專利名稱：一種再生鋁合金低溫快速熔煉工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種再生鋁合金熔煉エ藝，尤其涉及ー種再生鋁合金低溫快速熔煉技術。
背景技術：
鋁是ー種可循環(huán)利用的資源，具有良好的回收性。再生鋁是將廢舊鋁和廢鋁合金材料等經(jīng)過重新熔煉，得到鋁合金或鋁金屬。廢鋁資源的開發(fā)不僅能夠節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，而且能夠減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境。因此，再生鋁的研究逐漸變成鋁行業(yè)發(fā)展的ー個熱點。 再生鋁熔煉時，通常采用高溫熔煉技術實現(xiàn)廢鋁材料的充分熔解。但是，采用850°C以上的熔煉溫度對再生鋁熔煉會產(chǎn)生諸多的問題，例如高溫會使再生鋁及其合金氧化燒損，造成廢鋁回收率降低，其值小于90%，影響產(chǎn)品質(zhì)量，且能耗相當高，每噸產(chǎn)品的油耗一般在90公斤以上，甚至會達到100-120公斤。若采用低溫熔煉法可以部分解決上述問題，但是，熔煉溫度的降低必然會延長熔煉時間，降低再生鋁產(chǎn)量，影響再生鋁的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供ー種節(jié)能、高產(chǎn)的再生鋁合金低溫快速熔煉エ藝。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下ー種再生鋁合金低溫快速熔煉エ藝，包括再生鋁合金的原料分選，按照先大后小，先重后輕，先厚后薄的投料次序進行投料、熔煉和澆鑄，其特征在于
所述的熔煉過程，包括粗煉和精煉兩大步驟
1)粗煉將上述投入上層熔煉爐的鋁合金原料，采用低溫反射和低溫噴火相結(jié)合 的熔煉技術對再生鋁進行熔煉；
所述的低溫反射熔煉技術操作過程為，將爐膛內(nèi)后噴火嘴對準爐膛內(nèi)爐壁噴火，使火舌噴在爐膛膛壁面上，火舌通過爐膛膛壁反射傳熱對鋁料堆周圍及表面溫度進行傳遞熔化，所述的低溫噴火熔煉技術操作過程為，利用爐膛內(nèi)的前噴火嘴對準爐料表面直接噴射火焰進行熔煉，火焰通過爐料之間空隙鉆進爐料堆內(nèi)部，將熱量很快的傳到爐料中間，使物料堆中間和底部的物料快速溫度上升熔化；
2)精煉將上述熔化液在10-30min內(nèi)移湯至下層精煉爐進行精煉，并對放湯后的上層熔煉爐進行扒鐵清爐操作。優(yōu)選地，所述低溫反射的具體步驟為通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準爐膛內(nèi)爐壁的后噴火嘴的噴火溫度實現(xiàn)爐膛快速升溫過程，在前10-20min內(nèi)，后噴火嘴同時以650-680°C的溫度進行爐膛溫度升溫過程，實現(xiàn)快速暖膛處理，隨后在爐膛溫度達到或超過650°C吋，再迅速降溫至620-650°C，保持爐膛的溫度基本恒溫在鋁錠熔點以上，運行30-40min后，最后控制在580-630°C，繼續(xù)熔煉30-60min，在熔煉過程中進行邊加料邊熔化邊攪拌操作，平穩(wěn)攪拌熔化液2-8次。優(yōu)選地，所述低溫噴火具體步驟為通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準物料堆的噴火嘴的前噴火溫度實現(xiàn)熔煉過程，在前10-20min內(nèi)，前噴火嘴同時以580-600°C的溫度進行低溫噴火過程，對鋁合金低溫軟化處理，隨后再迅速升溫至650-680°C，加快鋁堆的熔煉，運行30-40min后，最后控制在580_630°C，繼續(xù)熔煉30_60min，在熔煉過程中進行邊加料邊熔化邊攪拌操作，平穩(wěn)攪拌熔化液2-8次。優(yōu)選地，所述的后噴火嘴和前噴火嘴位于爐膛內(nèi)ー側(cè)壁上，嵌入爐體墻壁中。優(yōu)選地，所述爐膛內(nèi)壁耐火材料是不砧鋁耐火磚。優(yōu)選地，每爐20-25噸的再生鋁進行上述投料到鋁錠澆鑄完成過程，操作時間控制在3-4小時內(nèi)。 