CN109719114B - 一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于炉渣再利用技术领域，具体的说是一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该工艺采用冶炼炉，包括箱体；还包括破碎单元、引料单元、冶炼室、电机、收集箱、一号管、净化单元和控制器。该工艺一方面，在铝炉渣和黏结机水溶液进行混合中，边加入，边搅拌，使得铝炉渣与黏结机水溶液充分混合形成胚料；同时，对胚料加压塑性中，用喷头向胚料喷洒水雾，使得胚料中紧密贴合，并在烧结炉中烧结中胚料间不发生断裂，从而提高了耐火材料胚料的品质；另一方面，将形成的耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏，从而提高了冶炼室的使用寿命。

Description

一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺

技术领域

本发明属于炉渣再利用技术领域，具体的说是一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺。

背景技术

金属冶炼是把有色金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应，获得金属单质。《中国稀土金属冶炼行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》指出：全国从事稀土矿开采、冶炼分离的企业有200多家，已能生产单一稀土氧化物、单一稀土金属、稀土盐类、稀土合金、稀土功能材料等400多个种类、近千个规格的稀土产品，而且不断向高附加值、精细化、深加工产品及下游应用产品延伸。随着我国新材料、军工、航空航天、新能源汽车等行业的快速发展，稀土金属冶炼行业发展前景看好。

现有的冶炼炉在对金属冶炼后，炉渣未作处理直接排放，炉渣中存在许多可利用的物质和有害物质，炉渣直接排放，影响资源的利用，且破坏生态环境；使得该技术方案受到限制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决炉渣未利用且直接排放的问题；本发明提出了一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该方法包括以下步骤：

S1：收集冶炼炉中炉渣出口处排出的铝炉渣；

S2：将S1中的铝炉渣放入到研磨装置中进行研磨，使得块状的铝炉渣变成铝炉渣颗粒，该炉渣颗粒粒径为300目；

S3：将S2中铝炉渣颗粒倒入到装有黏结剂水溶液的容器中，边加入铝炉渣颗粒，边搅拌，使得铝炉渣与黏结机水溶液充分混合形成胚料；

S4：将S3中的胚料放入到压型机中进行加压塑性，形成耐火材料粗胚，在胚料加压塑性中，通过喷头向胚料喷出水雾；

S5：将S4中的耐火材料粗胚放入到烧结炉中，将烧结炉的温度升高到1100-1200℃，使得耐火材料粗胚充分烧结，待烧结进行十分钟后，将烧结后的耐火材料粗胚输离烧结炉，并对烧结后的耐火材料粗胚进行降温处理，形成耐火材料胚料；

S6：将S5中的耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏；

本发明采用的冶炼炉包括箱体；还包括破碎单元、引料单元、冶炼室、电机、收集箱、一号管和控制器；所述控制器用于控制冶炼炉的工作；所述箱体顶部设有进料口，箱体侧壁设有出灰口和出气口，箱体底部设有炉渣出口；所述一号管用于连通出灰口与收集箱，一号管上设有净化单元，净化单元用于对废气进行净化；所述收集箱通过管道与冶炼室连通，将净化后的废气通入冶炼室，辅助冶炼室进行冶炼；所述电机固定安装在箱体侧壁上，电机输出轴与破碎单元固连；所述破碎单元位于箱体内，破碎单元包括粉碎筒、转动轮、一号破碎齿、二号破碎齿、弧形板、一号气缸和破碎球；所述粉碎筒一端面与电机输出轴固连，粉碎筒另一端面通过转轴与箱体侧壁转动连接，粉碎筒上均匀设有一号孔，粉碎筒的壳体分为内壳体和外壳体，外壳体由刚性材料制成，外壳体的外圈上设有螺旋槽，螺旋槽中设有若干与二号破碎齿相配合的粉碎齿，内壳体由弹性材料制成，内壳体上均匀设有若干椭圆形腔室；所述破碎球的数量至少为十五个，破碎球放置在内壳体内；所述转动轮通过转轴转动安装在箱体侧壁上，转动轮的外圈上均匀设有若干一号破碎齿；所述一号破碎齿一端固连在转动轮的外圈上，一号破碎齿另一端与二号破碎齿铰接，铰接处设有扭簧，每个一号破碎齿上均设有一号槽；所述一号气缸一端固连在一号槽中，一号气缸另一端与弧形板固连，弧形板的端部固连在二号破碎齿上，在初始状态下，一号破碎齿与二号破碎齿在同一水平线上，且二号破碎齿与螺旋槽啮合传动；利用电机带动粉碎筒转动，通过二号破碎齿与螺旋槽配合，使得转动轮转动，粉碎筒和二号破碎齿配合将金属碾碎；同时利用破碎球间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室挤压产生的气体作用于一号气缸中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿转动，一号破碎齿和二号破碎齿配合，对金属进行压碎；所述冶炼室固连在箱体底部，冶炼室顶部设有进口；所述引料单元位于破碎单元和冶炼室之间，引料单元对称设置，引料单元用于将经破碎单元粉碎后的金属颗粒引入到冶炼室中进行冶炼。对于金属的冶炼，是将金属从化合态变为游离态的过程，现有技术中存在一种有色金属冶炼炉，但是现有技术的有色金属冶炼炉存在不足，一方面，未对有色金属进行充分的破碎，大体积的金属在冶炼室中未充分的冶炼，从而影响金属的冶炼效果；另一方面，未将金属冶炼中产生的废气进行处理利用，而是直接排放，从而影响资源的利用率，且污染大气；本发明通过设置破碎单元、引料单元、冶炼室、电机、收集箱、一号管、净化单元和控制器；一方面，利用电机带动粉碎筒转动，通过二号破碎齿与螺旋槽配合，使得转动轮转动，粉碎筒和二号破碎齿配合将金属碾碎；同时利用破碎球间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室挤压产生的气体作用于一号气缸中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿转动，一号破碎齿和二号破碎齿配合，对金属进行压碎；通过对金属进行碾碎、砸碎和压碎，金属被充分破碎，使得破碎后的金属在冶炼室中充分的冶炼，从而提高了金属冶炼效果；另一方面，将金属冶炼中产生的废气进行净化处理，且将净化后的废气通入到冶炼室中，辅助冶炼室对金属进行冶炼，从而提高了金属冶炼效率。

