雙室熔煉爐
雙室熔煉爐爐膛被懸掛隔墻分為加熱室和熔解室。加熱室由切向燒嘴德回轉(zhuǎn)火焰對金屬加熱，高溫?zé)煔饨?jīng)隔墻上的孔洞進(jìn)入熔解室。流入熔解室的煙氣量由擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，以便產(chǎn)生所需的預(yù)熱溫度，使鋁廢料中的污染物發(fā)生部分燃燒與分解（或裂解）。分解或裂解的氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入直接加熱室進(jìn)行燃燒，形成對環(huán)境無害的燃燒產(chǎn)物。
雙室熔煉爐的優(yōu)點(diǎn)：
① 鋁廢料的預(yù)熱、干燥和熔化均不在火焰的直接猛烈的燃燒之下進(jìn)行的，金屬燒損少；
② 在整個熔煉過程中，熔體通過循環(huán)式攪拌機(jī)進(jìn)行循環(huán)，因而熔體溫度和成分均勻；
③ 由于采用旋轉(zhuǎn)蓄熱式的加料機(jī)構(gòu)和爐型，全部煙氣均進(jìn)行余熱回收，熱效率高，能耗低。
④ 鋁廢料是在一個密閉的系統(tǒng)中加入的，無煙氣溢放到車間，工作環(huán)境較好；
⑤ 在熔煉時無需像國外的雙室爐那樣需添加熔劑，減少了生產(chǎn)成本。
熔煉過程：
開爐時在加熱室內(nèi)加入干凈的大塊鋁廢料，進(jìn)行快速熔化，在熔池內(nèi)形成一定深度的熔體；同時在從熔解室的投料口投料進(jìn)行預(yù)熱；當(dāng)鋁液達(dá)到一定深度后開啟循環(huán)攪拌機(jī)，使熔體在加熱室、熔解室之間進(jìn)行循環(huán)，高溫的熔體對從熔解室加料口投進(jìn)的料進(jìn)行沖刷熔解；熔煉結(jié)束后將鋁熔體轉(zhuǎn)注到保溫爐中，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)熔煉，雙室熔煉爐中應(yīng)保留一定量的熔體。
雙室熔煉爐主要由爐體、燃燒系統(tǒng)、循環(huán)攪拌機(jī)、和控制系統(tǒng)等組成。
熔解室和加熱室的熔體通過循環(huán)攪拌機(jī)和懸掛隔墻下部的孔洞實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
一、主要工藝配置
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項目
規(guī)格
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額 定
容量(t)
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保溫爐規(guī) 格
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四軌上料
機(jī) 規(guī) 格
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重量傳感器 規(guī) 格
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熔煉爐
預(yù)熱器
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保溫爐預(yù)熱器
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1T
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1-6T
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0.5T/0.5m3
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3×30T
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60
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2T
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2-8 T
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0.75T/0.75m3
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3×30T
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100
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3T
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2-10 T
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1T/1m3
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3×50T
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160
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5T
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2-15 T
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1.25T/1.25m3
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3×50T
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220
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二、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
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項目
規(guī)格
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熔化速率(t/h)
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爐組產(chǎn)能(t/年)
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熔煉爐能耗(104Kcal/t)
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保溫爐能耗(104Kcal/t)
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熔煉爐
