废铝再生的熔炼技术研究(2)

2018-11-22 20:32

这种除铁方法的原理:是通过合金化处理,使富铁相在液态铝熔体中析出,由于初生的富铁相在导电性和电磁性上与熔体存在差异,在电磁场的作用下,其与熔体有着不同的运动规律。通过对铝熔体进行连续电磁过滤法处理,这样便可达到去除富铁相的目的。

(6)复合净化法

主要是将含有Cr、Mn、Zr、Ni这四种元素的添加剂加入到富铁熔体中,对其进行处理,形成多元富铁相,这些多元富铁化合物会随着温度的降低而长大并沉降。再用泡沫陶瓷过滤器对沉降后的熔体进行过滤,将未沉降的小富铁颗粒除去。可见,采用这种复合净化的方法可有效去除铝熔体中的Fe。

3熔炼过程中的除气工艺

(1)气泡浮游法除气

其原理是在铝液中通入某种不含氢的气体产生气泡,这些气泡在上浮过程中能够将溶解在铝液中的氢带出,逸入大气。气泡浮游法分为吹气精炼法和氯盐或氯化物处理法。吹气精炼法是指将不溶于铝熔体的惰性气体或活性气体吹入铝液中,常用的有吹Cl2和吹N2净化法。向铝熔体中通入惰性气体、氮气后,会有气泡产生,在分压差的作用下,熔体中的氢通过扩散进入这些气泡,并随着气泡上浮、排出,以此达到除气的目的。除此之外,熔体中的夹杂物也能在气泡上浮的过程中被吸附,从而被除去。

(2)真空处理法

此种除气方法是将熔体放入有一定真空度且密闭的保温炉内,由于氢在熔体和密闭容器中存在分压差,熔体中的氢就会不断生成氢气,上浮后溢出熔体,从而被除去。真空处理法是去除铝熔体中含有的氢的最高效的方法,但是其需要真空密闭设备,因此价格昂贵,而且此法还会使熔体产生很大的温度损失,且不具备较强的除渣能力。

(3)超声波除气

铝液中含有的气体也可采用超声波处理进行有效地去除。超声波除气法发展于20世纪90年代,是一种新的铝熔体净化技术。其原理是向铝液中通入弹性波,引起“空穴”现象,

使铝液结构的连续性被破坏,从而产生无许多显微真空穴,溶于铝液中的氢就会迅速地进入这些空穴中,成为气泡核心,继续长大后,以气泡状逸出铝液,从而达到除氢效果。

4再生铝的净化精炼工艺

净化精炼是再生铝熔炼时十分重要的工序,最常用的有粉体喷吹和惰性气体净化处理法。目前最常用的精炼剂为氯盐和氟盐等,也可以采用Cl2或C2Cl6。这些精炼剂虽然具有较好的净化精炼效果,但产生的AlCl3、HCl等副产物会对人体、环境及设备产生很大的损害。而精炼剂若选用N2、Ar等惰性气体,净化效果却不是很好。,目前比较先进的技术是采用稀土合金对再生铝进行变质、细化和精炼,充分运用稀土元素与铝熔体的相互作用,从而实现对铝熔体的净化、精炼及变质的一体化处理。此种精炼方法,简洁高效,能够有效地改善再生铝的冶金质量,同时在处理的过程中不会伴随有害废气和其他副产品的生成。此外,采用同时使用两种精炼工艺的联合精炼法,比如氯盐-过滤,吹氩-熔剂这两种联合精炼法的效果均比单一精炼更好 [9-11]。

5总结

我国再生铝行业虽然具有广阔的发展前景,但同时也存在着巨大的挑战:我国无论在废铝的预处理,还是在熔炼-铸造以及技术研发等方面都与发达国家存在着巨大的差距。由于再生铝的原材料主要是一些废杂铝,除了在熔化之前采取各种预处理手段,以消除杂质、外来元素等进入熔体外,如何通过熔体净化、提纯等技术以降低杂质元素及某些合金元素的含量,从而使化学成分满足目标产品的要求是再生铝应用的一大难题。因此要想获得高端再生铝产品,必须大力开展废铝的高效分拣、高回收率熔炼、杂质元素分离及熔体净化等技术的研究。

参考文献

[1]王祝堂. 中国资源综合利用[J]. 中国再生铝工业,2002(9):30-37. [2]孙德勤. 浅谈废铝再生的可持续发展[J]. 铸造技术,2013,34(1):21-23.

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[9] 梁慧强. 铝熔体净化工艺的研究[D]. 中南大学,2005.

[10] 孙德勤. 废铝再生高性能产品技术发展现状与展望[J]. 新材料产业,2012(10):65-67.

作者简介:高安江(1974-),男,山东龙口人,大学学历,工程师,主要研究方向为铝型材生产及制造。

通讯联系人:曲信磊 0535-8561424 13695356425

Research on the Recycled Aluminum Smelting Technology

Gao Anjiang , Qu Xinlei, Zhang Min

(Conglin Group Co., Ltd., Longkou 265705, China)

Abstract: With the rapid development of economic and the urgent requirement of resource conservation and environmental protection, our recycled aluminum industry has developed rapidly in recent years. But the smelting technology is a major problem in the application of recycled aluminum. This paper describes the smelting equipment of recycled aluminum, removal method of impurity element, degassing and refining purification during process of melting. So it can provide reference for the application of recycled aluminum.

Keywords: recycled aluminum; melting; impurity; degassing; refining


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