CN114480875A - 高性能再生铝的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高性能再生铝的加工工艺，包括以下步骤：将废铝原料破碎后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；将废铝颗粒送入熔炼炉加热至进行900‑1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，使铝液在熔炼炉内转动；在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在680‑900℃的管道内进行流动除杂，所述管道内铝液的深度为20‑50cm，管道内铝液的流速为2‑3m/min，管道的长度不小于10m，宽度不小于10cm；将管道内离管道底部5‑10cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝，本发明克服了现有技术的不足，使除杂效果得到了进一步提升，提高了再生铝的品质。
Description
技术领域
本发明涉及再生铝技术领域，具体属于高性能再生铝的加工工艺。
背景技术
我国铝行业消费稳步增长，新能源带来的轻量化需求大大拓展了铝消费增长空间。我国铝行业供给侧改革为电解铝产能设定了上限，目前电解铝产能逐渐逼近上限，未来可能出现铝供应缺口。但是铝具有良好的回收利用性，再生铝能耗仅为原铝5％，仅产生0.5吨二氧化碳排放。根据国内的数据，与生产等量的原铝相比，生产1吨再生铝相当于节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放20吨。铝产业链碳减排是国内外铝行业共识，提高再生铝回收和利用比率是实现铝行业碳减排的主要途径之一。但是现有的再生铝加工工艺加工出的再生铝的品质较差，加工过程中无法有效的对再生铝内的杂质元素含量进行降低，使再生铝性能不足，无法满足后续的生产需要。
发明内容
本发明的目的是提供高性能再生铝的加工工艺，克服了现有技术的不足。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
高性能再生铝的加工工艺，包括以下步骤：
S1，将废铝原料破碎后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；
S2，将废铝颗粒送入熔炼炉加热至进行900-1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，使铝液在熔炼炉内转动；
S3，在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在680-900℃的管道内进行流动除杂，所述管道内铝液的深度为20-50cm，管道内铝液的流速为2-3m/min，管道的长度不小于10m，宽度不小于10cm；
S4，将管道内离管道底部5-10cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝。
其中，所述管道分为高温区、中温区和低温区，所述高温区的温度为850-900℃，所述中温区的温度为750-850℃，所述低温区的温度为680-750℃，所述管道内的上层铝液从高温区逐步流向低温区。
其中，所述高温区、中温区和低温区的长度分别为管道长度的三分之一。
其中，步骤S2中废铝颗粒送入熔炼炉的过程中还加入有占废铝颗粒1-2wt％的除渣剂。
其中，所述除渣剂由碳酸镁和碳酸钙按质量比0.6-0.8:0.8组成。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
1、本发明通过对熔炼炉内的铝液进行搅拌，使熔炼炉内的铝液内的颗粒性杂质快速沉积到熔炼炉的底部，同时熔炼炉内熔化的杂质性原子，在搅拌和重力作用下，会向熔炼炉内的铝液的底层聚集，使熔炼炉内的上层铝液的纯度得到了提高。
2、本发明进一步利用流动除杂技术，使铝液在管道内向前流动时，密度较大的杂质原子在重力和层流效应下，逐步向管道的底部沉积，而管道内的上层铝液的纯度得到不断地提高；且在管道内不同的温度区间内流动时，随温度的逐步降低，降低了杂质原子的运动活性，从而使除杂效果得到了进一步提升。
3、本发明使用碳酸镁和碳酸钙作为除渣剂，一方面碳酸镁和碳酸钙在受热过程中发生分解，形成氧化钙和氧化镁，另一方面形成的氧化镁和氧化钙有效的去除了铝液内的硅，提高了再生铝的品质。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明的是，本发明的废铝原料使用易拉罐废料。
实施例1
将废铝原料破碎至1cm左右的颗粒，然后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；将废铝颗粒送入熔炼炉加热至进行900℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，搅拌速度为8转/min；使铝液在熔炼炉内转动；在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在900℃的管道内进行流动除杂，管道内铝液的深度为20cm，管道内铝液的流速为2m/min，管道的长度为20m(管道长度最小不得小于10m)，宽度为20cm；将管道内离管道底部10cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝，再生铝内的铝含量为93.41wt％，硅含量为2.06wt％。
