1.鑄鍛件加工廢屑及廢料前期預(yù)處理工藝
(1)預(yù)處理 鐵屑或切屑在回收之前可能含有加工時所帶進的水分和油脂,如果未經(jīng)處理,在裝爐和熔煉初期煙霧彌漫,鐵液吸收大量氣體,就會導(dǎo)致鐵液中的氣體含量增高,不僅影響鑄件質(zhì)量,而且熔煉過程中氣體還會向爐襯內(nèi)擴散,有可能導(dǎo)致感應(yīng)線圈損壞。因此,鐵屑綠色回收首先應(yīng)進行預(yù)處理。一般情況下,預(yù)處理工藝首先通過脫油機,脫除加工時所帶進的油脂;對于帶有切削液的鐵屑,也可直接采用焙燒處理,脫除加工時切削液所帶進的水分和油脂。后經(jīng)離心脫濕工藝和快速烘干工藝,使水分含量降至1%以內(nèi)。
(2)壓制團塊 鑄鐵屑為鑄鐵件切削加工的下腳料,其碎末狀外表含有氧化鐵薄層,自然堆積密度為2g/cm3左右,相對磁導(dǎo)率為1.6左右,與空氣的磁導(dǎo)率接近。塊狀鑄鐵的相對磁導(dǎo)率約600~1000,為了提高入爐料的磁導(dǎo)率,需要提高鑄鐵屑的整體密度。經(jīng)過反復(fù)試驗,對比數(shù)據(jù),屑餅塊的密度可達到5.2g/cm3左右,屑餅塊的相對磁導(dǎo)率提高到300以上,入爐后坩堝內(nèi)冷態(tài)(<700℃)整體導(dǎo)磁率明顯增大,與直接填裝鑄鐵屑相比冷態(tài)電磁加熱效率明顯提高,基于相應(yīng)的分析計算,采用3000kN液壓機和配套模具自主開發(fā)了專用屑餅機,將散狀的鑄鐵屑通過壓力成型為屑餅團塊。
2.將工控機配料與光譜儀聯(lián)網(wǎng),調(diào)整配料
為提高了回收廢鐵屑、鋼屑的熔煉鐵液質(zhì)量,通過工控機的硬件二次開發(fā)及軟件的系統(tǒng)集成,我們研發(fā)了微機配料系統(tǒng),包括起重電磁鐵、無線遙控微機配鐵儀、無線吊鉤傳感器、整流控制柜及配料操作器等。金屬爐料按事先輸入的配方自動配運,自動累計稱量,數(shù)字化調(diào)校。同時采用工控機與光譜分析儀聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)即時交換,電爐成分控制模塊,負責(zé)與光譜儀分析成分進行自動調(diào)整系統(tǒng)。工控機配料系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)網(wǎng)得到的分析的成分,反饋到自動上料設(shè)備上進行調(diào)整所需爐料的各組份,加料快速準確。配料數(shù)據(jù)可存儲三個月,具備USB接口,讀取數(shù)據(jù)并可傳輸?shù)睫k公室電腦上管理、打印,也可與計算機聯(lián)機將配料數(shù)據(jù)上傳計算機并通過局域網(wǎng)發(fā)送到企業(yè)ERP,接受計算機發(fā)來的新配方。這樣實現(xiàn)了電爐配料微機化,誤差自動補償、自動打印加料數(shù)據(jù)記錄,降低了配料環(huán)節(jié)的盲目性。
3.電爐鑄鐵屑熔化在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)爐襯厚度在線監(jiān)控
我們可以用干應(yīng)電爐系統(tǒng)運行阻抗的變化曲線來描述爐襯厚度的變化。在電爐內(nèi)鐵液熔化條件下,運行阻抗隨爐襯厚度減少而減小。通過在線檢測運算出運行阻抗,就可在線檢測爐襯厚度變化情況。分析爐襯厚監(jiān)測的現(xiàn)狀,通過建立感應(yīng)電爐的數(shù)學(xué)模型,從理論上分析電爐的內(nèi)部磁場分布,爐料阻抗、爐料感應(yīng)電流與磁場強度及爐襯厚度的關(guān)系,爐料的感應(yīng)電流與輸入電流的關(guān)系及運行阻抗與爐襯厚度的關(guān)系等。