首先，驱动电机，电机带动粉碎筒转动，由于粉碎筒上设有螺旋槽，且二号破碎齿与螺旋槽啮合传动，类似于蜗轮蜗杆结构，使得转动轮转动，此时，将金属从进料口处投入，通过二号破碎齿与螺旋槽上粉碎齿间的相互配合，对金属进行破碎；待破碎后的金属直径小于或等于一号孔直径时，破碎后的金属进入到粉碎筒内部，随着粉碎筒不断转动的破碎球对金属进行拍打，利用破碎球间的作用，对金属进行再次破碎；同时，破碎球随着粉碎筒转动的过程中，破碎球砸向椭圆形腔室，椭圆形腔室受到挤压，椭圆形腔室收缩产生气体，并将椭圆形腔室产生的气体输向一号气缸，该一号气缸位于二号破碎齿中未与螺旋槽啮合的一号破碎齿上；一号气缸推动弧形板向远离一号槽一侧运动，由于弧形板端部固连在二号破碎齿上，使得二号破碎齿发生转动；通过一号破碎齿和二号破碎齿间的相互配合，二号破碎齿转动中将金属压碎，通过对金属进行碾压，挤压和冲击，使得金属进行充分破碎；破碎后的金属经引料单元进入到冶炼室中，金属在冶炼室中进行充分的冶炼，冶炼产生的炉渣从炉渣出口排出，金属冶炼产生的废气通过一号管输向收集箱；同时，在废气经一号管输送中，净化单元对废气进行净化，使得收集箱收集的废气为净化后的废气，且将净化后的废气通入到冶炼室中，辅助金属进行冶炼。

优选的，所述一号孔上设有研磨单元；所述研磨单元用于对金属进行研磨，研磨单元包括沾灰板和研磨块；所述沾灰板卡接在一号孔的侧壁上；所述研磨块在沾灰板上间断性设置，且研磨块固连在沾灰板上。在金属中的破碎中产生许多的灰尘，灰尘掉落到冶炼室中会影响金属冶炼，从而降低金属冶炼效果；本发明通过设置研磨单元，一方面，将沾灰板卡接在一号孔的侧壁上，通过沾灰板对金属破碎中产生的灰尘进行粘附，避免由于灰尘原因影响金属冶炼，从而提高了金属冶炼效果；同时，待沾灰板上粘附大量灰尘时，将沾灰板进行更换，从而提高了金属冶炼炉的实用性；另一方面，将研磨块间断性设置在沾灰板上，通过相邻研磨块间的配合，研磨块对金属进行研磨，进一步减少金属直径，使得金属在冶炼室中充分冶炼，从而提高了金属冶炼效果、

优选的，所述冶炼室的内壁上设有一号通道；所述一号通道为螺旋形通道，一号通道的侧壁由碳纳米管化合物制成，金属冶炼中产生的废气沿一号通道流动，利用废气的余温对冶炼室进行加热保温。本发明通过设置一号通道，一方面，由于从冶炼室中排出的废气具有余温，将废气沿一号通道的路线进行流动，增大了废气对冶炼室的作用面积，从而提高了冶炼室的保温效果；另一方面，一号通道侧壁采用碳纳米管化合物，碳纳米管化合物具有价格低廉、热稳定性好和储能时间长的优点，能够将废气中的热量进行吸收储藏，并对冶炼室进行加热，从而提高了金属冶炼效率。

