在用反射爐熔化廢鋁時，對于其熔化效率來說，廢鋁的入爐—攪拌—熔化—升溫—廢鋁的再入爐等各工序必須反復操作。

    在鋁的熔化過程中，常常進行溶液的攪拌，但與其他工序相比，往往被忽視。最近，已認識到，改善溶液的攪拌方法對熔化操作的合理化和提高生產效率有著極其重要的作用。

    以前，熔煉鋁的攪拌是通過大型搖臂叉車及金屬泵和噴吹氣體等方法來實現的。近年來，采用了用真空裝置進行攪拌的方法。各種攪拌方法各有其優(yōu)缺點。

    本文所介紹的電磁攪拌裝置，可以克服上述各種方法中存在的不足。應用電磁攪拌法的實踐已經證明，它具有許多優(yōu)良的效果。

    溶液的電磁攪拌效果

    對反射爐中的金屬溶液進行電磁攪拌，一般可取得如下的效果。 

    1．廢鋁液溫度的均勻化 

    根據反射爐的內部構造、未熔化的廢金屬量及爐內溶液深度等的不同，可以采用不同的溶液攪拌方法。若爐內全部是溶液，電磁攪拌可以在極短的時間內使溶液的溫度均勻。

    2．溶液成分的均勻化 

    在進行必要的分析，設定適當的攪拌時間后,可以實現溶液成分的均勻化。 

    3.縮短熔化時間 

    由于通過廢鋁液的攪拌可使上下部位的廢鋁液的溫度均勻，因而可增加從燒嘴供入廢鋁液的熱量。另外，由于廢鋁液的流動，可以促進從廢鋁液向廢鋁液中的廢金屬的傳熱，提高供熱效率。此外，由于在攪拌廢鋁液的過程中不必停止燒嘴的工作，所以可提高加熱效率。由以上幾種作用，可縮短熔化時間。 

    4. 節(jié)能 

    與以前使用的叉車式攪拌方法不同，由于采用電磁攪拌時不必打開熔化爐爐門，因而可減少熱損失。另外，由于可在低溫下進行熔化，因而有可能降低爐內的氣體溫度，從而可減少廢氣的熱損失和通過爐壁的散熱損失。此外，由于縮短了熔化時間，其相應的熱損失也可減少。

    5. 提高收得率

    熔化爐的金屬收得率隨熔化的廢金屬的材料構成、熔化方法、精煉方法及爐渣的再處理方法等要素的變化而變化。

    因此，應用電磁攪拌后，由于爐內廢鋁液的溫度均勻，爐內溫度的控制容易，可以進行低溫熔化。 廢鋁液成分的均勻化，可以防止產生偏析。由于縮短了熔化時間后降低了金屬的損失等，因而可期待提高金屬收得率。另外，與進行叉車式攪拌等的機械式攪拌相比，可進行少波浪的圓滑的攪拌，這樣對減少金屬表面的氧化損失有利。

    6. 提高作業(yè)效率

    電磁攪拌器的運行操作極其簡單，在必要的時間內，可按照必要的方向容易地進行攪拌。

    而對叉車等機械式攪拌來說，必須進行機械安裝、整理及維護等。另外，還需要補充易耗件。對電磁攪拌來說，沒有易耗件，也幾乎不需要進行日常的維護，因而節(jié)省人力。 

    電磁攪拌器的設置方法 

    本裝置在反射爐的爐底部，利用電磁力的作用攪拌金屬溶液，它是一種完全不接觸廢鋁液的攪拌裝置。

    在反射爐的爐底部必須設有非磁性鋼板，在設置電磁攪拌器的部位，設有地坑可以容易地向爐子底部運入攪拌器，并采用頂起攪拌器使之定位的方法。因此，對原有的熔化爐來說，當為其安裝攪拌器時，因為必須更換爐底鋼板，所以事前對電磁攪拌器的形式、設置位置及地坑底部的操作性等進行充分的探討，以決定安裝電磁攪拌器用的地坑的位置。

