CN102382985A

CN102382985A - 铝轻薄料再生回收熔炼装置

Info

Publication number: CN102382985A
Application number: CN2011103059785A
Authority: CN
Inventors: 游述怀; 罗智威; 谭宜权
Original assignee: Yueyang Mapower Thermprocess & Electromagnetic Technology Co ltd
Current assignee: Yueyang Mapower Thermprocess & Electromagnetic Technology Co ltd
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明涉及废铝熔炼加工装置，特别指一种铝轻薄料再生回收熔炼装置。本发明包括铝熔炼炉，设置在铝熔炼炉一侧的铝屑加料装置，连接铝屑加料装置至铝熔炼炉上铝屑进料口的铝屑输送装置，连接并输送氮气至铝屑加料装置的铝屑输送管道和铝熔炼炉的吹氮管的制氮装置，及设置在铝熔炼炉上检测炉内铝液温度的铝液测温装置。本发明由工人做好铝屑料的前期准备工作即有一定的熔池铝液，将铝屑通过机械加入料斗，其它操作包括上料控制、燃烧控制、铝液温度控制、制氮控制、吹氮控制、均可进行电器化操作，因而自动化程度高，生产效率高，适合于大批量生产。

Description

铝轻薄料再生回收熔炼装置

技术领域

本发明涉及废铝熔炼加工装置，特别指一种铝轻薄料再生回收熔炼装置。

背景技术

铝是目前世界上除钢铁外用量最大的金属，铝的使用十分广泛，各行各业中铝、铝合金几乎无所不及。随着铝产量、使用量的增加，废弃铝制品及铝工业品加工后的铝屑、铝刨花等废弃铝也越来越多。废铝的回收、再利用无论是从节约资源、节能与成本，还是从环保方面都具有重大意义。废铝回收的技术关键是提高回收率，节约能源，提高生产效率；主要从这三个方面去改进熔炼工艺装置。而铝轻薄料的回收率更低，更难于控制，每提高一个百分点的烧损，能节约成本160元以上，所以减少烧损是铝轻薄料回收技术的关键。

传统铝轻薄料的回收方式主要有以下几种：钳锅炉、电阻炉、双室炉、反射炉、侧井炉等。钳锅炉生产效率低、劳动强度大，只适合于小规模、作坊式生产；电阻炉能耗高、效率低，只适合单炉生产，用于铝轻薄炉的更是少见；双室炉因要求更高的铝液温度和搅拌，造成设备昂贵、复杂、生产成本大，而提高铝液的温度也造成了烧损提高；反射炉因烧损大，用于铝屑回收的更是几乎没有；侧井炉是目前专业用于铝屑回收的新型炉型，使用也较为广泛，它由主熔池、副熔池、溢流储液池、侧井、机械泵组成，设备复杂投资成本大，而它主要是因为机械泵搅拌的漩涡小，侧井与副熔池的巷道长，要求更高的铝液温度，造成烧损增加，一般在20%左右。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种工艺简单，能耗低，烧损率更低，生产效率高的铝轻薄料再生回收熔炼装置。

本发明的技术方案是构造一种包括铝熔炼炉，设置在铝熔炼炉一侧的铝屑加料装置，连接铝屑加料装置至铝熔炼炉上铝屑进料口的铝屑输送装置，连接并输送氮气至铝屑加料装置的铝屑输送管道和铝熔炼炉的吹氮管的制氮装置，及设置在铝熔炼炉上检测炉内铝液温度的铝液测温装置。

本发明的优点及有益效果：

本发明由工人做好铝屑料的前期准备工作即有一定的熔池铝液，将铝屑通过机械加入料斗，其它操作包括上料控制、燃烧控制、铝液温度控制、制氮控制、吹氮控制、均可进行电器化操作，因而自动化程度高，生产效率高，适合于大批量生产。

