CN113418399B - 一种环保清洁的铝型材生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保清洁的铝型材生产线，包括第一预热室、铸造井、均质炉、第二预热室、冷却室、时效炉、第一水洗槽、钝化槽、第二水洗槽、烘干炉和固化炉等；铸造井、均质炉、冷却室和时效炉安装回风管道至主管道；第一预热室和第二预热室安装送风管道与主管道连接；排烟管道上安装换热器和喷淋除尘器，排烟管道连接主管道、第一预热室和第二预热室；第一水洗槽和第二水洗槽进水口连接自来水，第一水洗槽排水口依次连接第一调节池、第一沉降池和多级过滤装置；第二水洗槽排水口连接依次连接第二调节池、第二沉降池和多级过滤装置，第一沉降池经第一回水管回接至第一水洗槽和第二水洗槽。该生产线能耗低、无粉尘和污染气体排放，清洁环保。

Description

一种环保清洁的铝型材生产线

技术领域

本发明属于铝制品加工设备技术领域，具体涉及一种环保清洁的铝型材生产线。

背景技术

铝型材的生产加工主要涉及铝型材的成型加工和铝型材的表面处理加工两个环节。成型加工环节涉及铸造、挤压成型和冷却等工序，其中铸造、挤压成型工序需要进行加热，能耗较大；冷却工序多采用风冷，保证冷却均匀和产品质量，但是传统的风冷工序存在较大的热能损失和噪音污染。

表面处理加工环节分为电泳涂装和静电喷涂两种工艺，其中，静电喷涂工艺涉及脱脂、碱蚀、中和、钝化、烘干、喷涂、固化等工序，在该工艺中会产生大量的含酸、碱及重金属离子的废水和含酸雾、粉尘的废气，对于废水，传统生产上是将废水集中进行处理，达到标准后排放，处理成本较高，且用水量较大；对于废气，传统生产上常采用袋式除尘和燃烧的方式处理废气，布袋除尘装置的设备成本较高，占据空间较大，燃烧处理容易存在燃烧不充分、余热排放等问题，造成污染气体排放，不利于节能环保。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保清洁的铝型材生产线，通过设置第一预热室和第二预热室，将铸造井、均质炉、冷却室和时效炉产生的热能进行回收利用；分别对第一水洗槽和第二水洗槽的废水进行前处理，重复利用处理后的再生水，实现节约用水的目的；该生产线能耗低、无粉尘和污染气体排放，清洁环保。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环保清洁的铝型材生产线，包括成型系统和表面喷涂系统：

所述成型系统，包括依次设置的第一预热室、熔炼炉、铸造井、均质炉、第二预热室、加热炉、挤压机、冷却室和时效炉；

所述表面喷涂系统，包括依次设置的脱脂槽、第一水洗槽、钝化槽、碱洗槽、第二水洗槽、烘干炉、喷涂柜和固化炉；

其中，所述第一预热室、铸造井、均质炉、第二预热室、冷却室和时效炉均设有进风口和出风口，所述铸造井、均质炉、冷却室和时效炉的出风口均安装回风管道，所述回风管道汇集至主管道；所述第一预热室和第二预热室的进风口均安装有送风管道，所述送风管道与主管道连接；所述回风管道上安装有引风机，所述送风管道上安装有调节阀；还设有排烟管道，所述排烟管道上依次安装有换热器和喷淋除尘器，所述排烟管道的前端连接主管道、第一预热室的出风口和第二预热室的出风口；

所述第一水洗槽和第二水洗槽的进水口连接自来水，所述第一水洗槽的排水口依次连接第一调节池、第一沉降池和多级过滤装置；所述第二水洗槽的排水口连接依次连接第二调节池、第二沉降池和多级过滤装置，所述第一沉降池的清水出口经第一回水管回接至第一水洗槽和第二水洗槽的进水口。

在本申请的一种实施例中，所述烘干炉和固化炉均设有进风口和出风口，所述烘干炉和固化炉的出风口设排风管道与所述排烟管道连通，所述排风管道与排烟管道的连接处位于所述换热器的进气口前端。

