CN102791892B - 回收的印刷板的熔解方法和再循环方法 - Google Patents

Abstract

因为即使回收的印刷板与新锭一起直接熔解也可以降低氧化损失，所以在熔解再循环的锭的情形下可以获得大致等于熔解产量的高熔解产量。本发明是通过熔解炉(13)中的燃烧器(19)用于熔解回收的印刷板(35)和新锭(37)的熔解方法，回收的印刷板(35)为回收的用过的平版印刷板(36)和/或包括平版印刷板的下脚料的废片(33)，所述方法包括：第一加注步骤，其首先将回收的印刷板(35)注入熔解炉(13)中以使得在熔解炉(13)的炉床(13B)上形成回收的印刷板(35)的堆，以及第二加注步骤，其在所述回收的印刷板(35)的堆上注入新锭(37)以基本不露出所述堆，其中新锭在燃烧器的火焰中熔解。

Description

回收的印刷板的熔解方法和再循环方法

技术领域

本发明涉及回收的印刷板的熔解方法和再循环方法，特别地，涉及当回收的印刷板在轧铝公司的预轧熔解炉中直接熔解时提高熔解产量的技术。

背景技术

平版印刷板通过在用于平板印刷板的粗面化的铝支撑件上形成制版层(例如感光层)而进行制造。粗面化的方法包括机械粗面化、电化学粗面化、化学粗面化(化学蚀刻)和它们的组合。当支撑件的表面是均一且精细地粗面化时，需要非常纯的新锭用作铝原材料，并且痕量金属，例如Si、Fe、Cu、和Mn的含量需要严格地进行调节。

因此，传统地，难以使用用过的平版印刷板(铝废片)来作为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料，并且事实上用过的平版印刷板(铝废片)被再循环，以作为用于以下场合的原材料：其中痕量金属的含量容差是大的，例如，对于窗框、汽车发动机或者车轮。

但是，制造1kg(一公斤)新锭需要大量能量，例如140.9MJ，其中会导致全球变暖的二氧化碳排放量非常大，例如每千克锭9.22千克二氧化碳。另一方面，当将已用于印刷的用过的平版印刷板或者回收的废片例如在平版印刷板的制造过程中产生的下脚料被用作原材料时，如果用于制造1kg的新锭的能量被假定为100%，则用于制造1kg再循环的锭的能量为大约4%，并且在制造这样的再循环的锭中排放的二氧化碳的量同样非常少，例如为制造新锭所排放的二氧化碳的量的大约4%。

为了通过低的能量来制造用于平版印刷板的支撑件的铝原材料，再循环回收的印刷板作为再生材料是重要的。

近年来，已经例如在列出的专利文献1中讨论了再熔回收的印刷板以再循环回收的印刷板作为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料。

在专利文献1中，再循环的锭通过熔解回收的印刷板被制造，并且然后通过在新锭中混合该再循环的锭，熔解该混合物并将其轧成薄板而进行制造用于平版印刷板的支撑件的前体。

{引用列表}

{专利文献}

专利文献1：WO2009/084568

发明内容

{技术问题}

但是，如在专利文献1中，当回收的印刷板被熔解以为了制造再循环的锭以及该再循环的锭和新锭进一步熔解时，这意味着进行了两次熔解，这导致能量效率低的问题。因此，通过直接在轧铝公司的预轧熔解炉中熔解回收的印刷板，能量效率明显提高。

但是，回收的印刷板，特别地用过的平版印刷板具有大致等于一张报纸的面积的面积，并且具有薄板状厚度(大约0.1-0.4毫米)。因为平版印刷板具有大的表面积，所以当平版印刷板直接熔解在轧铝公司的预轧熔解炉中时由于燃烧等造成的氧化损失变得非常大。应当注意到，直接熔解回收的印刷板而不从回收的印刷板制造再循环的锭被称作“直接熔解”。