附图说明

图1是本发明主视图。

图2是图1俯视图。

具体实施方式

由图1、2可知，本发明包括铝熔炼炉4，设置在铝熔炼炉4一侧的铝屑加料装置，连接铝屑加料装置至铝熔炼炉4上铝屑进料口2的铝屑输送装置，连接并输送氮气至铝屑加料装置的铝屑输送管道1和铝熔炼炉4的吹氮管19的制氮装置11，及设置在铝熔炼炉4上检测炉内铝液温度的铝液测温装置。

本发明所述的铝熔炼炉4包括熔池13，设置在炉体一侧的炉门12，设置在炉体上对熔池13内铝锭加热熔化的燃烧系统14，设置在炉顶3上的换热排烟系统15和铝屑进料口2，及设置在铝体另一侧下部并贯通熔池13的铝液上放水口16和铝液下放水口17，其中炉门12处设置有至少二根吹氮管19，铝屑进料口2设置在炉体顶部与炉门12相对的位置。所述的铝屑加料装置包括上料机架6、上料斗7和进料漏斗8，其中加入上料斗7的铝屑通过上料机架6送至进料漏斗8。所述的铝屑输送装置包括蜗轮减速机5、螺旋送料传动轴9、铝屑输送管道1、铝屑进料口2和铝屑喷头10，其中蜗轮减速机5与螺旋送料传动轴9连接，并驱动螺旋送料传动轴9旋转将进料漏斗8内的铝屑送至铝屑输送管道1内，再通过铝屑喷头10喷入熔池13的铝液中。所述的铝屑喷头10为长度可调节式大小头喷孔状喷头，固定在铝屑进料口2底部、铝熔炼炉4内，与铝屑输送管道1贯通，且铝屑喷头10底端出料口与熔池13内铝液液面隔有距离。所述的制氮装置11连接铝屑输送管道1，并通过提供的高压纯氮将铝屑输送管道1内的铝屑经铝屑喷头10喷入熔池13内铝液中；制氮装置11连接吹氮管19，并通过同时提供的高压纯氮经吹氮管19搅动熔池13内铝液。所述的铝液测温装置包括设置在铝熔炼炉4上的热电偶18，热电偶18的一端设置在熔池13的铝液处，另一端连接外部的显示装置。

本发明的设计原理：

本发明是利用铝屑在极短的时间（1s-3s）内和低温铝液（680℃-720℃）充分掺混，利用铝屑自燃放出的热量加热废铝，因而能耗极低；同时铝屑采用高压的惰性气体（氮气）高速吹入铝液熔池，铝液瞬间浸没铝屑，几乎与空气隔绝，因而烧损极低。

本发明的结构原理：

本发明由铝熔炼炉、铝屑加料装置、铝屑输送装置、制氮装置、铝屑喷头、铝液测量装置等组成。铝熔炼炉4按铝屑回收的速度或大或小，一般每小时1T的铝屑炉容量在8T左右较宜，圆形炉或矩形炉结构均可；它由熔池13、炉门12、燃烧系统14、换热排烟系统15、铝液上放水口16、铝液下放水口17、铝屑炉顶进料口2等组成；铝屑进料口的位置要求在炉门口的对面，并在远离炉门口的位置，以免喷射状的铝液喷出炉门口，并且也便于从炉门口吹氮，辅助溶没。铝屑加料装置由上料机架6、上料斗7、进料漏斗8组成，操作工人首先将铝屑加入上料斗7，通过上料机架6将铝屑输送到进料漏斗8。铝屑输送装置由蜗轮减速机5，螺旋送料传动轴9；铝屑从进料漏斗8进入螺旋送料传动轴9，然后输送到高压氮的管道，蜗轮减速机5主要是带动螺旋送料传动轴9。制氮装置11主要是供应纯净的氮气（纯度在98%以上），达到流量及输送铝屑压力要求的氮气；同时供应部分氮气从炉门口插管搅动铝液，避免沸腾的铝液与空气接触。铝屑喷头10主要是将高压氮气输送来的铝屑高速喷入低温铝液，使铝屑被完全浸没、覆盖；铝屑喷头要求具有铝液面有一定的距离，一般在200-300m较适宜，并且可进行深度的调节，采用耐高温材料，成大小头喷孔状。铝液测温装置要是通过装在铝熔化炉上的热电偶18显示铝液的温度，以便于控制。