在本申请的一种实施例中，所述钝化槽设有酸雾管与所述排烟管道连接，所述酸雾管与所述排烟管道的连接处位于所述换热器之后和喷淋除尘器之前。

在本申请的一种实施例中，所述喷涂柜设有粉尘管与所述排烟管道连接，所述粉尘管与排烟管的连接处位于所述换热器之后和喷淋除尘器之前。

在本申请的一种实施例中，所述换热器的进水口连接自来水管，出水口连接至储水箱。

在本申请的一种实施例中，所述喷淋除尘器的进水口连接自来水管，出水口连接至所述第二调节池。

在本申请的一种实施例中，所述第二沉降池的清水出口设有第二回水管回接至第二水洗槽的进水口，所述第二沉降池的清水出口处安装有水质监测器，第二回水管上设有开关阀门。

在本申请的一种实施例中，所述第一沉降池的清水出口处安装有水质监测器，所述第一回水管上设有开关阀门。

在本申请的一种实施例中，所述第一水洗槽和第二水洗槽均为二道溢流水洗槽，所述二道溢流水洗槽包括紧邻的第一道槽和第二道槽，进水口设于第一道槽一侧，排水口设于第二道槽的另一侧。

在本申请的一种实施例中，所述回风管道和排烟管道上均安装有消音器，所述排烟管道的末端延伸至18米以上的高空。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的铝型材生产线，通过设置第一预热室和第二预热室，将铸造井、均质炉、冷却室和时效炉产生的热能进行回收利用；在排烟管道上设置换热器回收烟气中的多余热能，设置喷淋除尘器除去烟气中的粉尘杂质和有害气体，确保排放气体无污染；分别对第一水洗槽和第二水洗槽的废水进行前处理，重复利用处理后的再生水，实现节约用水的目的；该生产线能耗低、耗水少，无粉尘和污染气体排放，清洁环保。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明生产线的工艺流程图。

图2为本发明一种实施例的生产线结构示意图。

图3为本发明另一种实施例的生产线结构示意图。

附图标记：

1、主管道；11、回风管道；111、引风机；12、送风管道；121、调节阀；2、排烟管道；21、换热器；211、储水箱；22、喷淋除尘器；23、消音器；3、第一回水管；31、第二回水管；4、排风管道；5、酸雾管；6、粉尘管。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

本发明的实施例提供了一种环保清洁的铝型材生产线，该生产线主要包括成型系统和表面喷涂系统。

其中，成型系统包括依次设置的第一预热室、熔炼炉、铸造井、均质炉、第二预热室、加热炉、挤压机、冷却室和时效炉等，用于将铝锭熔融并铸造成铝棒，然后将铝棒挤压成型，制成铝型材半成品。

表面喷涂系统包括依次设置得到脱脂槽、第一水洗槽、钝化槽、碱洗槽、第二水洗槽、烘干炉、喷涂柜和固化炉等，用于对铝型材半成品进行表面钝化及喷涂处理，制成铝型材成品。

如图1所示，该铝型材生产线的生产工艺流程为：

S1熔铸：将铝锭放入第一预热室内进行预热，预热后的铝锭传输至熔炼炉内继续加热进行熔化，并进行除气、除杂，然后浇铸至铸造井内进行铸造冷却，制成铝铸棒，铝铸棒再传送至均质炉内进行均质处理，制成机械加工性能良好的铝棒。均质处理是将铝铸棒加热至接近不平衡固相线温度进行一段时间的保温，然后缓慢冷却到室温的过程，以获得性质均匀、机械性能好的铝棒。

S2挤出成型：将铝棒放至第二预热室内进行预热，预热后的铝棒传送至加热炉内继续进行升温加热，使温度升至700℃左右，然后经挤压机和特定模具进行挤压，使铝棒变形从模具孔流出成型，对挤压成型的铝型材进行剪切，然后送至冷却室内进行冷却；冷却后成型的铝型材进行矫直，然后传送至时效炉内进行加热时效处理，获得铝型材半成品。