结果，存在的问题是当熔解再循环的锭时，实现了大约97%的熔解产量，这几乎等于新锭的熔解产量；但是，当熔解回收的印刷板时，仅实现大约80%-85%的熔解产量。而且，因为预轧熔解炉被设计来熔解锭，例如再循环的锭或者新锭，其要求高的熔解温度，因此熔解炉是直接燃烧器火焰加热类型的以通过直接燃烧器焰来熔解锭。因此，直接熔解回收的印刷板而不由回收的印刷板制造再循环的锭进一步促进了氧化，这导致熔解产量降低。

考虑这些因素，提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于回收的印刷板的熔解方法和再循环方法，其中即便回收的印刷板与新锭一起直接熔解，也能降低氧化损失，以使得可以获得大致等于在熔解再循环的锭的情形下的熔解产量的高的熔解产量。

{解决方案}

为了实现上述目的，根据本发明的用于回收的印刷板的熔解方法是如下的熔解回收的印刷板的熔解方法：通过在熔解炉中的燃烧器熔解回收的印刷板和新锭，所述回收的印刷板是回收的用过的平版印刷板和/或包括平版印刷板的下脚料的废片，该方法包括：第一加注步骤，其首先将回收的印刷板注入熔解炉中以在熔解炉的炉床上形成回收的印刷板的堆；和第二加注步骤，其将新锭加注在所述的回收的印刷板的堆上以覆盖所述堆而不露出，其中新锭暴露于燃烧器的火焰以被熔解。

根据本发明的熔解方法，具有大的表面积的薄板状形状的且容易氧化的回收的印刷板被由于其形状而难以氧化的新锭覆盖，然后新锭暴露到燃烧器的火焰而被熔解。这使得首先新锭熔化为熔融金属，然后回收的印刷板被熔融金属间接地熔解。进一步，回收的印刷板以如下状态被熔解，其中回收的印刷板浸(浸没)在新锭的熔融金属中，因此可以防止回收的印刷板在熔解过程中接触空气。这样，即便在熔解易于氧化的回收的印刷板的情形下也可以明显减少氧化损失。

在本发明中，熔解炉优选地为轧铝公司的预轧熔解炉。在轧铝公司的预轧熔解炉中，待制造的铝片中的痕量金属的含量被要求根据铝片的预定用途进行调节。因此，有必要与新锭一起熔解回收的印刷板，从而可以有效利用本发明。

在本发明中，在熔解过程中在熔解炉中氧浓度优选为11%或者更低，更优选6%或者更低。

用于在熔解炉中形成11%或者更低的氧浓度的方法包括空气燃料比控制或排烟控制。也就是，优选地，作为燃烧器的空气流速与燃料流速之比的空气燃料比被控制以使得在炉中不产生过量的氧气。

通过控制空气燃料比到尽可能接近理论的空气燃料比以防止在炉中产生过量的氧气，在熔解炉中的氧浓度可以较低，从而在熔解过程中的氧化损失可以进一步降低。

进一步，在本发明中，优选地，熔解炉具有气密结构，该结构具有设置有挡板(damper)的烟囱，并且通过打开和闭合该挡板来执行排烟控制以使得熔解炉中的内部压力高于其外部压力。

因为熔解炉具有气密结构，并且排烟控制被执行以使得熔解炉的内部压力变得高于其外部压力，所以防止了空气从熔解炉外部进入熔解炉中，因此熔解炉中的氧浓度可以控制得较低。这使得可以在熔解过程中进一步降低氧化损失。

为了实现以上目的，提供了用于再循环回收的印刷板以再使用回收的印刷板作为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料的再循环方法，其中所述回收的印刷板为回收的用过的平版印刷板和/或包括平版印刷板的下脚料的废片，其中，回收的印刷板与新锭一起在轧铝公司的预轧熔解炉中直接熔解而不用将回收的印刷板制造为再循环的锭，根据权利要求1-5的任何一项的熔解方法被应用至直接熔解。

