炉在我国很少采取 。

　　双室反射炉，顾名思义就是由两个熔炼室组成的熔炼炉，其炉型有多种情势 ，但一般都是两个熔室，即内熔室和外熔室，两室之间有专门设计的通道，供铝液轮回 之用。双室反射炉的外熔室首要 起融化 废铝的感化 ，内熔室则进行熔炼。在现实 操作中，废杂铝直接插手到外熔室的铝融液中，并敏捷 被过热的铝融液沉没 ，由于废铝避免了与火焰直接接触，是以 废铝的烧损很低，可以年夜 幅度提高铝的收受接管 率。内熔室的容历年 夜 于外熔室，其首要 感化 是加热铝融液，同时熔炼铝合金。可以看出，双室反射炉集中了坩埚熔炼炉和反射炉的长处 （前者废铝不接触火焰，烧损低；后者容历年 夜 ，热效力 高）。经常使用 的双室反射炉内熔室配有燃烧系统，而外熔室没有燃烧系统。废铝由外熔室插手，直接浸泡在过热的铝液中，随之被融化，铝溶液的温度随之下降，经由 轮回 泵进入内熔室，熔融的铝液在内熔室被加热，然后在轮回 泵的感化 下又进入外熔室，继续融化 废铝，如斯 来去 轮回 进行。熔炼进程 中年夜 量的铝灰在外熔室发生 ，因外熔室的容积小，轮廓积小，是以 与其它熔炼炉比拟 可以明明削减 添加剂（首要 为笼盖 剂）的插手量，同时便于铝灰的断根，减轻了工人的操作强度。轮回 泵一般采取 陶瓷轮回 泵或石墨轮回 泵。

　　按照资料介绍，双室反射炉添加剂的消费 量仅为其它反射炉的二分之一到三分之一，收受接管 率可以提高2到5个百分点，能耗也能够 下降 20-30%。双室反射炉在处置散碎的废铝和铝屑时，以上优势更加 凸起 。

　　双室反射炉的错误谬误也是明明的，这就是当废铝融化 到必然 命 量时，到达 了熔炼炉的设计容积，此时要遏制加料，进行成份 调剂 和精粹、除气等，再经由 静置以后 铸锭。若是炉中的铝融液悉数 铸锭，那末 在进行下一炉熔炼时，入手下手插手的一部份 废铝仍要与火焰接触，仍存在烧损的问题。为躲避 这一问题，一些企业在铸锭后期，在炉中预留一部份 铝融液，以便进行下一炉的熔炼，然则 ，预留的这一部份 铝融液已 进行了精粹，使其从新 与废杂铝夹杂 ，还需要从新 进行精粹，如许 做不但 挥霍了工时并且 增添 了能耗和添加剂的消费 量，并且 下降 了出产的效力 ，在经济上是很不合适的。

　　为解决以上的问题，有的企业另建一个静置炉，双室反射炉只起到熔炼和调剂 成份 的感化 ，而年夜 部份 精粹等进程 在静置炉中进行。

　　（2）带加料井式的融铝炉：该种熔炼炉也是一种双室反射炉，由加料井熔炼炉和磁力泵组成，三者构成 一个轮回 系统，如图所示。出产中，铝废物 延续 加到加料井中，被过热的铝液融化，然后在磁力泵的感化 下进入反射炉，如许 来去 进行，到达 熔炼的目标 。长处 是烧损小，金属收受接管 率高，顺应 处置碎的废铝料，更顺应 处置铝屑。熔炼炉的情势 可所以 方型的。

　　（3）带电磁搅拌系统的反射炉：反射炉熔炼再生铝合金进程 中，为了增进 热的互换，加速 铝的融化 速度，增添 反映速度，包管 铝溶液的成份 平均 ，要进行搅拌。每次搅拌城市毁坏液面的氧化铝回护层，加年夜 了铝的烧损。为此，许多单元 都在研究搅拌手艺 ，虽然 泛起 了机械耙等，但都不十分抱负。

　　电磁搅拌系统是英国企业研究的手艺 ，合用 于各类 反射炉和静置炉。电磁搅拌的道理 是将感应线圈安装在炉子底下或侧面，通电以后 发生 一个行波磁场。熔池内铝合金溶液的搅拌（活动 ）是依托 电磁场和导电金属液之间彼此感化 进行的。这与电念头 的道理 近似，电念头 的定子相当于搅拌器，转子相当于熔池。

　　电磁搅拌可以年夜 幅度下降 烧损，减轻操作强度，净化了情况 ，下降 炉渣发生 量，并可获得 成份 平均 的铝合金溶液。电磁搅拌系统的造价很高，需要有较高投资能力的企业才能扶植 。

　　（4）落差式反射炉：落差式反射炉又称为子母炉，是一种对照 合用 的反射炉组，特别 是处置含铁高的废铝料结果 甚佳。子母炉由融化 炉和熔炼炉组成，二者 之间相通联，有必然 的位差。融化 炉只起到融化 感化 ，炉料进入融化 炉以后 ，快速融化 ，然后铝融液流到熔炼炉中，而铁等杂质留在炉中，人工爬出，是以 削减 了铁与熔融的铝溶液接触的时候 ，削减 了铁熔入铝液中。进入熔炼炉的铝液进一步熔炼，由于熔炼炉中不存在铁等杂质，是以 ，在全部 熔炼进程 中避免了铁对铝融液的污染，包管 了铝合金的质量。

　　子母炉是一种极度值得推行 的炉型，年夜 小都可 ，且投资低廉，合用 性强，今朝 北方区域 有许多企业采取 此种炉性。在使用子母炉时，当炉料融化 以后 ，要尽快放出溶液，削减 铝溶液在炉内的逗留 时候 ，以削减 铁及其它杂质溶入铝液。

　　（5）扭转 式反射炉

　　扭转 式熔炉有多种情势 ，特点是在出产进程 中炉体可以扭转 360度，如许 可以提高热效力 ，传热速度快，可以根基 上免除 了搅拌操作。由于耐火材料平均 的接触熔融的铝液，是以 对炉壁的侵蚀 平均 （一般熔炉侵蚀 最严重的部位在液面线上），是以 炉龄也较长。扭转 式熔铝炉必需 使用液体或气体燃料。

　　1.2.3感应炉

　　这是哄骗电磁感应感化 加热金属的一种融化 炉，。感应电炉按照攻电频率的分歧 ，可分为工频炉(50—60赫兹)．中频炉(1—10千赫兹)和高频炉[200—300千赫兹)。感应炉从机关上看为两种：有铁芯感应炉和无铁芯感应炉。

　　工频有铁芯感应熔炉就相当于一个变压器，向铁芯外的低级 绕组送入工种融化 炉。感应炉按照供电频率之不业频率的交换 电，在相次级绕组的与熔池连通的熔沟中的余属内即发生 很年夜 的感应电流，从而使金属加热。无铁芯感应熔炉是坩埚型融化 炉，在坩埚外安设低级 绕组，既感应器，它是由空心铜管束 成，管中通水冷却。感应器供电后，坩埚内金属即发生 感应电流而生热。工频感应炉的坩埚外还安插磁扼，以提高炉子的电磁效力 。工频感应炉在融化 小块金属料时效力 很低，乃至 难以融化 它，只适于年夜 块金属料的融化 。所以，工频感应熔炉的量都对照 年夜 ，可达几吨或更年夜 。由于电磁感化 可使 炉中的液体全属本身 发生搅拌，能使其成份 和温度平均 ，工频炉可用来融化 铜合金、铝合金和其它熔点较低的合金。