S3钝化：将铝型材半成品放入脱脂槽内进行除脂、脱蜡、去氧化膜处理，脱脂槽内的槽液为硫酸溶液；脱脂后的铝型材放入第一水洗槽内经自来水溢流水洗；然后将洗净的铝型材转移至钝化槽内进行钝化处理，使铝型材的表面形成一层厚度约为0.6-0.8μm的化学氧化膜；钝化处理后的铝型材转移至碱洗槽内经NaOH溶液中和清洗，然后再转移至第二水洗槽内进行溢流水洗；水洗后的铝型材转移至烘干炉内进行加热烘干，获得钝化后的铝型材半成品。

S4静电喷涂：将钝化后的铝型材半成品传送至喷涂柜内进行静电喷涂，使涂料在高压静电场作用下均匀附着在铝型材的表面上，然后将喷涂后的铝型材转移至固化炉内进行加热固化，使涂料固化在铝型材表面，制得铝型材成品，然后经检验合格后包装入库。

如图2所示，该生产线的第一预热室、铸造井、均质炉、第二预热室、冷却室和时效炉等均设有进风口和出风口，其中铸造井、均质炉、冷却室和时效炉的出风口均安装有回风管道11，且这些回风管道11均汇集至主管道1上。而第一预热室和第二预热室的进风口端均安装有送风管道12，这些送风管道12均与主管道1连接。每条回风管道11上均安装有相应的引风机111，每条送风管道12上安装有相应的调节阀121，可通过引风机111和调节阀121的开关控制，将铸造井、均质炉、冷却室和时效炉排出的气体，引流经过第一预热室和/或第二预热室。其中，铸造井、均质炉、冷却室和时效炉的进风口均安装有鼓风机用于送风；铸造井、均质炉、冷却室和时效炉在使用时均存在冷却过程，冷却时会排出大量的热能，热能随气流排出经过主管道1引入第一预热室和/或第二预热室内，可用于对铝锭或铝棒进行预热，可有效减少后续工序中熔炼炉和加热炉的能耗，实现热能的回收利用。

还设置有排烟管道2，该排烟管道2的前端分别与第一预热室的出风口、第二预热室的出风口及主管道1连通；主管道1中的烟气可经排烟管道2排出；第一预热室和第二预热室内的气流也由排烟管道2排出。排烟管道2上沿烟气流动方向依次安装有换热器21和喷淋除尘器22；换热器21用于回收烟气中残余的热能，避免热能随烟气排放，造成热能损失和环境温度影响；喷淋除尘器22用于吸收净化烟气中的粉尘和酸性气体污染物等，确保排出的气体洁净、符合排放要求。

第一水洗槽和第二水洗槽均为溢流水洗槽，其进水口端均连接自来水管，用于源源不断补充自来水。第一水洗槽的排水口端依次连接第一调节池、第一沉降池和多级过滤装置。第一水洗槽溢流排出的废水依次经第一调节池进行中和处理，经第一沉降池进行混凝沉降处理，然后经多级过滤装置过滤排出，用于绿化带浇灌、冲厕或直接排放。第二水洗槽的排水口端依次连接至第二调节池、第二沉降池和多级过滤装置。第二水洗槽溢流排出的废水依次经第二调节池进行中和处理，经第二沉降池进行混凝沉降处理，然后多级过滤装置过滤后排出，用于绿化带浇灌、冲厕或直接排放。

其中，第一沉降池的清水口经第一回水管3回接至第一水洗槽和第二水洗槽的进水口，即第一水洗槽溢流出的废水经第一调节池和第一沉降池处理后，可回收再用于第一水洗槽和第二水洗槽的水洗，实现水源的循环利用，减少用水量。

如图3所示，在一种实施例中，烘干炉和固化炉也均设有进风口和出风口，烘干炉和固化炉的进风口安装鼓风机，出风口设排风管道4与排烟管道2连通，该排风管道4与排烟管道2的连接处位于换热器21的进气口前端。即烘干炉和固化炉在加热后的冷却过程涉及引入气流加速冷却，气流携带热能经排风管道4导入排烟管道4进行排放，在排放前需经过换热器21进行换热和喷淋除尘器22进行净化处理，实现将气流携带的热能回收储存，然后将气流除尘清洁后排放。该生产线的烘干和固化工序冷却过程时间短，冷却均匀，热能被回收再利用。