不同于传统的方法，根据本发明的再循环方法，可以获得高的熔解产量，而不需将回收的印刷板制造为再循环的锭，然后在轧铝公司的预轧熔解炉中熔解该再循环的锭。这使得可以省略暂时地将回收的印刷板再循环为再循环的锭的传统的步骤，从而仅进行一次在预轧熔解炉中熔解回收的印刷板。因此，再循环回收的印刷板为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料的能量效率可以明显提高。

{有益技术效果}

根据本发明的用于回收的印刷板的熔解方法和再循环方法，因为即使回收的印刷板与新锭一起直接熔解，氧化损失也可以减少，因此可以获得与在熔解再循环的锭的情形下获得的熔解产量大致相等的高的熔解产量。这使得可以省略暂时地将回收的印刷板制造为再循环的锭的传统步骤，从而仅进行一次在预轧熔解炉中熔解回收的印刷板。因此，再循环回收的印刷板为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料的能量效率可以明显提高。

附图说明

图1是用于示出根据本发明的实施方式的用于回收的印刷板的熔解方法的示意图；

图2是用于与本发明的实施方式的熔解方法进行比较的示意图；

图3是用于示出根据本发明的用于再循环回收的印刷板的方法的示意图；和

图4是用于示出用于再循环回收的印刷板的传统方法的示意图。

具体实施方式

在此及后，将详细地描述本发明的用于回收的印刷板的熔解方法和再循环方法的优选实施方式。

图1是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于回收的印刷板的熔解方法的示意图，图2是用于与本发明进行比较解释的示意图。

如图1所示，熔解设备11具有投入口15，待熔解的物体通过该投入口15投入，投入口开口于熔解炉13的侧壁，并且投入口15设置有开闭门17。在该情形中，优选地，投入口15设置有密封装置(packing)，开闭门17具有密封结构。

多个燃烧器19附连到熔解炉13的顶板13A，燃烧器19中吹出的火焰21熔解布置在熔解炉13中的待熔解的物体。燃烧器19通过管道23被提供有燃料和空气，在管道23的中央，设置有控制空气燃料比，即燃料和空气之间的比率的空气燃料比控制装置25。

烟囱27附连到熔解炉13的顶板13A以使得通过熔解产生的烟被排出。烟囱27设置有挡板29，通过挡板，烟囱27的开口面积可以改变以使得排出的烟的量可以得以控制。

燃烧器19和挡板29通过信号电缆或者无线地连接到控制器31，燃烧器19的空气燃料比和挡板29排出的烟的量通过控制器31进行控制。

接着，将利用如此配置的熔解设备11，描述本发明的用于回收的印刷板的熔解方法。

作为待熔解的物体的回收的印刷板35和新锭37通过投入口15放入熔解炉13中，回收的印刷板35是指已经用于印刷中的用过的平版印刷板，和/或诸如在平版印刷板的制造过程中产生的平版印刷板的下脚料的废片。

当注入(放入)待熔解的物体时，首先，每个具有大的表面积从而易于氧化的回收的印刷板35被放入熔解炉13中以使得回收的印刷板35的堆形成在炉床13B上(第一加注步骤)。

接着，新锭37被放在所述回收的印刷板35的堆上以使得新锭37覆盖所述堆，以使得基本不露出所述堆(第二加注步骤)。

尽管在图1中出于便于理解的描述的目的，露出回收的印刷板35，但实际上回收的印刷板35被覆盖有新锭37以使得基本不会露出。应当注意到，所述堆基本不露出的状态并不意味着所述堆被实质上要求完全覆盖，而是指仅要求所述堆显然被覆盖了。优选地，各个新锭37是具有大约5-10kg重量的相对小的锭。这不仅是因为小的锭在注入时更不可能损坏炉床13B，而且是因为较小的锭可以容易地覆盖所述回收的印刷板35的堆而不露出。在该状态中，新锭37被燃烧器19的火焰21熔解。

这使得每个具有小的表面积从而难以氧化的新锭37熔解为熔融金属，熔融金属间接熔解回收的印刷板35。相应地，可以有效防止在熔解过程中即使具有大的表面积从而易于氧化的薄的回收的印刷板氧化，因此可以明显减少回收的印刷板35的氧化损失。