优选的，所述一号管分为内管和外管，外管为刚性管，内管为弹性管，内管上设有矩形腔室，且一号管上开设有二号槽；所述净化单元位于二号槽处，净化单元包括一号轮、转动板、一号板和弹性布；所述一号轮通过转轴转动安装在二号槽上，转轴处套设有扭簧；所述转动板固连在一号轮上，转动板内设有空腔，且与弹性管接触的一端设有二号孔，靠近出气口的一端面上均匀设有若干进气口；所述一号板位于空腔内，一号板通过弹簧固连在转动板上；所述弹性布的数量至少为五个，弹性布一端固连在一号板上，弹性布另一端固连在转动板侧壁上，且弹性布另一端位于相邻进气口间，弹性布上放置有净化剂，通过净化剂对废气进行净化。本发明通过设置净化单元，且将一号管设为内管和外管，一方面，通过净化单元对废气进行净化，使得废气达到排放标准，在将净化后的废气通入到冶炼室中时，能够辅助冶炼室进行冶炼，从而提高了金属冶炼效率；另一方面，将转动板转动中挤压矩形腔室产生的气体输向破碎单元，利用气体将金属破碎中产生的灰尘吹离，一部分灰尘从出灰口排出，另一部分落入到一号孔处，通过沾灰板进行粘附，避免由于灰尘原因影响金属的冶炼，从而提高了金属冶炼效果。

金属冶炼中产生的废气经过一号通道的流动后，废气从出气口流向净化单元；由于转动板上均匀设有若干进气口，废气进入到一号板右侧区域；在废气的作用下，废气推动一号板向远离进气口一侧运动，在一号板运动中，由于弹性布两端分别固连在一号板和转动板上，使得弹性布上的净化剂弹起，净化剂与废气进行充分的反应，使得废气充分净化，待一号板与转动板左侧壁接触时，一号板停止运动，而废气继续进入到一号板右侧区域，且废气与净化剂充分反应，净化后废气对转动板的推力大于扭簧的扭力，使得转动板向远离出气口一侧转动，转动板转动中挤压矩形腔室，矩形腔室产生的气体作用于破碎单元，通过气体将金属破碎中产生的灰尘吹离；待转动板转动中，二号孔脱离内管时，净化后的废气从二号孔排出，净化后的废气被收集箱收集；随着净化后废气的离开，净化后废气对转动板的推力小于扭簧的扭力，转动板复位。

优选的，所述转动板两侧设有弹性密封布；所述弹性密封布用于对二号槽进行密封，弹性密封布一端固连二号槽侧壁上，弹性密封布另一端与转动板固连。由于一号轮通过转轴转动安装在二号槽上，一号轮与一号槽侧壁间存在间隙，未净化的废气从间隙处排出，从而影响废气的净化；本发明设置弹性密封布，通过弹性密封布对二号槽进行密封，避免未净化的废气从间隙流出，使得废气进行充分的净化，从而提高了废气净化效果。

优选的，所述引料单元包括二号板和二号气缸；所述二号板一端铰接在箱体侧壁上，二号板另一端与冶炼室顶部接触；所述二号气缸两端分别固连在箱体侧壁和二号板上，通过二号气缸控制二号板的转动，避免破碎后的金属附着在二号板上。由于破碎后的金属容易附着在二号板上不易滑落，对于冶炼不同类型金属时，容易影响金属冶炼效果；本发明将引料单元设为二号板和二号气缸，一方面，将一号板运动中产生的气体动力源作用于二号气缸，避免增加额外的气体动力源，从而提高了资源的利用率；另一方面，通过二号气缸控制二号板的转动，使得附着在二号板上金属在转动中被抖落，避免与不同类型的金属混合，影响金属的冶炼，从而提高了金属的冶炼效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该工艺一方面，在铝炉渣和黏结机水溶液进行混合中，边加入，边搅拌，使得铝炉渣与黏结机水溶液充分混合形成胚料；同时，对胚料加压塑性中，用喷头向胚料喷洒水雾，使得胚料中紧密贴合，并在烧结炉中烧结中胚料间不发生断裂，从而提高了耐火材料胚料的品质；另一方面，将形成的耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏，从而提高了冶炼室的使用寿命。

2.本发明所述的一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该工艺采用冶炼炉的结构科学合理、易于操作，功能多样，将金属冶炼中产生的废气进行净化处理，且将净化后的废气通入到冶炼室中，辅助冶炼室对金属进行冶炼，从而提高了金属冶炼效率，具有巨大的经济效益和广泛的市场需求，值得推广。

3.本发明所述的一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该工艺采用的冶炼炉利用电机带动粉碎筒转动，通过二号破碎齿与螺旋槽配合，使得转动轮转动，粉碎筒和二号破碎齿配合将金属碾碎；同时利用破碎球间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室挤压产生的气体作用于一号气缸中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿转动，一号破碎齿和二号破碎齿配合，对金属进行压碎；通过对金属进行碾碎、砸碎和压碎，金属被充分破碎，使得破碎后的金属在冶炼室中充分的冶炼，从而提高了金属冶炼效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是冶炼炉的主视图；

图3是冶炼炉工作时的剖视图；

图4是图2中A处的局部放大图；

图5是图2中B处的局部放大图；

图6是图2中C处的局部放大图；

图中：箱体1、电机11、收集箱12、破碎单元2、粉碎筒21、一号孔211、椭圆形腔室212、转动轮22、一号破碎齿23、二号破碎齿24、弧形板25、一号气缸26、破碎球27、引料单元3、二号板31、二号气缸32、冶炼室4、一号通道41、一号管5、矩形腔室51、净化单元6、一号轮61、转动板62、二号孔621、弹性密封布622、一号板63、弹性布64、研磨单元7、沾灰板71、研磨块72。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，该方法包括以下步骤：