本发明设计上、下两个放水口，下放水口用于停炉时放净铝液，上放水口用于正常生产时放铝液，因外加能源少，铝液因铝屑的自燃而降温少，因此能连续生产，生产效率高，日生产能力高，且熔化速度快。

本发明的工作原理：

进行铝屑生产时，首先从炉门加锭料进行熔化，保证熔池有2/3以上铝液，铝液温度在680℃-720℃之间，然后关掉燃烧器，进行铝屑生产。铝屑由操作工人加入上料斗7，通过上料机架6将铝屑输送到进料漏斗8，再通过螺旋送料传轴9将铝屑输送到高压氮的管道，通过高压氮将铝屑从喷头10高速喷入低温铝液中，进行充分的渗混、覆盖，在1s-3s的时间内瞬间自燃熔溶。

进行铝屑生产时，同时须从炉门口通过炉门口吹氮管19进行吹氮，一般吹氮管以多根（2-3根）为宜，进行充分的翻腾铝液，使铝屑喷口附近铝夜呈现沸腾状。由于采用高压氮输送铝屑，再从炉门口吹氮翻动铝液，使整个炉膛的氧含量极少，呈现极度贫氧状态，为铝屑借助低温铝液自燃创造了条件，因而外加能源少，能耗极低；同时减少了氧气接触的机会，呈现低温浸溶状态，因而烧损也比传统的侧井炉低很多。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于包括铝熔炼炉（4），设置在铝熔炼炉（4）一侧的铝屑加料装置，连接铝屑加料装置至铝熔炼炉（4）上铝屑进料口（2）的铝屑输送装置，连接并输送氮气至铝屑加料装置的铝屑输送管道（1）和铝熔炼炉（4）的吹氮管（19）的制氮装置（11），及设置在铝熔炼炉（4）上检测炉内铝液温度的铝液测温装置。

2. 根据权利要求1所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的铝熔炼炉（4）包括熔池（13），设置在炉体一侧的炉门（12），设置在炉体上对熔池（13）内铝锭加热熔化的燃烧系统（14），设置在炉顶（3）上的换热排烟系统（15）和铝屑进料口（2），及设置在铝体另一侧下部并贯通熔池（13）的铝液上放水口（16）和铝液下放水口（17），其中炉门（12）处设置有至少二根吹氮管（19），铝屑进料口（2）设置在炉体顶部与炉门（12）相对的位置。

3. 根据权利要求1所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的铝屑加料装置包括上料机架（6）、上料斗（7）和进料漏斗（8），其中加入上料斗（7）的铝屑通过上料机架（6）送至进料漏斗（8）。

4. 根据权利要求1所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的铝屑输送装置包括蜗轮减速机（5）、螺旋送料传动轴（9）、铝屑输送管道（1）、铝屑进料口（2）和铝屑喷头（10），其中蜗轮减速机（5）与螺旋送料传动轴（9）连接，并驱动螺旋送料传动轴（9）旋转将进料漏斗（8）内的铝屑送至铝屑输送管道（1）内，再通过铝屑喷头（10）喷入熔池（13）的铝液中。

5. 根据权利要求4所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的铝屑喷头（10）为长度可调节式大小头喷孔状喷头，固定在铝屑进料口（2）底部、铝熔炼炉（4）内，与铝屑输送管道（1）贯通，且铝屑喷头（10）底端出料口与熔池（13）内铝液液面隔有距离。

6. 根据权利要求1所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的制氮装置（11）连接铝屑输送管道（1），并通过提供的高压纯氮将铝屑输送管道（1）内的铝屑经铝屑喷头（10）喷入熔池（13）内铝液中；制氮装置（11）连接吹氮管（19），并通过同时提供的高压纯氮经吹氮管（19）搅动熔池（13）内铝液。

7. 根据权利要求1所述的铝轻薄料再生回收熔炼装置，其特征在于所述的铝液测温装置包括设置在铝熔炼炉（4）上的热电偶（18），热电偶（18）的一端设置在熔池（13）的铝液处，另一端连接外部的显示装置。