实施例2
将废铝原料破碎至1cm左右的颗粒，然后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；将废铝颗粒送入熔炼炉加热至进行1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，搅拌速度为8转/min；使铝液在熔炼炉内转动；在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在管道内进行流动除杂，管道内铝液的深度为30cm，管道内铝液的流速为3m/min，管道的长度20m，宽度20cm，管道分为高温区、中温区和低温区，高温区的温度为900℃，中温区的温度为750℃，低温区的温度为680℃，管道内的上层铝液从高温区逐步流向低温区，高温区、中温区和低温区的长度分别为管道长度的三分之一；将管道内离管道底部5cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝，再生铝内的铝含量为93.54wt％，硅含量为2.14wt％。
实施例3
将废铝原料破碎至1cm左右的颗粒，然后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；将废铝颗粒和占废铝颗粒1wt％的除渣剂送入熔炼炉加热至进行1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，搅拌速度为5转/min，除渣剂由碳酸镁和碳酸钙按质量比0.6:0.8组成；使铝液在熔炼炉内转动；在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在800℃的管道内进行流动除杂，管道内铝液的深度为50cm，管道内铝液的流速为2m/min，管道的长度20m，宽度20cm，管道分为高温区、中温区和低温区，高温区的温度为850℃，中温区的温度为750℃，低温区的温度为700℃，管道内的上层铝液从高温区逐步流向低温区，高温区、中温区和低温区的长度分别为管道长度的三分之一；将管道内离管道底部10cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝，再生铝内的铝含量为94.52wt％，硅含量为1.22wt％。
实施例4
将废铝原料破碎至1cm左右的颗粒，然后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；将废铝颗粒和占废铝颗粒2wt％的除渣剂送入熔炼炉加热至进行1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，搅拌速度为5转/min，除渣剂由碳酸镁和碳酸钙按质量比0.8:0.8组成；使铝液在熔炼炉内转动；在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在管道内进行流动除杂，管道内铝液的深度为20cm，管道内铝液的流速为3m/min，管道的长20m，宽度20cm，管道分为高温区、中温区和低温区，高温区的温度为900℃，中温区的温度为750℃，低温区的温度为680℃，管道内的上层铝液从高温区逐步流向低温区，高温区、中温区和低温区的长度分别为管道长度的三分之一；将管道内离管道底部5cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝，再生铝内的铝含量为93.60wt％，硅含量为1.08wt％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.高性能再生铝的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将废铝原料破碎后进行清洗，清洗干净后烘干，并依次经风选和磁选，得到废铝颗粒；
S2，将废铝颗粒送入熔炼炉加热至进行900-1000℃熔化，并使用搅拌装置进行单向搅拌，使铝液在熔炼炉内转动；
S3，在铝液转动过程中取出熔炼炉内的上层铝液，然后将取出的铝液在680-900℃的管道内进行流动除杂，所述管道内铝液的深度为20-50cm，管道内铝液的流速为2-3m/min，管道的长度不小于10m，宽度不小于10cm；
S4，将管道内离管道底部5-10cm部分的铝液送回熔炼炉；将管道其余铝液送入铸锭机中铸块成型制得再生铝。
2.根据权利要求1所述的高性能再生铝的加工工艺，其特征在于：所述管道分为高温区、中温区和低温区，所述高温区的温度为850-900℃，所述中温区的温度为750-850℃，所述低温区的温度为680-750℃，所述管道内的上层铝液从高温区逐步流向低温区。
3.根据权利要求2所述的高性能再生铝的加工工艺，其特征在于：所述高温区、中温区和低温区的长度分别为管道长度的三分之一。
4.根据权利要求1所述的高性能再生铝的加工工艺，其特征在于：步骤S2中废铝颗粒送入熔炼炉的过程中还加入有占废铝颗粒1-2wt％的除渣剂。
5.根据权利要求4所述的高性能再生铝的加工工艺，其特征在于：所述除渣剂由碳酸镁和碳酸钙按质量比0.6-0.8:0.8组成。
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