本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明就是利用低溫反射和低溫噴火相結(jié)合的方法，在580 680°C的溫度范圍內(nèi)，對再生鋁料進行熔煉，一方面，利用爐壁反射熱量快速提升爐溫，對鋁料堆表面進行熔煉，減少了爐膛內(nèi)之間的溫差，盡量保持恒溫的環(huán)境；另ー方面，通過噴射低溫火舌對物料的表面和鉆入鋁料堆內(nèi)部實現(xiàn)熔化處理，由內(nèi)到外同時對鋁料進行低溫熔化，縮短熔煉時間。采用上述結(jié)合的技術從投料到鋁錠澆鑄完成，時間可控制在3-4小時內(nèi)，比采用低溫反射熔煉技術所用的時間縮短了 2小吋，大大提高了再生鋁錠的生產(chǎn)產(chǎn)量，本發(fā)明技術可使產(chǎn)量提高50%以上，耗油量減少10%以上。


圖I為本發(fā)明的爐膛的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為本發(fā)明的前噴火嘴的剖視圖。圖3為本發(fā)明的后噴火嘴的剖視圖。圖中，I-爐體、2-爐腔、3-前噴火嘴、4-后噴火嘴、5-爐頂、6_爐底、7_爐門、8_爐門框、Ia-爐體保溫層、Ib-爐體耐火層。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來進ー步描述本發(fā)明，這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍。如圖I所示，本發(fā)明涉及的鋁合金爐腔，包括爐體I、爐腔2、前噴火嘴3、后噴火嘴4、爐頂5、爐底6、爐門7、爐門框8、爐體保溫層la、爐體耐火層lb。所述的爐體I由爐門7和爐墻形成的密閉框架，所述爐門7外設有ー爐門框8，對爐門7進行密封，所述的爐墻分為兩層，內(nèi)層為爐體耐火層lb，外層為爐體保溫層la，爐體耐火層Ib內(nèi)壁耐火材料是76A聞強度、聞隔熱、不站'招耐火磚。所述的前噴火嘴3和后噴火嘴4位于爐膛內(nèi)ー側(cè)壁上，嵌入爐體墻壁中，其中，前噴火嘴3靠近爐門7所對的爐墻，噴火嘴呈不對稱的圓臺形狀，其大ロ徑的方向正對爐底6，如圖2所示，前噴火嘴3可用于進行低溫噴火熔煉技術；后噴火嘴4靠近爐門7，呈對稱圓臺形狀，其大口徑的開ロ方向正對另ー側(cè)壁，如圖3所示，后噴火嘴4可用于進行低溫反射熔煉技木。
實施例I
采用低溫反射和低溫噴火相結(jié)合熔煉技木，生產(chǎn)ADC-12鋁錠產(chǎn)品，每爐20-25噸的鋁合金原料，其生產(chǎn)エ藝步驟如下所示 (1)原料分選將再生鋁合金原料按生鋁和熟鋁等進行分選，用光譜測試儀進行成份分類，并根據(jù)ADC-12鋁錠產(chǎn)品標準進行配比投料；
(2)熔煉
a、投料預熱熔煉爐，將配比好的再生鋁料按照先大后小，先重后輕，先厚后薄的投料次序進行投料熔煉，投料次數(shù)為2-8次；
b、粗煉采用低溫反射和低溫噴火相結(jié)合的熔煉技術對再生鋁進行熔煉，通過調(diào) 控爐膛內(nèi)前后噴火嘴的噴火溫度來實現(xiàn)上述熔煉技木，I)所述的低溫反射熔煉技術
操作過程為，通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準爐膛內(nèi)爐壁的后噴火嘴的噴火溫度實現(xiàn)爐膛快速升溫過程，在前10-20min內(nèi)，后噴火嘴同時以650-680°C的溫度進行爐膛溫度升溫過程，實現(xiàn)快速暖膛處理，隨后在爐膛溫度達到或超過650°C時，再迅速降溫至620-650°C，保持爐膛的溫度基本恒溫在鋁錠熔點以上，運行30-40min后，最后控制在580_630°C，繼續(xù)熔煉30-60min ；2)所述低溫噴火熔煉技術操作過程為通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準物料堆的噴火嘴的前噴火溫度實現(xiàn)熔煉過程，在前10-20min內(nèi)，前噴火嘴同時以580-630°C的溫度進行低溫噴火過程，對鋁合金低溫軟化處理，隨后再迅速升溫至650-680°C，加快鋁堆的熔煉，運行30-40min后，最后控制在580_630°C，繼續(xù)熔煉30_60min，在熔煉過程中進行邊加料邊熔化邊攪拌操作，平穩(wěn)攪拌熔化液2-8次；
C、精煉將上述熔化液在10-30min內(nèi)移湯至下層精煉爐進行精煉，并對放湯后的上層熔煉爐進行扒鐵清爐操作；
(3)澆鑄對上述熔煉鋁均衡平穩(wěn)的澆鑄成錠。按照上述方法生產(chǎn)的ADC-12再生鋁，其日產(chǎn)量統(tǒng)計表見表I :