風(fēng) 機(jī)
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保溫爐
風(fēng) 機(jī)
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潔凈料燒損(%)
視原料確定
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稱重
誤差
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燃 料
種 類
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1T
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1 25%
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5000
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≤55
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≤18
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5.5Kw
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4Kw
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原鋁錠≤0.8%
剝皮電線≤1.5%
塊狀機(jī)件≤2%
新切屑類≤3.5%
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≤0.5%
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燃 氣
輕質(zhì)柴油
劣質(zhì)柴油
重 油
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2T
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2 25%
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10000
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≤48
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≤15
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7.5Kw
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5.5Kw
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3T
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3 25%
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15000
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≤45
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≤15
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11Kw
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5.5Kw
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5T
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5 25%
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25000
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≤40
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≤12
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15Kw
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7.5Kw
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三、主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、四導(dǎo)軌翻斗式上料機(jī)：
a、適應(yīng)各種打包料、破碎料、錠料、小捆料等。
b、爐頂操作平臺用以輔助加料：如長料、上料機(jī)故障等。
2、爐頂蓋與啟蓋卷揚(yáng)機(jī)：
耐熱鑄鐵爐蓋內(nèi)襯高強(qiáng)澆注料，豎爐無爐料時關(guān)閉爐蓋。
3、豎爐：
a、充滿豎爐的爐料充分利用煙氣余熱，降低能耗，最低能耗達(dá)35Kg/t·Al。
b、爐料在進(jìn)入鋁液前被烘干并燒凈有機(jī)雜質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
c、充分預(yù)熱爐料后可提高熔化速率1倍以上。
4、熔解室：
a、爐料在解化室內(nèi)進(jìn)一步利用煙氣余熱。
b、專門為扒鐵配置的爐門，便于扒鐵。
5、加熱室：
a、只在加熱室配置切向布置的燃燒器，對鋁液進(jìn)行均勻而充分的加熱。
b、定期扒除被鋁液從熔解室?guī)氲母≡颈３譂崈粢好婕訜帷?/div>
6、鋁液循環(huán)系統(tǒng)：
a、配置循環(huán)攪拌機(jī)。
b、高溫鋁液推入熔化室，對已預(yù)熱的爐料以浸沒方式熔化，燒損極低。
c、低溫鋁液帶動浮渣回流到加熱室，使熔解室處于潔凈液面。
d、鐵件停留在低溫的熔化室，增鐵少。
7、熔煉爐空氣預(yù)熱器：
a、空氣預(yù)熱器采用管壁結(jié)合雙回程結(jié)構(gòu)，提高預(yù)熱效果。
b、加入破碎料時，豎爐排煙阻力太大，爐壓控制閥打開，承擔(dān)部分排煙。
c、爐蓋關(guān)閉時，預(yù)熱器承擔(dān)全部排煙。
d、預(yù)熱空氣可利用煙氣余熱提高火焰溫度、強(qiáng)化加熱、降低能耗。
8、保溫爐：
a、兩臺保溫爐交替使用。
b、保溫爐采用圓形結(jié)構(gòu)，切向布置燃燒器，爐溫均勻，能耗低。
c、保溫爐配置空氣預(yù)熱器，降低能耗。
9、重量傳感器：
稱量保溫爐重量，準(zhǔn)確配置合金。
10、煙氣凈化系統(tǒng)：