另一方面，如图2所示，在其中新锭37首先被放入熔解炉13中以使得形成新锭37的堆，然后放入回收的印刷板35以覆盖所述新锭37的堆的情形中，易于氧化的回收的印刷板35直接接触(暴露于)燃烧器19的火焰21。这有利于形成铝氧化物，因此回收的印刷板35的氧化损失明显增大。

实际上，当在图1中的本发明的熔解方法和在图2中的熔解方法用新锭37与回收的印刷板35的相同的混合比执行时，通过图2中的熔解方法获得的熔解产量为80%-85%，而通过图1中的熔解方法获得的熔解产量为88%-95%。应当注意到，在其中回收的印刷板35和新锭37随机放入熔解炉13中的情形中，与本发明的熔解方法相比，回收的印刷板35暴露到空气的百分率高，因此氧化损失也增大。

进一步，为了进一步提高熔解产量，在熔解过程中在熔解炉13中的氧浓度优选地为11%或者更低，更优选地6%或者更低。

作为用于抑制熔解炉13中的氧浓度到11%或者更低的方法，优选空气燃料比控制和排烟控制。

也就是，控制器31控制空气燃料比控制装置25以不在熔解炉13中产生过多的氧气。这样，通过执行空气燃料比控制以使得空气燃料比尽可能接近于理论空气燃料比以防止在熔解炉13中产生过多的氧气，熔解炉13中的氧浓度可以被控制得低。

进一步，控制器13控制设置在烟囱27中的挡板29以执行排烟控制以使得熔解炉13中的内部压力高于其外部压力。这可以防止空气从熔解炉13外面进入熔解炉13，因此熔解炉13中的氧浓度可以控制得低。

因此，通过执行空气燃料比控制和排烟控制，回收的印刷板35的氧化损失可以进一步减少。

接着，将与传统的用于回收的印刷板的再循环方法相比，描述本发明的用于回收的印刷板的再循环方法。

图3示出本发明的再循环路线，其中回收的印刷板被再循环以在此用作用于平版印刷板的支撑件的铝原材料，图4示出传统的再循环路线。

如图3和4所示，在铝冶炼厂10中，新的铝锭37由矾土进行制造。新的铝锭37的铝纯度优选地为99.7%或者更高。

接着，新的铝锭37在预轧熔解炉中熔解为熔融金属，然后在轧铝厂14中热轧和冷轧。作为预轧熔解炉，可以使用已知的预轧熔解炉。这样，由100%的新锭制造而成的铝片16被制造为卷曲为卷圈形状的轧体。热轧的开始温度优选地为350-500℃的范围。在热轧过程之前、之后或者之中可以执行中间退火工艺，但是，为了抑制二氧化碳的产生，优选省略中间退火工艺。通过轧制获得的铝片的厚度优选地为0.1-0.4毫米。应当注意到，在轧制后可以通过校正设备，例如滚动轧平机或者张力轧平机，提高铝片在轧制工艺后的平整度。

然后，已经进行了轧制等的铝片16在卷曲为卷圈形状的铝卷的状态下被送到平版印刷板制造厂18。

在平版印刷板制造厂18，用于平版印刷板的支撑件通过在铝片16上执行表面粗面化工艺、阳极氧化工艺等而进行制造。接着，在形成板形成层的步骤，用于光敏层的施加液体被施加到用于平版印刷板的支撑件的表面粗面化的表面，并在干燥步骤进行干燥以形成光敏层。因为平版印刷板的条状前体由此得以制造，所以在处理步骤通过切割层合有条状插入纸张的条状前体为具有预定尺度的矩形片材而制造具有插入纸张的平版印刷板。因为废片33(薄板，边长大约1-60厘米)，例如条状前体的下脚料，在条状前体的处理步骤中产生，所以它们在平版印刷板的制造厂18中被回收。

另一方面，被递送到印刷公司32的平版印刷板30被进行图像曝光和显影，然后安装在印刷设备上用于印刷。然后，已经用来印刷的平版印刷板36在印刷公司32中被作为再循环材料进行回收。