S1：收集冶炼炉中炉渣出口处排出的铝炉渣；

S2：将S1中的铝炉渣放入到研磨装置中进行研磨，使得块状的铝炉渣变成铝炉渣颗粒，该炉渣颗粒粒径为300目；

S3：将S2中铝炉渣颗粒倒入到装有黏结剂水溶液的容器中，边加入铝炉渣颗粒，边搅拌，使得铝炉渣与黏结机水溶液充分混合形成胚料；

S4：将S3中的胚料放入到压型机中进行加压塑性，形成耐火材料粗胚，在胚料加压塑性中，通过喷头向胚料喷出水雾；

S5：将S4中的耐火材料粗胚放入到烧结炉中，将烧结炉的温度升高到1100-1200℃，使得耐火材料粗胚充分烧结，待烧结进行十分钟后，将烧结后的耐火材料粗胚输离烧结炉，并对烧结后的耐火材料粗胚进行降温处理，形成耐火材料胚料；

S6：将S5中的耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏；

本发明采用的冶炼炉包括箱体1；还包括破碎单元2、引料单元3、冶炼室4、电机11、收集箱12、一号管5和控制器；所述控制器用于控制冶炼炉的工作；所述箱体1顶部设有进料口，箱体1侧壁设有出灰口和出气口，箱体1底部设有炉渣出口；所述一号管5用于连通出灰口与收集箱12，一号管5上设有净化单元6，净化单元6用于对废气进行净化；所述收集箱12通过管道与冶炼室4连通，将净化后的废气通入冶炼室4，辅助冶炼室4进行冶炼；所述电机11固定安装在箱体1侧壁上，电机11输出轴与破碎单元2固连；所述破碎单元2位于箱体1内，破碎单元2包括粉碎筒21、转动轮22、一号破碎齿23、二号破碎齿24、弧形板25、一号气缸26和破碎球27；所述粉碎筒21一端面与电机11输出轴固连，粉碎筒21另一端面通过转轴与箱体1侧壁转动连接，粉碎筒21上均匀设有一号孔211，粉碎筒21的壳体分为内壳体和外壳体，外壳体由刚性材料制成，外壳体的外圈上设有螺旋槽，螺旋槽中设有若干与二号破碎齿24相配合的粉碎齿，内壳体由弹性材料制成，内壳体上均匀设有若干椭圆形腔室212；所述破碎球27的数量至少为十五个，破碎球27放置在内壳体内；所述转动轮22通过转轴转动安装在箱体1侧壁上，转动轮22的外圈上均匀设有若干一号破碎齿23；所述一号破碎齿23一端固连在转动轮22的外圈上，一号破碎齿23另一端与二号破碎齿24铰接，铰接处设有扭簧，每个一号破碎齿23上均设有一号槽；所述一号气缸26一端固连在一号槽中，一号气缸26另一端与弧形板25固连，弧形板25的端部固连在二号破碎齿24上，在初始状态下，一号破碎齿23与二号破碎齿24在同一水平线上，且二号破碎齿24与螺旋槽啮合传动；利用电机11带动粉碎筒21转动，通过二号破碎齿24与螺旋槽配合，使得转动轮22转动，粉碎筒21和二号破碎齿24配合将金属碾碎；同时利用破碎球27间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室212挤压产生的气体作用于一号气缸26中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿24转动，一号破碎齿23和二号破碎齿24配合，对金属进行压碎；所述冶炼室4固连在箱体1底部，冶炼室4顶部设有进口；所述引料单元3位于破碎单元2和冶炼室4之间，引料单元3对称设置，引料单元3用于将经破碎单元2粉碎后的金属颗粒引入到冶炼室4中进行冶炼。对于金属的冶炼，是将金属从化合态变为游离态的过程，现有技术中存在一种有色金属冶炼炉，但是现有技术的有色金属冶炼炉存在不足，一方面，未对有色金属进行充分的破碎，大体积的金属在冶炼室4中未充分的冶炼，从而影响金属的冶炼效果；另一方面，未将金属冶炼中产生的废气进行处理利用，而是直接排放，从而影响资源的利用率，且污染大气；本发明通过设置破碎单元2、引料单元3、冶炼室4、电机11、收集箱12、一号管5、净化单元6和控制器；一方面，利用电机11带动粉碎筒21转动，通过二号破碎齿24与螺旋槽配合，使得转动轮22转动，粉碎筒21和二号破碎齿24配合将金属碾碎；同时利用破碎球27间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室212挤压产生的气体作用于一号气缸26中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿24转动，一号破碎齿23和二号破碎齿24配合，对金属进行压碎；通过对金属进行碾碎、砸碎和压碎，金属被充分破碎，使得破碎后的金属在冶炼室4中充分的冶炼，从而提高了金属冶炼效果；另一方面，将金属冶炼中产生的废气进行净化处理，且将净化后的废气通入到冶炼室4中，辅助冶炼室4对金属进行冶炼，从而提高了金属冶炼效率。