    電磁攪拌器的設置位置 

    選定電磁攪拌器的設置位置時，必須考慮反射爐的種類和構造以及反射爐的使用目的。

    1. 反射爐的種類和構造

    按其用途，反射爐可分為熔化爐和保持爐。按其構造可分為密閉型和敞開型。按其形又可分為方形、圓形、圓筒形等。按其溶液出爐方法還可分為固定式和傾動式等。 

    另外，從其用途和功能方面來看，可分為快速熔化爐和一般熔化爐。

    2.應用目的 

    對電磁攪拌器來說，由于它是利用電磁力使溶液產生運動作用，所以應針對其使用目的對其效果進行不同的評價。

    即當對保持爐和快速熔化爐中的出爐前的溶液進行攪拌時，使其在短時間內達到溫度與成分的均勻是進行攪拌的主要目的，此時，希望進行圓滑的、上下左右的攪拌。

    另外，當將攪拌用于廢料的熔化過程時，為了達到低溫熔化和迅速的熱交換，希望金屬的循環(huán)量要大。因此在此種情況下，有必要將電磁攪拌器選定在使廢鋁液容易進行循環(huán)的位置上。 

    3.電磁攪拌器在各種反射爐中的應用實例。

    1)．密閉型熔化爐中熔化廢料時的應用實例。此時，首先將廢料裝入反射爐內，由于采用了熔化廢料的方法， 在爐內熔化的廢鋁液不達到一定程度時不使用電磁攪拌器，隨著廢料的不斷熔化，當達到廢鋁液可進行循環(huán)時，則可開始采用電磁攪拌器進行熔化，它可以起到促進向爐內廢鋁液中未熔化的廢料供熱的作用。因此，應將電磁攪拌器設置在偏離反射爐中心的部位，它可以容易地形成如圖74中、所示的廢鋁液的循環(huán)。

    2)．在開放型熔化爐中熔化廢金屬料的實例。在此情況下，預先向爐內裝入由外部供給的廢鋁液，廢鋁液量相當于爐子容量的1/3~1/4。這一預熔化的廢鋁液在電磁攪拌力作用下進行循環(huán)的同時，可促進開放式熔池中的廢金屬料熔化。因此，應將電磁攪拌器放置在稍微偏離反射爐中心的部位，這樣可容易形成圖中所示的廢鋁液在熔池內的循環(huán)流動。

    3). 在快速熔化爐的保持爐側，另增加一個開放的熔池部分，使之成為能同時熔化輕量廢金屬料的熔化爐。此時電磁攪拌器的平面位置和圖74（b）中的位置基本相同。

    4). 在密閉型爐的一側廢鋁液循環(huán)用的熔池部分，在該熔池部的下部設置電磁攪拌器，它用于促進廢鋁液的環(huán)流和廢料的熔化。

    此時，需要向爐內加入預先熔化好的廢鋁液，廢鋁液在電磁攪拌器的作用下形成循環(huán)流。爐內被加熱的廢鋁液巡回流動到循環(huán)的熔池部，它釋放出的熱量用于熔化被加入到熔池中的金屬廢料，廢鋁液再次流回爐內被加熱，這樣可形成循環(huán)式的熱交換，使廢氣金屬料不斷熔化。

    5). 在開放型熔池的熔化爐的一側，設置廢鋁液熔化用的爐池，在該爐池的下邊安置電磁攪拌器，促使廢鋁液循環(huán)而使廢金屬料熔化。此時，廢料的熔化在開放的熔池中進行，而不在供廢鋁液循環(huán)用的熔池中進行。為防止該循環(huán)部的散熱，在上部加蓋。

    對這種情況來說，由于在電磁攪拌器上面的廢鋁液循環(huán)部沒有廢金屬爐料，在開放的熔池部廢鋁液的流動加快，它適用于金屬切屑的連續(xù)熔化生產等。

    6)在保持爐中設置電磁攪拌器的實例。對廢鋁液的均勻攪拌來說，將電磁攪拌器設置在該圖所示的爐內中心處是有效的。在此情況下，由于不存在妨礙廢鋁液流動的廢金屬料，所以可對廢鋁液進行左右、上下圓滑的攪拌，可使之迅速達到溫度和成分的均勻化。