钝化工序中会产生酸雾，因此钝化槽上设有酸雾收集系统及酸雾管5，酸雾管5与排烟管道2连接，将收集的酸雾引导至排烟管道2进行排放。酸雾管5与排烟管道2的连接处位于换热器21之后和喷淋除尘器22之前，即导入排烟管道2的酸雾经喷淋除尘器22进行吸收净化后再排放，避免酸雾进入大气。

喷涂过程中会产生含粉尘气体，因此，喷涂柜设有粉尘管6与排烟管道2连接，粉尘管6与排烟管2的连接处位于换热器21之后和喷淋除尘器22之前，即喷涂过程中产生的含粉尘废气经粉尘管6引导至排烟管道2中，经喷淋除尘器22进行净化除尘后排放，避免含粉尘废气溢出喷涂柜对厂区环境造成影响，且经排烟管道2排放前进行喷淋除尘处理，保证排放气体达到排放要求，不会对环境造成污染。

换热器21为气液换热器，冷媒为自来水，换热器21的进水口端与自来水管连接，可源源不断提供水流，出口端经管道连接至储水箱211。废气经过换热器21，水和气体进行热交换，使自来水变成热水，排入储水箱211中进行储存，热水可用于日常生活和生产，实现热能回收利用，可有效节约能源。

喷淋除尘器22的进水口端与自来水管连接，可向喷淋除尘器22提供自来水，出口端经管道连接至第二调节池，将喷淋产生的废液排放至第二调节池进行中和处理，然后经第二沉降池混凝沉降，经多级过滤装置过滤处理及排放或再利用。喷淋除尘器22还设有加药室，自来水与药液按比例混合后进行喷淋，可更好的实现除尘和酸雾吸收。

在一种实施例中，如图3所示，第二沉降池的清水出口设有第二回水管31回接至第二水洗槽的进水口端，且第二沉降池的清水出口处安装有水质监测器，第二回水管31上设有开关阀门。第二水洗槽排出的废水经第二调节池和第二沉降池处理后，水质监测器检测合格，可开启第二回水管31上的开关阀门，将水导回至第二调节池进行水洗再利用，可有效节约用水；当水质监测器检测不合格，第二回水管31上的开关阀门关闭，水流进入多级过滤装置进行过滤处理，然后用于绿化带浇灌、冲厕所或排放。

第一沉降池的清水出口处也安装有水质监测器，用于实时监测第一沉降池排出水流的水质情况，第一回水管3上设有开关阀门。第一水洗槽排出的废水经第一调节池和第一沉降池处理后，排出的清水经水质监测器进行检测，当检测合格，第一回水管3上的开关阀门开启，将第一沉降池处理后的清水回接至第一水洗槽和第二水洗槽进行再利用；当水质检测不合格，第一回水管3上的开关阀门关闭，不合格的水流排入多级过滤装置进行过滤处理，然后排出用于绿化带浇灌、冲厕所或排出。当然，多级过滤装置的排出口也设有相应的水质监测器，用于检测处理后的排水是否达到排放要求，以便进行相应的应对处理，避免不符合排放要求的污水排出。

在一种实施例中，第一水洗槽和第二水洗槽均为二道溢流水洗槽，二道溢流水洗槽包括紧靠设置的第一道槽和第二道槽，进水口设于第一道槽一侧，排水口设于第二道槽的另一侧，水流进入第一道槽然后溢流进入第二道槽，再从第二道槽溢流排出；待水洗的工件先放入第二道槽水洗，然后放入第一道槽水洗，最后取出完成水洗。溢流水洗时，进水量和排水量应相等；设置成二道溢流水洗槽可有效节约用水，提高水洗效率和水洗质量。

该生产线中脱脂槽、钝化槽和碱洗槽中的槽液不排放，生产消耗后按比例进行补加，减少水处理压力，减少试剂浪费。生产过程中，脱脂槽、钝化槽、碱洗槽、第一水洗槽、第二水洗槽、第一沉降池和第二沉降池等内产生的沉淀渣定期进行排渣和压渣处理，保证生产正常高效运行。