首先，驱动电机11，电机11带动粉碎筒21转动，由于粉碎筒21上设有螺旋槽，且二号破碎齿24与螺旋槽啮合传动，类似于蜗轮蜗杆结构，使得转动轮22转动，此时，将金属从进料口处投入，通过二号破碎齿24与螺旋槽上粉碎齿间的相互配合，对金属进行破碎；待破碎后的金属直径小于或等于一号孔211直径时，破碎后的金属进入到粉碎筒21内部，随着粉碎筒21不断转动的破碎球27对金属进行拍打，利用破碎球27间的作用，对金属进行再次破碎；同时，破碎球27随着粉碎筒21转动的过程中，破碎球27砸向椭圆形腔室212，椭圆形腔室212受到挤压，椭圆形腔室212收缩产生气体，并将椭圆形腔室212产生的气体输向一号气缸26，该一号气缸26位于二号破碎齿24中未与螺旋槽啮合的一号破碎齿23上；一号气缸26推动弧形板25向远离一号槽一侧运动，由于弧形板25端部固连在二号破碎齿24上，使得二号破碎齿24发生转动；通过一号破碎齿23和二号破碎齿24间的相互配合，二号破碎齿24转动中将金属压碎，通过对金属进行碾压，挤压和冲击，使得金属进行充分破碎；破碎后的金属经引料单元3进入到冶炼室4中，金属在冶炼室4中进行充分的冶炼，冶炼产生的炉渣从炉渣出口排出，金属冶炼产生的废气通过一号管5输向收集箱12；同时，在废气经一号管5输送中，净化单元6对废气进行净化，使得收集箱12收集的废气为净化后的废气，且将净化后的废气通入到冶炼室4中，辅助金属进行冶炼。

作为本发明的一种实施方式，所述一号孔211上设有研磨单元7；所述研磨单元7用于对金属进行研磨，研磨单元7包括沾灰板71和研磨块72；所述沾灰板71卡接在一号孔211的侧壁上；所述研磨块72在沾灰板71上间断性设置，且研磨块72固连在沾灰板71上。在金属中的破碎中产生许多的灰尘，灰尘掉落到冶炼室4中会影响金属冶炼，从而降低金属冶炼效果；本发明通过设置研磨单元7，一方面，将沾灰板71卡接在一号孔211的侧壁上，通过沾灰板71对金属破碎中产生的灰尘进行粘附，避免由于灰尘原因影响金属冶炼，从而提高了金属冶炼效果；同时，待沾灰板71上粘附大量灰尘时，将沾灰板71进行更换，从而提高了金属冶炼炉的实用性；另一方面，将研磨块72间断性设置在沾灰板71上，通过相邻研磨块72间的配合，研磨块72对金属进行研磨，进一步减少金属直径，使得金属在冶炼室4中充分冶炼，从而提高了金属冶炼效果、

作为本发明的一种实施方式，所述冶炼室4的内壁上设有一号通道41；所述一号通道41为螺旋形通道，一号通道41的侧壁由碳纳米管化合物制成，金属冶炼中产生的废气沿一号通道41流动，利用废气的余温对冶炼室4进行加热保温。本发明通过设置一号通道41，一方面，由于从冶炼室4中排出的废气具有余温，将废气沿一号通道41的路线进行流动，增大了废气对冶炼室4的作用面积，从而提高了冶炼室4的保温效果；另一方面，一号通道41侧壁采用碳纳米管化合物，碳纳米管化合物具有价格低廉、热稳定性好和储能时间长的优点，能够将废气中的热量进行吸收储藏，并对冶炼室4进行加热，从而提高了金属冶炼效率。

作为本发明的一种实施方式，所述一号管5分为内管和外管，外管为刚性管，内管为弹性管，内管上设有矩形腔室51，且一号管5上开设有二号槽；所述净化单元6位于二号槽处，净化单元6包括一号轮61、转动板62、一号板63和弹性布64；所述一号轮61通过转轴转动安装在二号槽上，转轴处套设有扭簧；所述转动板62固连在一号轮61上，转动板62内设有空腔，且与弹性管接触的一端设有二号孔621，靠近出气口的一端面上均匀设有若干进气口；所述一号板63位于空腔内，一号板63通过弹簧固连在转动板62上；所述弹性布64的数量至少为五个，弹性布64一端固连在一号板63上，弹性布64另一端固连在转动板62侧壁上，且弹性布64另一端位于相邻进气口间，弹性布64上放置有净化剂，通过净化剂对废气进行净化。本发明通过设置净化单元6，且将一号管5设为内管和外管，一方面，通过净化单元6对废气进行净化，使得废气达到排放标准，在将净化后的废气通入到冶炼室4中时，能够辅助冶炼室4进行冶炼，从而提高了金属冶炼效率；另一方面，将转动板62转动中挤压矩形腔室51产生的气体输向破碎单元2，利用气体将金属破碎中产生的灰尘吹离，一部分灰尘从出灰口排出，另一部分落入到一号孔211处，通过沾灰板71进行粘附，避免由于灰尘原因影响金属的冶炼，从而提高了金属冶炼效果。