    4.在原有的爐子上設置電磁攪拌器 

    當觀察原有爐子的操作情況時，可看到即使是對同一座熔化爐，當每天的廢料的品種變化及加料量、加料次數變化時，其操作條件也會發(fā)生波動。另外，當在原有的爐子上設置電磁攪拌器時，應盡量減少其改造量，以便將停爐時間控制到最小限度。從這個意義上來說，可將爐子的改造量減至最小限度，這是一種應用電磁攪拌器的電磁攪拌力的熔化法。

    改進熔化操作

    為了更有效地靈活操作設置在反射爐上的電磁攪拌器，必須改進爐子的熔化工序及其操作方法，以適應電磁攪拌器的運行。下面介紹其熔化操作工序和獲得的效果。

    1.熔化工序的改善及其效果 

    （1）在密閉爐上，適用設置有電磁攪拌器。

    此時，設置電磁攪拌器后，打開爐門，縮短停止噴嘴工作的時間，增加廢鋁液的加熱時間。結果縮短了循環(huán)時間和熔化時間，達到了綜合節(jié)能效果。對輕型廢金屬料來說，其效果尤為明顯。

    （2）在密閉爐上，使用設置有電磁攪拌器。

    此時，在設置電磁攪拌器前，向爐內加入大量切屑和輕型廢金屬料，當爐內的廢鋁液和廢金屬料形成混合物狀時，用叉車進行攪拌，然后采用普通的加熱方法進行加熱。當設置電磁攪拌器后，定量地向循環(huán)爐池內加入爐料，采用一種與熔化室的加熱能力相適應的熔化方法，這就使熔化室內的溫度容易控制。由于幾乎不存在打開爐門，并停止噴嘴工作，所以可穩(wěn)定地進行熔化操作。結果縮短了熔化時間，節(jié)省了能源并提高了收得率。 

    （3）在開放式熔池爐上，使用電磁攪拌器。

    對這種情況來說，在設置電磁攪拌器前，不斷地用叉車等將熔化室內的廢鋁液送到開放的熔池內，并采用噴吹空氣等方法進行攪拌，但此時熱交換作用不充分。在設置電磁攪拌器后，熔化室內的熱量以廢鋁液循環(huán)的形式被送入開放的熔池內，供給廢金屬料使之熔化。此時，很少有必要打開爐門和使燒嘴停止工作，可穩(wěn)定地進行熔化操作。從而縮短了熔化時間，節(jié)約能源并提高收得率等。

    2.改善操作環(huán)境

    對以前勞動強度較大的鋁熔化操作來說，由于應用了電磁攪拌器而減少了在高溫下使用叉車進行作業(yè)，減少了叉車的運動操作量，也減少了易耗機件的維護修理量，同時可大幅度地改善操作環(huán)境，提供一個清潔的工作場所。

    3. 熔化操作的系統(tǒng)化 

    由于應用了電磁攪拌器，有可能在實現爐內廢鋁液溫度、爐內氣體溫度等穩(wěn)定的同時，實現自動測定控制。今后，可以期待快速發(fā)展熔化操作的自動化和系統(tǒng)化。

    結語 

    今后，需要進行熔化操作的鋁屑量將進一步增多，這在很大程度上要依靠反射爐的作用。不論是對新建的反射爐，還是原有的反射爐，都需要從根本上重新評價舊的熔化操作方法，將其改造成系統(tǒng)熔化法。尤其是對新建的爐子來說，應綜合改進反射爐的溫度監(jiān)視和燒嘴控制，余熱回收，考慮廢鋁液攪拌的爐體結構，廢金屬料的預熱及定量加爐料的方式等，由此而迅速提高其合理使用效果。

    另外，除本文中所介紹的爐底式電磁攪拌裝置外，電磁槽式的廢鋁液循環(huán)裝置也已進入普及階段，它已用于切屑的熔化、廢鋁液的輸送和出爐。今后，應進一步靈活地應用電磁攪拌器。