中色科技股份有限公司（以下簡稱中色科技）在再生鋁的工程設(shè)計(jì)和裝備制造方面布局較早，并順應(yīng)近幾年低碳環(huán)保、節(jié)能降耗、綠色發(fā)展的大趨勢(shì)，目前已取得了豐碩的成果，累計(jì)簽訂工程設(shè)計(jì)和咨詢合同50余項(xiàng)，出售雙室爐、除塵系統(tǒng)等再生鋁相關(guān)設(shè)備20余套，還在2018年建立了蘇州再生金屬設(shè)計(jì)研究院，牽頭制訂并發(fā)布了再生鋁廠工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，拉開了鋁加工行業(yè)綠色環(huán)保循環(huán)再生的大幕。

2000—2010年，國內(nèi)再生鋁行業(yè)尚在萌芽階段。然而，隨著中鋁集團(tuán)2004年開始謀劃布局再生鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中色科技已經(jīng)開始了再生鋁項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和裝備制造工作。在中鋁青島再生鋁項(xiàng)目和中鋁南海再生鋁項(xiàng)目中，中色科技作為設(shè)計(jì)方參與了整個(gè)項(xiàng)目的咨詢和設(shè)計(jì)工作。尤其是在南海再生鋁項(xiàng)目中，中色科技作為總包方順利完成了項(xiàng)目的建設(shè)和安裝調(diào)試工作，新長光還協(xié)助雙室爐廠家Jasper進(jìn)行爐子的安裝、砌筑和調(diào)試工作，積累了寶貴的雙室爐生產(chǎn)和安裝經(jīng)驗(yàn)。鑒于中色科技在中鋁南海項(xiàng)目中的出色表現(xiàn)，2007年此項(xiàng)目獲得了省部級(jí)有色金屬建設(shè)協(xié)會(huì)工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)和全國優(yōu)秀工程咨詢成果一等獎(jiǎng)。

2015年以后，隨著國家對(duì)電解鋁產(chǎn)能的限制及落后產(chǎn)能的淘汰，再生鋁作為鋁加工的另一個(gè)原料來源，相關(guān)項(xiàng)目數(shù)量及規(guī)模逐漸增大并在近3年來呈爆發(fā)式增長。中色科技近幾年陸續(xù)完成了河南愛普生、四川廣元、山東宏卓、山東宏順、山東南山、寶武鋁業(yè)、陜西拆解等幾十項(xiàng)再生鋁項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和咨詢工作，并在2019年和2021年又獲得了兩項(xiàng)再生鋁項(xiàng)目的工程咨詢成果獎(jiǎng)。

中色科技根據(jù)多年積累和經(jīng)驗(yàn)，把握未來再生鋁工藝技術(shù)發(fā)展方向。其包括：研究開發(fā)低品位及復(fù)合鋁合金廢料的處理工藝，著重發(fā)展預(yù)處理工藝；繼續(xù)研究適于處理鋁合金廢料的高效、節(jié)能、快速熔化爐，進(jìn)一步節(jié)能降耗，提高熔化爐熱效率，延長爐子壽命，減少金屬燒損，提高金屬回收率；建立與再生鋁項(xiàng)目相適應(yīng)的智能化系統(tǒng)，通過智能化信息化技術(shù)在再生項(xiàng)目中的應(yīng)用提高再生鋁行業(yè)的整體智能化水平；研究對(duì)再生鋁生產(chǎn)過程的污染物治理，實(shí)現(xiàn)環(huán)?；厥铡?/p>

再生鋁中最重要的工藝技術(shù)主要包括預(yù)處理技術(shù)、脫漆技術(shù)、鋁廢料熔化技術(shù)、煙氣處理技術(shù)和智能化集成技術(shù)等。

預(yù)處理技術(shù)

鋁合金廢料預(yù)處理工藝方案主要有人工分選和機(jī)械分選兩種。

人工分選是指根據(jù)廢料的形態(tài)和實(shí)物標(biāo)志等，采用目視方法將鋁合金廢料進(jìn)行大體分類。該方法在我國的再生鋁企業(yè)應(yīng)用比較廣泛。但人工分選勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，分選質(zhì)量對(duì)工人的熟練程度依賴性比較大。

