【導(dǎo)讀】未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。

　　

【正文】 在生產(chǎn)規(guī)模大時，反射爐多數(shù)為雙聯(lián)法，即先在容量大和效率高的反射爐中快速 熔化金屬，再將溶液注入對溫度控制嚴(yán)格的電阻爐或反射爐中進(jìn)行液態(tài)金屬處理及保溫，然后再澆注。這樣兩爐聯(lián)用，各發(fā)揮其所長，能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)。具體采用何種爐型，選用哪種熔煉工藝方法，應(yīng)從熔煉合金的質(zhì)量和產(chǎn)量要求來確定。 感應(yīng)熔鋁爐的優(yōu)點(diǎn)是：①吸氣少、氧化燒損少，一般金屬鋁燒損僅%左右。原料碎小時也才是 1%，對廢鋁而言最多才 5%。②熔化時產(chǎn)生強(qiáng)烈磁力線攪拌，成分均勻，熔化快，對碎料十分有利。③單位電耗少，熱效率高。一般情況下，電耗為 380~450千瓦小時 /噸，熱效率可達(dá) 70%。④占地少，操作環(huán)境好 。 感應(yīng)熔鋁爐的缺點(diǎn)是：熔溝式感應(yīng)爐更換品種時需將熔溝中的鋁清除，帶來困難；其次是熔溝中耐火材料受熔鋁沖刷剝落污染熔體。 反射爐法 熔池式爐膛的熔煉設(shè)備稱為反射爐。反射爐是目前使用最多的爐型，輻射式熔鋁爐主要是通過火焰加高溫爐墻進(jìn)行高溫輻射傳熱使?fàn)t料熔化。隨著再生鋁技術(shù)的發(fā)展，大量現(xiàn)代化的反射爐已經(jīng)不采用煤為燃料，更多的采用燃油和燃?xì)?。燃料加熱的反射爐主要由爐底、爐墻和爐頂構(gòu)成熔煉室。形成深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及熔化的液體金屬。爐墻正面有加料和操作用的爐門。正規(guī)的熔煉爐是配備煙囪的，這樣可 以有效的改變操作環(huán)境，節(jié)約能源和便于治理煙氣的污染。燃煤的爐子在熔煉過程中，從燃燒室來的高溫爐氣從側(cè)面窗孔沖入熔煉室，而燃油、燃?xì)獾臓t子的火焰直接噴入爐內(nèi)，加熱了爐頂和爐墻，同時也鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 33 加熱了爐料。金屬爐料就是靠高溫爐氣和被熱到高溫的爐頂和爐墻的輻射來加熱和熔化的。 反射爐法的優(yōu)點(diǎn)是：①生產(chǎn)能力大。由于反射爐爐堂容積大，其容量可達(dá)幾十噸，目前熔煉鋁合金的爐子大的可達(dá) 50噸以上；②大多數(shù)采用矩形的，該種爐型筑造比較容易，造價較低；③反射爐在生產(chǎn)中因金屬被直接加熱，故熱效率高；④爐料和熔液淺，故升溫快和生產(chǎn)率高；⑤反 射爐在清除爐內(nèi)雜質(zhì)時也比較容易。 反射爐法的缺點(diǎn)是：由于金屬與燃燒氣相接觸，故金屬的氧化和吸收氣體較嚴(yán)重，雜質(zhì)較多，影響熔液質(zhì)量；另外，由于火焰與爐料直接接觸，鋁的燒損較大，回收率相對于坩堝爐要低。 綜上所述，反射爐和感應(yīng)爐由于其產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用不斷擴(kuò)大并不斷改進(jìn)完善；而地坑式坩鍋爐則由于生產(chǎn)能力小、能耗高、燒損嚴(yán)重、生產(chǎn)率低等缺點(diǎn)，已經(jīng)逐漸被淘汰。幾種生產(chǎn)方法的比較見表 6－ 1。 幾種生產(chǎn)方法比較 表 6－ 1 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 坩鍋爐法 投資少，見效快，金屬回收率高，對燃料的選擇空間較大。 生產(chǎn) 能力小，成分不穩(wěn)定，質(zhì)量差，能耗高，實(shí)收率低，環(huán)境惡劣，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，壽命短。 反射爐法 生產(chǎn)能力大，熱效率高，升溫快，生產(chǎn)率高，清除爐內(nèi)雜質(zhì)容易，造價較低。 氧化燒損較大，雜質(zhì)較多，回收率相對于坩堝爐要低。 鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 34 感應(yīng)爐法 生產(chǎn)能力大，氧化燒損少，產(chǎn)品成分均勻，熔化快，單位電耗少，熱效率高，占地少，操作環(huán)境好。 更換品種困難，熔溝中耐火材料受熔鋁沖刷剝落污染熔體，在熔化小塊金屬料時效率很低。 鄭州萬泰鋁業(yè)有限公司選用具有產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高、造價低、處理容易等優(yōu)點(diǎn)的 反射爐 法。 項(xiàng)目的 工藝流程大體可以分為分選、熔煉、分裝、二次精煉等過程。分選主要是去除原料中的雜質(zhì)；熔煉是將原料廢鋁等熔化，并加入各種助劑調(diào)整其成分。具體各工藝流程如下： 主要工藝流程見圖 61。 鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 35 3215材料接收備料熔解配料計算轉(zhuǎn)爐永磁攪拌爐前檢查預(yù)熱中轉(zhuǎn)包合金化精煉除氣1064成份調(diào)整487精煉除渣11保溫、調(diào)溫1419出貨前檢查過濾、分裝二次除氣16鋁液計量運(yùn)輸、交接15 二次除渣139121718 工藝流程 （ 1）材料接收：對接收的原輔材料如：電解鋁、廢鋁、廢鑄件、回收粗鋁合金、金屬硅、熔劑等進(jìn)行檢驗(yàn)。 （ 2）配料計算：根據(jù)產(chǎn)品對成分要求和各材料實(shí)際成分，按配料標(biāo)準(zhǔn)對原材料進(jìn)行配比。 （ 3）備料：根據(jù)配料單，將各類已配比好的原輔材料運(yùn)輸?shù)綘t前，并按工藝要求，將原材料加入爐內(nèi)。 （ 4）熔煉： 升溫熔化：經(jīng)分選的鋁材通過自動加料機(jī)投入熔鋁爐，鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 36 熔鋁爐選擇天然氣為燃料，選擇反射爐是因?yàn)榉瓷錉t能夠保持爐內(nèi)的還原性氣氛，減少合金的吸氣和氧化作用；熔煉爐內(nèi)溫度控制在 750~800攝氏度，熔煉時間為 4小時。 （ 5）轉(zhuǎn)爐：將熔解爐內(nèi)已熔化完畢的鋁液納入合金化爐內(nèi)。 （ 6）合金化：合金化爐內(nèi)預(yù)先加入金屬硅和銅等材料，納入的鋁液與金屬硅融熔、分解。 （ 7）永磁攪拌：通過永磁攪拌，將合金化爐內(nèi)鋁液攪拌，能夠使鋁液成分均勻，加快鋁液熱傳遞，加快鋁液熔化速度，降低能耗。 （ 8）成份調(diào)整：對鋁液成分進(jìn)行檢測，并對不合格成分 重新 調(diào)整。 （ 9）精煉除渣：通過惰性氣體將精煉劑充入鋁液中， 精煉劑 主要成分是 NaNO石 墨粉 和 Na3AlF6按比例混合 ，并通入氬氣以避免爐料再次氧化。 能夠除去鋁液中的雜質(zhì)和氫氣，提高鋁液的純凈度。 精煉劑進(jìn)入爐內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)： 3 2 3 2 24 5 2 2 3Na NO C Na CO N CO? ? ? ? （ 10）精煉除氣：精煉除氣的目的是為了進(jìn)一步除去鋁熔體中的雜質(zhì)和氫氣。處理完成后，對鋁液進(jìn)行靜置處理，以利于鋁液中的雜質(zhì)和氣體上浮，并及時扒除上浮的雜質(zhì)。 （ 11）爐前檢查：對處理完成的鋁液進(jìn)行化學(xué)成分、含氫量、含渣量、溫度、機(jī)械性能、微觀金相等項(xiàng)目進(jìn)行檢測，確保鋁液的品質(zhì)合格。 （ 12）保溫、調(diào)溫：根據(jù)鋁液運(yùn)輸實(shí)際情況，對鋁液溫度進(jìn)行控制。 （ 13）預(yù)熱中轉(zhuǎn)包：利用天然氣對中轉(zhuǎn)包進(jìn)行預(yù)熱到 700800℃。 （ 14）過濾、分裝：將合格的鋁液納入到中轉(zhuǎn)包內(nèi)，以便于鋁液運(yùn)輸。 （ 15）二次除渣：對中轉(zhuǎn)包內(nèi)鋁液進(jìn)行二次除渣，利用惰性氣體將鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 37 精煉劑載入鋁液內(nèi)，進(jìn)一步凈化鋁液。 （ 16）二次除氣：對中轉(zhuǎn)包內(nèi)鋁液進(jìn)行二次除氣，利用除氣設(shè)備將惰性氣體均勻充入鋁液內(nèi)，進(jìn)一步凈化鋁液。 （ 17）出貨前檢查：對中轉(zhuǎn)包內(nèi)鋁液進(jìn)行出貨前的化學(xué)成分、含氫量、含渣量、溫度等項(xiàng)目進(jìn)行檢測。 （ 18）鋁液計量：將 中轉(zhuǎn)包內(nèi)的鋁液進(jìn)行過磅計量。 （ 19）運(yùn)輸、交接：與東風(fēng)日產(chǎn)進(jìn)行鋁液交接，并納入東風(fēng)日產(chǎn)鑄造設(shè)備內(nèi)。 工藝技術(shù)比較 本項(xiàng)目同一般的再生鋁熔煉項(xiàng)目相比較，有兩點(diǎn)優(yōu)勢，一是使用的蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)（ HTAC），二是直接供應(yīng)鋁合金熔融態(tài)液體，即鋁液直供，而不是固態(tài)的合金錠。 蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)（ HTAC）是 20 世紀(jì) 90 年代以來在發(fā)達(dá)國家開始普遍推廣應(yīng)用的一種全新燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收和高溫預(yù)熱空氣、天然氣以及低污染排放等多重優(yōu)越性。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可包括冶金行業(yè)中各種類型燒料的加熱爐、 鋼包烘烤器、熱處理爐，應(yīng)用前景十分廣闊。 HTAC蓄熱式燃燒技術(shù)是運(yùn)用蓄熱室熱交換原理，達(dá)到火焰爐廢氣余熱的極限回收，把助燃空氣和天然氣預(yù)熱到 1000℃的高溫，從而大幅度降低加熱爐燃料消耗，是提高工業(yè)爐熱效率、節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)。 傳統(tǒng)的熔鋁爐的平均熱效率不到 20%，排煙熱損失高達(dá) 50%以上。雖然大型熔鋁爐安裝了空氣預(yù)熱器，但由于技術(shù)、價格、壽命等原因，通常也只能將空氣預(yù)熱到 300℃左右，節(jié)能率只有 20%左右，仍有 30%以上的熱量隨煙氣排放到大氣中去，排煙溫度普遍在 300℃以上。采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，不 但克服了常規(guī)熔鋁爐的缺點(diǎn)，將余熱回收率提鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 38 高到 70%～ 90%，空氣預(yù)熱到 800℃左右，煙氣排放溫度低于 150℃，達(dá)到余熱回收的極限，而且投資少，見效快。 采用新工藝， 其燃料節(jié)約率達(dá)到 25～ 30%（折合節(jié)約標(biāo)煤 10～ 20公斤 /噸坯），達(dá)到國外同類爐子的先 進(jìn)水平。改造后，爐子的產(chǎn)量提高 30～60%，燒損降低，爐體壽命延長，操作環(huán)境改善，污染減輕?；谛顭崾覠峤粨Q原理的高溫空氣燃燒技術(shù)（ HTAC），是 20世紀(jì) 90 年代以來在發(fā)達(dá)國家開始普遍推廣應(yīng)用的一種全新燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收和高溫預(yù)熱空氣以及低污染排放 等多重優(yōu)越性。 相對于常規(guī)熔鋁爐， 蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù) 的優(yōu)點(diǎn)在于： （ 1）既適合新建再生鋁熔爐，也適合舊型再生鋁熔爐的蓄熱式技術(shù)改造，可保留原爐基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)不動，在爐兩側(cè)增加蓄熱式燒嘴，施工簡單，技術(shù)先進(jìn)成熟。 （ 2）煙氣排放溫度低于 150℃，做到煙氣余熱的極限回收，余熱回收率可達(dá)到 70%～ 90%。 （ 3）節(jié)能潛力巨大，節(jié)約燃料消耗達(dá) 30%～ 60%，這對于傳統(tǒng)燃燒系統(tǒng)來說幾乎是不可能的。 （ 4）空氣與煙氣的換向、燃料的換向、溫度的監(jiān)測等采用靈活的PLC 控制系統(tǒng)自動完成。 （ 5）爐內(nèi)平均溫度增加，導(dǎo)致相同 尺寸的熔爐，其產(chǎn)量可以提高20%左右。 （ 6）通過組織貧氧燃燒，擴(kuò)展了火焰燃燒區(qū)域，直到爐膛邊界，使得爐內(nèi)溫度分布均勻。 （ 7）采用傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，助燃空氣預(yù)熱溫度越高，煙氣中 NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度高達(dá)近 1000℃的情況下，爐內(nèi) NOX生成量反而大大減少。 鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 39 （ 8）適合輕油、重油、天然氣、液化石油氣等各種燃料，尤其是對低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預(yù)熱助燃作用，擴(kuò)展了燃料的應(yīng)用范圍。 （ 9）項(xiàng)目投資不大，節(jié)能效益顯著，投資回收期短，非常適合節(jié)能項(xiàng)目 EPC 模式操 作。 鋁液直供是將熔融狀態(tài)的鋁合金熔液直接供應(yīng)給汽車零部件的壓鑄企業(yè)作為原材料。這樣，對于汽車零部件的生產(chǎn)企業(yè)來講，節(jié)省了一道二次熔煉的環(huán)節(jié)，即降低了鋁的燒損，又節(jié)省了能源。與鋁合金錠相比 ,本項(xiàng)目可以為鄭州日產(chǎn)發(fā)動機(jī)工廠每年降低 1650 噸鋁的燒損，每年節(jié)省770 萬立方天然氣。 消耗定額 主要原輔材料和燃料消耗情況一覽表 表 63 序號 原輔材料名稱 規(guī)格（原輔料狀態(tài)） 用量（噸 /年） 來源 1 回收廢鋁 固體 52020 市場 2 電解鋁 固體 11200 市場 3 金屬硅 固體 1200 市場 4 金屬銅 固體 800 市場 5 粗鋁合金 固體 920 市場 6 粉狀精煉劑 固體（粉狀） 36 市場 7 變質(zhì)劑 固體 20 市場 鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 40 主要設(shè)備選型 表 64 生產(chǎn)工藝所需主要設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 設(shè)備數(shù)量（臺套） 設(shè)備單價（萬元） 設(shè)備總價（萬元） 1 圓形熔解爐（ AC2A） 15T 2 150 300 2 蓄熱式燃燒系統(tǒng) 15T 2 80 160 3 AC2A 澆包預(yù)熱裝置 3 30 90 4 除氣設(shè)備 2 30 60 5 鑄造機(jī) 1 50 50 6 ADC12Z 熔解爐（側(cè)井式） 25T 1 250 250 7 蓄熱式燃燒系統(tǒng) 25T 1 100 100 8 備用熔解爐（滾筒預(yù)熱） 25T 1 250 250 9 ADC12Z 合金爐 15T 2 150 300 10 蓄熱式燃燒系統(tǒng) 15T 2 80 160 11 永磁或電磁攪拌機(jī) 25T 1 100 100 12 永磁或電磁攪拌機(jī) 15T 2 100 200 13 可移動式加料機(jī) 1 20 20 14 ADC12Z 澆包預(yù)熱裝置 3 30 90 鄭州 萬泰鋁業(yè)有限公司 萬 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報告 41 15 ADC12Z 除氣設(shè)備 2 30 60 16 炒灰機(jī) 2 30 60 17 冷灰桶 1 15 15 18 回轉(zhuǎn)爐 1 40 40 19 鋁屑壓塊機(jī) 1 30 30 20 鋁屑處理系統(tǒng) 1 200 200 21 鋁液地磅 10T 2 20 40 22 物料地磅 5T 2 10 20 23 中間合金地磅 1T 2 5 10 24 檢測設(shè)備 金相顯微儀 1 8 8 25 硬度計 1 3 3 26 萬能試驗(yàn)機(jī) 1 15 15 27 直讀光譜分析儀 1 70 70 28 原子吸收分光光度儀 1 10 1