廢鋁鐵回收再生加工,一般經(jīng)過以下四道基本工序。
(1)廢鋁料的備制首先,對廢鋁進行初級分類,分級堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。對于廢鋁制品,應(yīng)進行拆解,去除與鋁料連接的鋼鐵及其他有色金屬件,再經(jīng)清洗、破碎、磁選、烘干等工序制成廢鋁料。對于輕薄松散的片狀廢舊鋁件,如汽車上的鎖緊臂、速度齒輪軸套以及鋁屑等,要用液壓金屬打包機打壓成包。對于鋼芯鋁絞線,應(yīng)先分離鋼芯,然后將鋁線繞成卷。
鐵類雜質(zhì)對于廢鋁的冶煉是十分有害的,鐵質(zhì)過多時會在鋁中形成脆性的金屬結(jié)晶體,從而降低其機械性能,并減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應(yīng)控制在1.2%以下。對于含鐵量在1.5%以上的廢鉛,可用于鋼鐵工業(yè)的脫氧劑,商業(yè)鋁合金很少使用含鐵量高的廢鋁熔煉。目前,鋁工業(yè)中還沒有很成功的方法能令人滿意地除去廢鋁中過量鐵,尤其是以不銹鋼形式存在的鐵。
廢鋁中經(jīng)常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機非金屬雜質(zhì)。在回爐冶煉前,必須設(shè)法加以清除。對于導(dǎo)線類廢鋁,一般可采用機械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學(xué)剝離等措施去除包皮。目前國內(nèi)企業(yè)常用高溫?zé)g的辦法去除絕緣體,燒蝕過程中將產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴重地污染空氣。如果采用低溫烘烤與機械剝離相結(jié)合的辦法,先通過熱能使絕緣體軟化,機械強度降低,然后通過機械揉搓剝離下來,這樣既能達到凈化目的,同時又能夠回收絕緣體材料。廢鋁器皿表面的涂層、油污以及其他污染物,可采用丙酮等有機溶劑清洗,若仍不能清除,就應(yīng)當采用脫漆爐脫漆。脫漆爐的溫度不宜超過566℃,只要廢物料在爐內(nèi)停留足夠的時間,一般的油類和涂層均能夠清除干凈。
對于鋁箔紙,用普通的廢紙造漿設(shè)備很難把鋁箔層和紙纖維層有效分離,有效的分離方法是將鋁箔紙首先放在水溶液中加熱、加壓,然后迅速排至低壓環(huán)境減壓,并進行機械攪拌。這種分離方法,既可以回收纖維紙漿,又可回收鋁箔。
鋁及鋁合金屑末純鋁及鋁合金屑末 鋁線錠、重熔鋁錠、變形鋁及鋁合金、各種鑄造鋁合金GB1197GB1196GB3190GB8733GB8734。1級:同一牌號,無夾雜物,無油、無水;2級:同一牌號,有油或水、無夾雜物;3級:同一牌號,無油無水,夾雜物〈5%;4級:同一牌號,含油或水,夾雜物〈5%;此類廢料來源于各種機械加工制造業(yè)和鋁材加工過程產(chǎn)生的屑末 屑末的含油、水、及夾雜物的扣雜,由供需雙方議定。
混合鋁及鋁合金屑末,1級:混合牌號,無油無水無夾雜物;2級:混合牌號,含油或含水,無夾雜物;3級:混合料,無油無水,夾雜〈5%;4級:混合料,含油或含水,夾雜物〈5%; 同純鋁及鋁合金屑末 含水、油、銹蝕及夾雜物的扣雜,由供需雙方議定
鋁灰渣 熔渣1級:相同牌號,無夾雜;2級:混合牌號,無夾雜;3級:相同牌號,夾雜〈5%;4級:混合牌號,夾雜〈5%;鋁及其合金熔煉、澆注、鑄造等過程產(chǎn)生的表面撇渣。 碎料或塊狀廢料,碎料的小直徑〉5毫米,扣雜由供需雙方議定。