金属冶炼中产生的废气经过一号通道41的流动后，废气从出气口流向净化单元6；由于转动板62上均匀设有若干进气口，废气进入到一号板63右侧区域；在废气的作用下，废气推动一号板63向远离进气口一侧运动，在一号板63运动中，由于弹性布64两端分别固连在一号板63和转动板62上，使得弹性布64上的净化剂弹起，净化剂与废气进行充分的反应，使得废气充分净化，待一号板63与转动板62左侧壁接触时，一号板63停止运动，而废气继续进入到一号板63右侧区域，且废气与净化剂充分反应，净化后废气对转动板62的推力大于扭簧的扭力，使得转动板62向远离出气口一侧转动，转动板62转动中挤压矩形腔室51，矩形腔室51产生的气体作用于破碎单元2，通过气体将金属破碎中产生的灰尘吹离；待转动板62转动中，二号孔621脱离内管时，净化后的废气从二号孔621排出，净化后的废气被收集箱12收集；随着净化后废气的离开，净化后废气对转动板62的推力小于扭簧的扭力，转动板62复位。

作为本发明的一种实施方式，所述转动板62两侧设有弹性密封布622；所述弹性密封布622用于对二号槽进行密封，弹性密封布622一端固连二号槽侧壁上，弹性密封布622另一端与转动板62固连。由于一号轮61通过转轴转动安装在二号槽上，一号轮61与一号槽侧壁间存在间隙，未净化的废气从间隙处排出，从而影响废气的净化；本发明设置弹性密封布622，通过弹性密封布622对二号槽进行密封，避免未净化的废气从间隙流出，使得废气进行充分的净化，从而提高了废气净化效果。

作为本发明的一种实施方式，所述引料单元3包括二号板31和二号气缸32；所述二号板31一端铰接在箱体1侧壁上，二号板31另一端与冶炼室4顶部接触；所述二号气缸32两端分别固连在箱体1侧壁和二号板31上，通过二号气缸32控制二号板31的转动，避免破碎后的金属附着在二号板31上。由于破碎后的金属容易附着在二号板31上不易滑落，对于冶炼不同类型金属时，容易影响金属冶炼效果；本发明将引料单元3设为二号板31和二号气缸32，一方面，将一号板63运动中产生的气体动力源作用于二号气缸32，避免增加额外的气体动力源，从而提高了资源的利用率；另一方面，通过二号气缸32控制二号板31的转动，使得附着在二号板31上金属在转动中被抖落，避免与不同类型的金属混合，影响金属的冶炼，从而提高了金属的冶炼效果。

使用时，首先，驱动电机11，电机11带动粉碎筒21转动，由于粉碎筒21上设有螺旋槽，且二号破碎齿24与螺旋槽啮合传动，类似于蜗轮蜗杆结构，使得转动轮22转动，此时，将金属从进料口处投入，通过二号破碎齿24与螺旋槽上粉碎齿间的相互配合，对金属进行破碎；待破碎后的金属直径小于或等于一号孔211直径时，破碎后的金属进入到粉碎筒21内部，随着粉碎筒21不断转动的破碎球27对金属进行拍打，利用破碎球27间的作用，对金属进行再次破碎；同时，破碎球27随着粉碎筒21转动的过程中，破碎球27砸向椭圆形腔室212，椭圆形腔室212受到挤压，椭圆形腔室212收缩产生气体，并将椭圆形腔室212产生的气体输向一号气缸26，该一号气缸26位于二号破碎齿24中未与螺旋槽啮合的一号破碎齿23上；一号气缸26推动弧形板25向远离一号槽一侧运动，由于弧形板25端部固连在二号破碎齿24上，使得二号破碎齿24发生转动；通过一号破碎齿23和二号破碎齿24间的相互配合，二号破碎齿24转动中将金属压碎，通过对金属进行碾压，挤压和冲击，使得金属进行充分破碎；破碎后的金属经二号气缸32和二号板31作用进入到冶炼室4中，金属在冶炼室4中进行充分的冶炼；冶炼产生的炉渣从炉渣出口排出，金属冶炼中产生的废气经过一号通道41的流动后，废气从出气口流向净化单元6；由于转动板62上均匀设有若干进气口，废气进入到一号板63右侧区域；在废气的作用下，废气推动一号板63向远离进气口一侧运动，在一号板63运动中，由于弹性布64两端分别固连在一号板63和转动板62上，使得弹性布64上的净化剂弹起，净化剂与废气进行充分的反应，使得废气充分净化，待一号板63与转动板62左侧壁接触时，一号板63停止运动，而废气继续进入到一号板63右侧区域，且废气与净化剂充分反应，净化后废气对转动板62的推力大于扭簧的扭力，使得转动板62向远离出气口一侧转动，转动板62转动中挤压矩形腔室51，矩形腔室51产生的气体作用于破碎单元2，通过气体将金属破碎中产生的灰尘吹离；待转动板62转动中，二号孔621脱离内管时，净化后的废气从二号孔621排出，净化后的废气被收集箱12收集；随着净化后废气的离开，净化后废气对转动板62的推力小于扭簧的扭力，转动板62复位；同时，将收集箱12中净化后的废气通入到冶炼室4中，辅助金属进行冶炼；在炉渣从炉渣出口排出时进行收集，且对铝炉渣研磨变成炉渣颗粒；同时，使得炉渣颗粒和黏结剂水溶液混合形成胚料；对胚料依次进行加压塑性、高温烧结形成耐火材料胚料；将耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏，从而提高了冶炼室的使用寿命。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种炼铝冶炼炉炉渣再利用工艺，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：收集冶炼炉中炉渣出口处排出的铝炉渣；