表I低溫反射和低溫噴火相結(jié)合熔煉技術日產(chǎn)量統(tǒng)計表
權(quán)利要求
1.ー種再生鋁合金低溫快速熔煉エ藝，包括再生鋁合金的原料分選，按照先大后小，先重后輕，先厚后薄的投料次序進行投料、熔煉和澆鑄，其特征在于 所述的熔煉過程，包括粗煉和精煉兩大步驟 1)粗煉將上述投入上層熔煉爐的鋁合金原料，采用低溫反射和低溫噴火相結(jié)合 的熔煉技術對再生鋁進行熔煉； 所述的低溫反射熔煉技術操作過程為，將爐膛內(nèi)后噴火嘴對準爐膛內(nèi)爐壁噴火，使火舌噴在爐膛膛壁面上，火舌通過爐膛膛壁反射傳熱對鋁料堆周圍及表面溫度進行傳遞，所述的低溫噴火熔煉技術操作過程為，利用爐膛內(nèi)的前噴火嘴對準爐料表面直接噴射火焰進行熔煉，火焰通過爐料之間空隙鉆進爐料堆內(nèi)部，將熱量很快的傳到爐料中間，使物料堆中間和底部的物料快速溫度上升熔化； 2)精煉將上述熔化液在10-30min內(nèi)移湯至下層精煉爐進行精煉，并對放湯后的上層熔煉爐進行扒鐵清爐操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔煉エ藝，其特征在于所述低溫反射的具體步驟為通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準爐膛內(nèi)爐壁的后噴火嘴的噴火溫度實現(xiàn)爐膛快速升溫過程，在前10-20min內(nèi)，后噴火嘴同時以650-680°C的溫度進行爐膛溫度升溫，實現(xiàn)快速暖膛處理，隨后在爐膛溫度達到或超過650°C時，再迅速降溫至620-650°C，保持爐膛的溫度基本恒溫在鋁錠熔點以上，運行30-40min后，最后控制在580-630°C，繼續(xù)熔煉30_60min，在熔煉過程中進行邊加料邊熔化邊攪拌操作，平穩(wěn)攪拌熔化液2-8次。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔煉エ藝，其特征在于所述低溫噴火具體步驟為通過調(diào)控爐膛內(nèi)對準物料堆的噴火嘴的前噴火溫度實現(xiàn)熔煉過程，在前10-20min內(nèi)，前噴火嘴同時以580-630°C的溫度進行低溫噴火過程，對鋁合金低溫軟化處理，隨后再迅速升溫至650-680°C，加快鋁堆的熔煉，運行30-40min后，最后控制在580_630°C，繼續(xù)熔煉30-60min，在熔煉過程中進行邊加料邊熔化邊攪拌操作，平穩(wěn)攪拌熔化液2_8次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的熔煉エ藝，其特征在于所述的后噴火嘴和前噴火嘴位于爐膛內(nèi)ー側(cè)壁上，嵌入爐體墻壁中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的熔煉エ藝，其特征在于所述爐膛內(nèi)壁耐火材料是不石占招耐火磚。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔煉エ藝，其特征在于每爐20-25噸的再生鋁進行上述投料到鋁錠澆鑄完成過程，操作時間控制在3-4小時內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種再生鋁合金低溫快速熔煉工藝，包括原料分選、熔煉和澆鑄三大工序，其創(chuàng)新點在于熔煉工段，采用獨創(chuàng)的低溫反射和低溫噴火相結(jié)合的熔煉技術，在580～680℃的溫度范圍內(nèi)，對再生鋁料進行熔煉。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用本發(fā)明技術進行熔煉，從投料到鋁錠澆鑄完成，時間可控制在3-4小時內(nèi)，比一般工藝所用時間縮短了2-3小時，大大提高了再生鋁錠的生產(chǎn)產(chǎn)量，本發(fā)明技術可使產(chǎn)量提高50%以上，耗油量減少10%以上。
文檔編號C22B21/00GK102839288SQ20121037915
公開日2012年12月26日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者紀建, 李俠, 王楚均, 盧建明 申請人:南通曼特威金屬材料有限公司