機(jī)械分選是通過分選機(jī)械將鋁合金廢料中的銅、鐵、鋅等非鋁金屬廢料和塑料、泥土、砂石、木屑等非金屬夾雜物分選出來。不同的鋁合金廢料有不同的機(jī)械分選方法。機(jī)械分選生產(chǎn)效率高，分選質(zhì)量穩(wěn)定，規(guī)?；a(chǎn)成本低，在新建再生鋁企業(yè)應(yīng)用比較廣泛。

鋁廢料脫漆技術(shù)

廢易拉罐、廢舊型材等再生鋁廢料表面有涂層、油漆等防護(hù)層。在小型再生鋁廠，對(duì)此類廢料一般不作任何脫漆處理，直接投爐或簡單打包后熔煉，漆皮會(huì)在熔煉過程中燒掉。燃燒過程中部分鋁會(huì)氧化，使鋁熔體中的雜質(zhì)和氣泡增加，減少了鋁的實(shí)收率。常見的脫漆設(shè)備有雙室爐、脫漆窯、回轉(zhuǎn)爐等。以脫漆窯為例，脫漆窯內(nèi)溫度控制在380~500℃，開始加熱達(dá)到一定溫度之后，主要依靠廢鋁表面漆層的炭化過程放熱。在窯內(nèi)高溫氣氛中，廢鋁表面的漆皮涂層被炭化，并依靠窯身旋轉(zhuǎn)過程中的自身震動(dòng)而脫落。同時(shí)，廢鋁中的水分也會(huì)被烘干，消除了重熔過程中水和鋁熔體起反應(yīng)的可能，保證生產(chǎn)安全。

對(duì)于有涂層和油漆的薄壁廢料，直接投爐熔化，鋁回收率低，而如果預(yù)先進(jìn)行脫漆處理再熔化，回收率將大大提高，通過換熱急冷最大程度減少二噁英的排放，降低環(huán)境的污染。

廢鋁熔化技術(shù)

廢鋁熔化回收率直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在熔化廢鋁時(shí)，不僅要求熔鋁爐耗能少、熔化速度快、熱效率高、熔體溫度均勻并易于控制，還要盡可能減少金屬的燒損。另外，在廢鋁熔化過程中產(chǎn)生的廢氣達(dá)標(biāo)排放更是當(dāng)今環(huán)保要求的必須條件。這就要求在廢鋁處理過程中，熔鋁爐能將煙氣中的有害物質(zhì)和可燃物燃燒分解成可控的無害物質(zhì)，從而減少對(duì)環(huán)境的污染。

廢鋁熔化的主要設(shè)備有雙室爐、側(cè)井爐、回轉(zhuǎn)爐等。以雙室爐為例，其最大的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)原料形態(tài)的不同，采用不同的加料和熔化方式，最大程度地減少燒損，利用有機(jī)廢氣燃燒的熱量加熱熔體，并通過換熱急冷最大程度減少二噁英的排放。

目前，廢鋁熔化技術(shù)正朝著能源消耗小、熔化速度快、金屬燒損少、環(huán)境污染小的方向發(fā)展。

再生鋁煙氣處理技術(shù)

在再生鋁熔化的過程中，各種熔鋁爐爐門打開時(shí)均會(huì)產(chǎn)生粉塵及煙氣，爐膛內(nèi)燃燒也將產(chǎn)生煙氣。這些煙氣經(jīng)統(tǒng)一收集后通過煙道或煙管進(jìn)入袋式除塵器等凈化設(shè)備，處理達(dá)標(biāo)后才能排放。脫漆窯、雙室爐、回轉(zhuǎn)爐等爐型由于主要處理帶漆皮涂層的廢鋁料，可能產(chǎn)生含煙（粉）塵、二噁英、SO2、NOx、HCl的煙氣，設(shè)備及除塵凈化系統(tǒng)應(yīng)考慮以二噁英等為代表的有機(jī)污染物的達(dá)標(biāo)排放。普通熔鋁爐、保溫爐等產(chǎn)生的煙氣含煙（粉）塵、SO2、NOx、HCl，通過除塵凈化系統(tǒng)處理可滿足煙（粉）塵等常規(guī)污染物的達(dá)標(biāo)排放。