直到这个步骤的路线在本发明的再循环方法中和在传统的再循环方法中都是相同的。但是，不同于传统的方法，在本发明的再循环方法中，用过的在印刷公司32中被回收的平版印刷板36，以及诸如在平版印刷板制造厂18中回收的废片33的回收的印刷板，直接递送到轧铝厂14而不通过再循环厂34(见图4)。

然后，回收的印刷板35在轧铝厂14的预轧熔解炉中与新锭37一起直接熔解，而不将回收的印刷板25制造为再循环的锭，然后制造再循环的铝片的卷圈形状的卷88。本发明的上述熔解方法可以应用于这样的直接熔解。不同于传统的方法，这使得可以获得高的熔解产量而甚至不用制造再循环的锭，因此回收的印刷板35可以在预轧熔解炉中通过一次熔解而得以再循环。

另一方面，如图4所示的传统的再循环方法具有低的能量效率，因为回收的印刷板35必须被熔解两次，在再循环厂34中一次，在轧铝厂14中一次。

因此，本发明的用于回收的印刷板的再循环方法可以显著地提高再循环回收的印刷板35作为用于平版印刷板的支撑件的铝原材料的能量效率。

这样，本发明的用于回收的印刷板的再循环方法不仅可以减少用于熔解的能源成本，而且还可降低运输成本，因为并不涉及再循环厂34，因此可以建立比传统的再循环系统需要更低成本的再循环系统。

{附图标记列表}

10：铝冶炼厂；11：熔解炉；17：开闭门；12：新的铝锭；13：熔解炉；14：轧铝厂；15：投入口；16：由100%的新锭制造的铝片；17：开闭门；18：平版印刷板制造厂；19：燃烧器；21：火焰；23：管道；25：空气燃料比控制装置；27：烟囱；29：挡板；30：平版印刷板；31：控制器；32：印刷公司；33：废片；34：再循环厂；35：回收的印刷板(用过的平版印刷板和废片)；36：用过的平版印刷板；37：新锭。

Claims (6)

1.用于熔解回收的印刷板的熔解方法，所述方法通过熔解炉中的燃烧器熔解回收的印刷板和新锭，所述回收的印刷板为回收的用过的平版印刷板和/或包括平版印刷板的下脚料的废片，所述方法包括：

第一加注步骤，其首先在熔解炉中注入回收的印刷板以在熔解炉的炉床上形成回收的印刷板的堆；

第二加注步骤，其在所述回收的印刷板的堆上注入新锭以覆盖所述堆而不使其外露；和

熔解所述新锭的熔解步骤，其通过将所述新锭暴露于所述燃烧器的火焰而进行。

2.如权利要求1所述的用于熔解回收的印刷板的熔解方法，其中，所述熔解炉为轧铝公司的预轧熔解炉。

3.如权利要求1或2所述的用于熔解回收的印刷板的熔解方法，其中，在所述熔解步骤过程中在所述熔解炉中的氧浓度为11%或者更低。

4.如权利要求3所述的用于熔解回收的印刷板的熔解方法，其中，所述氧浓度为6%或者更低。

5.如权利要求1或2所述的用于熔解回收的印刷板的熔解方法，其中，

所述熔解炉具有包含设置有挡板的烟囱的气密结构，并且

通过打开和闭合所述挡板来执行排烟控制，以使得在所述熔解炉中的内部压力高于所述熔解炉的外部压力。

6.用于再循环回收的印刷板以将所述回收的印刷板再次用作用于平版印刷板的支撑件的铝原材料的再循环方法，其中所述回收的印刷板为回收的用过的平版印刷板和/或包括平版印刷板的下脚料的废片，其中，

将所述回收的印刷板与新锭在轧铝公司的预轧熔解炉中一起直接熔解而不将所述回收的印刷板制造为再循环的锭，以及

将如权利要求1-5任一项所述的熔解方法应用于所述直接熔解。

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