S2：将S1中的铝炉渣放入到研磨装置中进行研磨，使得块状的铝炉渣变成铝炉渣颗粒，该炉渣颗粒粒径为300目；

S3：将S2中铝炉渣颗粒倒入到装有黏结剂水溶液的容器中，边加入铝炉渣颗粒，边搅拌，使得铝炉渣与黏结机水溶液充分混合形成胚料；

S4：将S3中的胚料放入到压型机中进行加压塑性，形成耐火材料粗胚，在胚料加压塑性中，通过喷头向胚料喷出水雾；

S5：将S4中的耐火材料粗胚放入到烧结炉中，将烧结炉的温度升高到1100-1200℃，使得耐火材料粗胚充分烧结，待烧结进行十分钟后，将烧结后的耐火材料粗胚输离烧结炉，并对烧结后的耐火材料粗胚进行降温处理，形成耐火材料胚料；

S6：将S5中的耐火材料胚料安装在冶炼室的内壁上，避免冶炼铝金属时，冶炼炉发生损坏；

本发明采用的冶炼炉包括箱体(1)；还包括破碎单元(2)、引料单元(3)、冶炼室(4)、电机(11)、收集箱(12)、一号管(5)和控制器；所述控制器用于控制冶炼炉的工作；所述箱体(1)顶部设有进料口，箱体(1)侧壁设有出灰口和出气口，箱体(1)底部设有炉渣出口；所述一号管(5)用于连通出灰口与收集箱(12)，一号管(5)上设有净化单元(6)，净化单元(6)用于对废气进行净化；所述收集箱(12)通过管道与冶炼室(4)连通，将净化后的废气通入冶炼室(4)，辅助冶炼室(4)进行冶炼；所述电机(11)固定安装在箱体(1)侧壁上，电机(11)输出轴与破碎单元(2)固连；所述破碎单元(2)位于箱体(1)内，破碎单元(2)包括粉碎筒(21)、转动轮(22)、一号破碎齿(23)、二号破碎齿(24)、弧形板(25)、一号气缸(26)和破碎球(27)；所述粉碎筒(21)一端面与电机(11)输出轴固连，粉碎筒(21)另一端面通过转轴与箱体(1)侧壁转动连接，粉碎筒(21)上均匀设有一号孔(211)，粉碎筒(21)的壳体分为内壳体和外壳体，外壳体由刚性材料制成，外壳体的外圈上设有螺旋槽，螺旋槽中设有若干与二号破碎齿(24)相配合的粉碎齿，内壳体由弹性材料制成，内壳体上均匀设有若干椭圆形腔室(212)；所述破碎球(27)的数量至少为十五个，破碎球(27)放置在内壳体内；所述转动轮(22)通过转轴转动安装在箱体(1)侧壁上，转动轮(22)的外圈上均匀设有若干一号破碎齿(23)；所述一号破碎齿(23)一端固连在转动轮(22)的外圈上，一号破碎齿(23)另一端与二号破碎齿(24)铰接，铰接处设有扭簧，每个一号破碎齿(23)上均设有一号槽；所述一号气缸(26)一端固连在一号槽中，一号气缸(26)另一端与弧形板(25)固连，弧形板(25)的端部固连在二号破碎齿(24)上，在初始状态下，一号破碎齿(23)与二号破碎齿(24)在同一水平线上，且二号破碎齿(24)与螺旋槽啮合传动；利用电机(11)带动粉碎筒(21)转动，通过二号破碎齿(24)与螺旋槽配合，使得转动轮(22)转动，粉碎筒(21)和二号破碎齿(24)配合将金属碾碎；同时利用破碎球(27)间的碰撞，将金属砸碎，且将椭圆形腔室(212)挤压产生的气体作用于一号气缸(26)中，使得未与螺旋槽啮合的二号破碎齿(24)转动，一号破碎齿(23)和二号破碎齿(24)配合，对金属进行压碎；所述冶炼室(4)固连在箱体(1)底部，冶炼室(4)顶部设有进口；所述引料单元(3)位于破碎单元(2)和冶炼室(4)之间，引料单元(3)对称设置，引料单元(3)用于将经破碎单元(2)粉碎后的金属颗粒引入到冶炼室(4)中进行冶炼；