有效凈化精煉與有機(jī)雜質(zhì)分解的煙塵，運(yùn)行費(fèi)用低。
四、應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)
1、能耗低：最低熔化油耗35Kg/t·Al。
a、豎爐內(nèi)預(yù)熱。 b、熔化室內(nèi)預(yù)熱。 c、預(yù)熱器預(yù)熱空氣。
2、燒損低：最低凈燒損達(dá)0.6%。
a、浸沒式熔化。 b、潔凈液面熔化。 c、預(yù)熱后快速熔化。
3、熔速快：
a、爐料被預(yù)熱。 b、鋁液循環(huán)量大。 c、空氣預(yù)熱溫度高。
4、增鐵少：
a、無鋁液扒鐵。 b、鐵存留低溫區(qū)。 c、快速熔化時間短。
5、鋁液質(zhì)量好：
a、無過熱過燒。 b、豎爐分解雜質(zhì)。 c、合金成份偏差小。
6、破碎料適應(yīng)性強(qiáng)：預(yù)熱器排煙改善豎爐對破碎料的適應(yīng)性。
7、中途扒渣方便：加熱室可隨時扒除浮渣。
8、環(huán)保效應(yīng)：效果好、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低。
適用于：易拉罐、打包鋁屑、打包料以及粉碎料。
雙室反射爐，顧名思義就是由兩個熔煉室組成的熔煉爐，其爐型有多種形式，但一般都是兩個熔室，即內(nèi)熔室和外熔室，兩室之間有專門設(shè)計的通道，供鋁液循環(huán)之用。雙室反射爐的外熔室主要起熔化廢鋁的作用，內(nèi)熔室則進(jìn)行熔煉。在實(shí)際操作中，廢雜鋁直接加入到外熔室的鋁融液中，并迅速被過熱的鋁融液淹沒，由于廢鋁避免了與火焰直接接觸，因此廢鋁的燒損很低，可以大幅度提高鋁的回收率。內(nèi)熔室的容積大于外熔室，其主要作用是加熱鋁融液，同時熔煉鋁合金?？梢钥闯?，雙室反射爐集中了坩堝熔煉爐和反射爐的優(yōu)點(diǎn)（前者廢鋁不接觸火焰，燒損低；后者容積大，熱效率高）。常用的雙室反射爐內(nèi)熔室配有燃燒系統(tǒng)，而外熔室沒有燃燒系統(tǒng)。廢鋁由外熔室加入，直接浸泡在過熱的鋁液中，隨之被融化，鋁溶液的溫度隨之下降，經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入內(nèi)熔室，熔融的鋁液在內(nèi)熔室被加熱，然后在循環(huán)泵的作用下又進(jìn)入外熔室，繼續(xù)熔化廢鋁，如此往復(fù)循環(huán)進(jìn)行。熔煉過程中大量的鋁灰在外熔室產(chǎn)生，因外熔室的容積小，表面積小，因此與其它熔煉爐相比可以明顯減少添加劑（主要為覆蓋劑）的加入量，同時便于鋁灰的清除，減輕了工人的操作強(qiáng)度。循環(huán)泵一般采用陶瓷循環(huán)泵或石墨循環(huán)泵。 根據(jù)資料介紹，雙室反射爐添加劑的消耗量僅為其它反射爐的二分之一到三分之一，回收率可以提高2到5個百分點(diǎn)，能耗也可以降低20-30%。雙室反射爐在處理散碎的廢鋁和鋁屑時，以上優(yōu)勢更為突出。 雙室反射爐的缺點(diǎn)也是明顯的，這就是當(dāng)廢鋁熔化到一定數(shù)量時，達(dá)到了熔煉爐的設(shè)計容積，此時要停止加料，進(jìn)行成分調(diào)整和精煉、除氣等，再經(jīng)過靜置之后鑄錠。如果爐中的鋁融液全部鑄錠，那么在進(jìn)行下一爐熔煉時，開始加入的一部分廢鋁仍要與火焰接觸，仍存在燒損的問題。為回避這一問題，一些企業(yè)在鑄錠后期，在爐中預(yù)留一部分鋁融液，以便進(jìn)行下一爐的熔煉，但是，預(yù)留的這一部分鋁融液已經(jīng)進(jìn)行了精煉，使其重新與廢雜鋁混合，還需要重新進(jìn)行精煉，這樣做不僅浪費(fèi)了工時而且增加了能耗和添加劑的消耗量，而且降低了生產(chǎn)的效率，在經(jīng)濟(jì)上是很不合適的。 為解決以上的問題，有的企業(yè)另建一個靜置爐，雙室反射爐只起到熔煉和調(diào)整成分的作用，而大部分精煉等過程在靜置爐中進(jìn)行。 （2）帶加料井式的融鋁爐：該種熔煉爐也是一種雙室反射爐，由加料井熔煉爐和磁力泵組成，三者形成一個循環(huán)系統(tǒng)，如圖所示。生產(chǎn)中，鋁廢料持續(xù)加到加料井中，被過熱的鋁液融化，然后在磁力泵的作用下進(jìn)入反射爐，這樣往復(fù)進(jìn)行，達(dá)到熔煉的目的。優(yōu)點(diǎn)是燒損小，金屬回收率高，適應(yīng)處理碎的廢鋁料，更適應(yīng)處理鋁屑。熔煉爐的形式可以是方型的。 （3）帶電磁攪拌系統(tǒng)的反射爐：反射爐熔煉再生鋁合金過程中，為了促進(jìn)熱的交換，加快鋁的熔化速度，增加反應(yīng)速度，保證鋁溶液的成分均勻，要進(jìn)行攪拌。每次攪拌都會破壞液面的氧化鋁保護(hù)層，加大了鋁的燒損。為此，許多單位都在研究攪拌技術(shù)，盡管出現(xiàn)了機(jī)械耙等，但都不十分理想。 電磁攪拌系統(tǒng)是英國企業(yè)研究的技術(shù)，適用于各種反射爐和靜置爐。電磁攪拌的原理是將感應(yīng)線圈安裝在爐子底下或側(cè)面，通電之后產(chǎn)生一個行波磁場。熔池內(nèi)鋁合金溶液的攪拌（流動）是依靠電磁場和導(dǎo)電金屬液之間相互作用進(jìn)行的。這與電動機(jī)的原理類似，電動機(jī)的定子相當(dāng)于攪拌器，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于熔池。 電磁攪拌可以大幅度降低燒損，減輕操作強(qiáng)度，凈化了環(huán)境，降低爐渣產(chǎn)生量，并可得到成分均勻的鋁合金溶液。電磁攪拌系統(tǒng)的造價很高，需要有較高投資能力的企業(yè)才能建設(shè)。 （4）落差式反射爐：落差式反射爐又稱為子母爐，是一種比較適用的反射爐組，尤其是處理含鐵高的廢鋁料效果甚佳。子母爐由熔化爐和熔煉爐組成，兩者之間相通聯(lián)，有一定的位差。熔化爐只起到熔化作用，爐料進(jìn)入熔化爐之后，快速熔化，然后鋁融液流到熔煉爐中，而鐵等雜質(zhì)留在爐中，人工爬出，因此減少了鐵與熔融的鋁溶液接觸的時間，減少了鐵熔入鋁液中。進(jìn)入熔煉爐的鋁液進(jìn)一步熔煉，由于熔煉爐中不存在鐵等雜質(zhì)，因此，在整個熔煉過程中避免了鐵對鋁融液的污染，保證了鋁合金的質(zhì)量。 子母爐是一種非常值得推廣的爐型，大小均可，且投資低廉，適用性強(qiáng)，目前北方地區(qū)有許多企業(yè)采用此種爐性。在使用子母爐時，當(dāng)爐料熔化之后，要盡快放出溶液，減少鋁溶液在爐內(nèi)的停留時間，以減少鐵及其它雜質(zhì)溶入鋁液。 （5）旋轉(zhuǎn)式反射爐 旋轉(zhuǎn)式熔爐有多種形式，特點(diǎn)是在生產(chǎn)過程中爐體可以旋轉(zhuǎn)360度，這樣可以提高熱效率，傳熱速度快，可以基本上免去了攪拌操作。由于耐火材料均勻的接觸熔融的鋁液，因此對爐壁的腐蝕均勻（一般熔爐腐蝕最嚴(yán)重的部位在液面線上），因此爐齡也較長。旋轉(zhuǎn)式熔鋁爐必須使用液體或氣體燃料。
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