该生产线中的回风管道11和排烟管道2上均安装有消音器23，有效降低废气运行过程中产生的噪音污染。回风管道22、送风管道12和排风管道4的管壁上均设有隔热层，避免烟气中的热能经管壁外泄，造成热能损失和环境温度升高；且回风管道22、送风管道12和排风管道4等管道在安装固定部位均设有减震装置，避免气体传输过程中产生的振动造成管道损伤和噪音。排烟管道2的末端设有烟囱，延伸至18米以上的高空进行气体排放，可使排放的气体快速被风吹散，避免烟气在局部聚集，影响周围空气质量。

本发明的铝型材生产线，将铸造井、均质炉、冷却室和时效炉产生的携带热量的废气导入第一预热室和第二预热室内用于加热；在排烟管道上设置换热器，通过热交换回收废气中携带的残余热能，实现热能的回收再利用，有效降低了能耗和降低了热能排放；在排烟管道上设置喷淋除尘器去除烟气中的粉尘杂质和有害气体，确保排放气体无污染；并分别对第一水洗槽和第二水洗槽的废水进行前处理（中和、混凝沉降），并重复利用处理后的再生水，实现了节约用水的目的。该生产线能耗低、耗水少，无粉尘和污染气体排放，清洁环保。

Claims (6)

1.一种环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，包括成型系统和表面喷涂系统：

所述成型系统，包括依次设置的第一预热室、熔炼炉、铸造井、均质炉、第二预热室、加热炉、挤压机、冷却室和时效炉；

所述表面喷涂系统，包括依次设置的脱脂槽、第一水洗槽、钝化槽、碱洗槽、第二水洗槽、烘干炉、喷涂柜和固化炉；

其中，所述第一预热室、铸造井、均质炉、第二预热室、冷却室、时效炉、烘干炉和固化炉均设有进风口和出风口，所述铸造井、均质炉、冷却室和时效炉的出风口均安装回风管道（11），所述回风管道（11）汇集至主管道（1）；所述第一预热室和第二预热室的进风口均安装有送风管道（12），所述送风管道（12）与主管道（1）连接；所述回风管道（11）上安装有引风机（111），所述送风管道（12）上安装有调节阀（121）；还设有排烟管道（2），所述排烟管道（2）上依次安装有换热器（21）和喷淋除尘器（22），所述排烟管道（2）的前端连接主管道（1）、第一预热室的出风口、第二预热室的出风口、烘干炉的出风口和固化炉的出风口；

所述钝化槽设有酸雾管（5）与所述排烟管道（2）连接，所述喷涂柜设有粉尘管（6）与所述排烟管道（2）连接，所述酸雾管（5）和所述粉尘管（6）与所述排烟管道（2）的连接处均位于所述换热器（21）之后和喷淋除尘器（22）之前；所述第一水洗槽和第二水洗槽的进水口连接自来水，所述第一水洗槽的排水口依次连接第一调节池、第一沉降池和多级过滤装置；所述第二水洗槽的排水口连接依次连接第二调节池、第二沉降池和多级过滤装置，所述第一沉降池的清水出口经第一回水管（3）回接至第一水洗槽和第二水洗槽的进水口，所述第二沉降池的清水出口设有第二回水管（31）回接至第二水洗槽的进水口；

所述喷淋除尘器（22）的进水口连接自来水管，出水口连接至所述第二调节池。

2.根据权利要求1所述的环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，所述换热器（21）的进水口连接自来水管，出水口连接至储水箱（211）。

3.根据权利要求1所述的环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，所述第二沉降池的清水出口处安装有水质监测器，第二回水管（31）上设有开关阀门。

4.根据权利要求1所述的环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，所述第一沉降池的清水出口处安装有水质监测器，所述第一回水管（3）上设有开关阀门。

5.根据权利要求1所述的环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，所述第一水洗槽和第二水洗槽均为二道溢流水洗槽，所述二道溢流水洗槽包括紧邻的第一道槽和第二道槽，进水口设于第一道槽一侧，排水口设于第二道槽的另一侧。

6.根据权利要求1所述的环保清洁的铝型材生产线，其特征在于，所述回风管道（11）和排烟管道（2）上均安装有消音器（23），所述排烟管道（2）的末端延伸至18米以上的高空。

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