脫漆窯經(jīng)過高溫碳化將大部分的漆皮進(jìn)行碳化，少量經(jīng)揮發(fā)進(jìn)入煙氣，此部分煙氣經(jīng)冷卻、吸附和布袋過濾將二噁英、粉塵等有害物質(zhì)處理達(dá)標(biāo)后排放。雙室爐將經(jīng)脫漆窯處理后的廢鋁或含有少量涂層的廢料（如門窗型材）加入廢料室爐門橋上，經(jīng)過燒嘴預(yù)熱，將有害煙氣（含少量有機(jī)涂層或揮發(fā)的機(jī)油等有機(jī)物）經(jīng)輔助收集煙氣通道送入加熱室的燒嘴前，通過燃燒器將大部分有機(jī)物燃燒分解，然后將此時(shí)產(chǎn)生的煙氣通過換熱器急劇降溫，將產(chǎn)生二噁英的溫度時(shí)間大大縮短，防止二噁英等有機(jī)物二次產(chǎn)生，最后再經(jīng)布袋除塵過濾將煙氣處理達(dá)標(biāo)后排放。回轉(zhuǎn)爐燃燒后將煙氣通過吸附、中和，再將煙氣經(jīng)布袋除塵過濾處理達(dá)標(biāo)后排放。熔鋁爐、保溫爐產(chǎn)生的煙塵由收塵罩和煙道收集后經(jīng)布袋除塵過濾處理達(dá)標(biāo)后排放。經(jīng)過各熔化設(shè)備自身和除塵凈化設(shè)備處理后的粉塵、二噁英等均應(yīng)滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996二級(jí)和《再生銅、鋁、鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB31574-2015。

目前，再生鋁煙氣處理技術(shù)針對(duì)每種有害煙氣成分進(jìn)行分析處理，配置相應(yīng)的設(shè)備，使各種工況下的煙氣在對(duì)應(yīng)的設(shè)備配置情況下均可達(dá)標(biāo)排放。

智能化集成技術(shù)

當(dāng)前國內(nèi)大多數(shù)再生鋁企業(yè)規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)集中度較低，自動(dòng)化程度很低。大部分大型再生鋁企業(yè)還在向機(jī)器代人方向努力，利用機(jī)器分選物料，替代人的體力勞動(dòng)，小型再生鋁企業(yè)甚至還沒達(dá)到這個(gè)階段，大多停留在人工分選處理。

增加智能化設(shè)備效果比較容易測算，而增加智能化工廠系統(tǒng)則很難短期直觀地發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)，且其價(jià)格一般較高。因此，再生鋁企業(yè)在智能化的發(fā)展道路上，仍屬于初級(jí)階段，在向更深入的方向應(yīng)用上仍處于懷疑和觀望狀態(tài)。但隨著企業(yè)在安全、效率和可靠性上需求的不斷提高，人力成本的不斷增加，智能化轉(zhuǎn)型仍是再生鋁企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

智能化轉(zhuǎn)型就是自動(dòng)化的升級(jí)和信息化技術(shù)的融合提升，這不僅是簡單地通過自動(dòng)化用機(jī)器代人，而且是通過大數(shù)據(jù)和云計(jì)算對(duì)信息收集和篩分，使工廠能夠?qū)崿F(xiàn)自主化決策，靈活地處理多樣化的再生鋁來料，快速生產(chǎn)相應(yīng)的再生鋁產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)再生鋁原料的保級(jí)使用。

目前的再生鋁企業(yè)很難做到對(duì)工廠所有數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集和分析，用于管理和決策。大多數(shù)新型的再生鋁廠也還屬于預(yù)留單體設(shè)備的數(shù)據(jù)采集接口這個(gè)階段，沒有主動(dòng)增加MES、ERP等較為成熟的生產(chǎn)和能源管理系統(tǒng)，小型再生鋁企業(yè)更不會(huì)主動(dòng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)再生鋁的智能化牽涉方面眾多，還有很長的路要走。