所述一号孔(211)上设有研磨单元(7)；所述研磨单元(7)用于对金属进行研磨，研磨单元(7)包括沾灰板(71)和研磨块(72)；所述沾灰板(71)卡接在一号孔(211)的侧壁上；所述研磨块(72)在沾灰板(71)上间断性设置，且研磨块(72)固连在沾灰板(71)上；

所述冶炼室(4)的内壁上设有一号通道(41)；所述一号通道(41)为螺旋形通道，一号通道(41)的侧壁由碳纳米管化合物制成，金属冶炼中产生的废气沿一号通道(41)流动，利用废气的余温对冶炼室(4)进行加热保温；

所述一号管(5)分为内管和外管，外管为刚性管，内管为弹性管，内管上设有矩形腔室(51)，且一号管(5)上开设有二号槽；所述净化单元(6)位于二号槽处，净化单元(6)包括一号轮(61)、转动板(62)、一号板(63)和弹性布(64)；所述一号轮(61)通过转轴转动安装在二号槽上，转轴处套设有扭簧；所述转动板(62)固连在一号轮(61)上，转动板(62)内设有空腔，且与弹性管接触的一端设有二号孔(621)，靠近出气口的一端面上均匀设有若干进气口；所述一号板(63)位于空腔内，一号板(63)通过弹簧固连在转动板(62)上；所述弹性布(64)的数量至少为五个，弹性布(64)一端固连在一号板(63)上，弹性布(64)另一端固连在转动板(62)侧壁上，且弹性布(64)另一端位于相邻进气口间，弹性布(64)上放置有净化剂，通过净化剂对废气进行净化；

所述转动板(62)两侧设有弹性密封布(622)；所述弹性密封布(622)用于对二号槽进行密封，弹性密封布(622)一端固连二号槽侧壁上，弹性密封布(622)另一端与转动板(62)固连；

所述引料单元(3)包括二号板(31)和二号气缸(32)；所述二号板(31)一端铰接在箱体(1)侧壁上，二号板(31)另一端与冶炼室(4)顶部接触；所述二号气缸(32)两端分别固连在箱体(1)侧壁和二号板(31)上，通过二号气缸(32)控制二号板(31)的转动，避免破碎后的金属附着在二号板(31)上；

驱动电机(11)带动粉碎筒(21)转动，由于粉碎筒(21)上设有螺旋槽，且二号破碎齿(24)与螺旋槽啮合传动，类似于蜗轮蜗杆结构，使得转动轮(22)转动，此时，将金属从进料口处投入，通过二号破碎齿(24)与螺旋槽上粉碎齿间的相互配合，对金属进行破碎；待破碎后的金属直径小于或等于一号孔(211)直径时，破碎后的金属进入到粉碎筒(21)内部，随着粉碎筒(21)不断转动的破碎球(27)对金属进行拍打，利用破碎球(27)间的作用，对金属进行再次破碎；同时，破碎球(27)随着粉碎筒(21)转动的过程中，破碎球(27)砸向椭圆形腔室(212)，椭圆形腔室(212)受到挤压，椭圆形腔室(212)收缩产生气体，并将椭圆形腔室(212)产生的气体输向一号气缸(26)，该一号气缸(26)位于二号破碎齿(24)中未与螺旋槽啮合的一号破碎齿(23)上；一号气缸(26)推动弧形板(25)向远离一号槽一侧运动，由于弧形板(25)端部固连在二号破碎齿(24)上，使得二号破碎齿(24)发生转动；通过一号破碎齿(23)和二号破碎齿(24)间的相互配合，二号破碎齿(24)转动中将金属压碎，通过对金属进行碾压，挤压和冲击，使得金属进行充分破碎；破碎后的金属经二号气缸(32)和二号板(31)作用进入到冶炼室(4)中，金属在冶炼室(4)中进行充分的冶炼；冶炼产生的炉渣从炉渣出口排出，金属冶炼中产生的废气经过一号通道(41)的流动后，废气从出气口流向净化单元(6)；由于转动板(62)上均匀设有若干进气口，废气进入到一号板(63)右侧区域；在废气的作用下，废气推动一号板(63)向远离进气口一侧运动，在一号板(63)运动中，由于弹性布(64)两端分别固连在一号板(63)和转动板(62)上，使得弹性布(64)上的净化剂弹起，净化剂与废气进行充分的反应，使得废气充分净化，待一号板(63)与转动板(62)左侧壁接触时，一号板(63)停止运动，而废气继续进入到一号板(63)右侧区域，且废气与净化剂充分反应，净化后废气对转动板(62)的推力大于扭簧的扭力，使得转动板(62)向远离出气口一侧转动，转动板(62)转动中挤压矩形腔室(51)，矩形腔室(51)产生的气体作用于破碎单元(2)，通过气体将金属破碎中产生的灰尘吹离；待转动板(62)转动中，二号孔(621)脱离内管时，净化后的废气从二号孔(621)排出，净化后的废气被收集箱(12)收集；随着净化后废气的离开，净化后废气对转动板(62)的推力小于扭簧的扭力，转动板(62)复位；同时，将收集箱(12)中净化后的废气通入到冶炼室(4)中，辅助金属进行冶炼。

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