1.铸锻件加工废屑及废料前期预处理工艺
(1)预处理 铁屑或切屑在回收之前可能含有加工时所带进的水分和油脂,如果未经处理,在装炉和熔炼初期烟雾弥漫,铁液吸收大量气体,就会导致铁液中的气体含量增高,不仅影响铸件质量,而且熔炼过程中气体还会向炉衬内扩散,有可能导致感应线圈损坏。因此,铁屑绿色回收首先应进行预处理。一般情况下,预处理工艺首先通过脱油机,脱除加工时所带进的油脂;对于带有切削液的铁屑,也可直接采用焙烧处理,脱除加工时切削液所带进的水分和油脂。后经离心脱湿工艺和快速烘干工艺,使水分含量降至1%以内。
(2)压制团块 铸铁屑为铸铁件切削加工的下脚料,其碎末状外表含有氧化铁薄层,自然堆积密度为2g/cm3左右,相对磁导率为1.6左右,与空气的磁导率接近。块状铸铁的相对磁导率约600~1000,为了提高入炉料的磁导率,需要提高铸铁屑的整体密度。经过反复试验,对比数据,屑饼块的密度可达到5.2g/cm3左右,屑饼块的相对磁导率提高到300以上,入炉后坩埚内冷态(<700℃)整体导磁率明显增大,与直接填装铸铁屑相比冷态电磁加热效率明显提高,基于相应的分析计算,采用3000kN液压机和配套模具自主开发了专用屑饼机,将散状的铸铁屑通过压力成型为屑饼团块。
2.将工控机配料与光谱仪联网,调整配料
为提高了回收废铁屑、钢屑的熔炼铁液质量,通过工控机的硬件二次开发及软件的系统集成,我们研发了微机配料系统,包括起重电磁铁、无线遥控微机配铁仪、无线吊钩传感器、整流控制柜及配料操作器等。金属炉料按事先输入的配方自动配运,自动累计称量,数字化调校。同时采用工控机与光谱分析仪联网,数据即时交换,电炉成分控制模块,负责与光谱仪分析成分进行自动调整系统。工控机配料系统根据联网得到的分析的成分,反馈到自动上料设备上进行调整所需炉料的各组份,加料快速准确。配料数据可存储三个月,具备USB接口,读取数据并可传输到办公室电脑上管理、打印,也可与计算机联机将配料数据上传计算机并通过局域网发送到企业ERP,接受计算机发来的新配方。这样实现了电炉配料微机化,误差自动补偿、自动打印加料数据记录,降低了配料环节的盲目性。
3.电炉铸铁屑熔化在线监测系统,实现炉衬厚度在线监控
我们可以用干应电炉系统运行阻抗的变化曲线来描述炉衬厚度的变化。在电炉内铁液熔化条件下,运行阻抗随炉衬厚度减少而减小。通过在线检测运算出运行阻抗,就可在线检测炉衬厚度变化情况。分析炉衬厚监测的现状,通过建立感应电炉的数学模型,从理论上分析电炉的内部磁场分布,炉料阻抗、炉料感应电流与磁场强度及炉衬厚度的关系,炉料的感应电流与输入电流的关系及运行阻抗与炉衬厚度的关系等。
废铝铁回收再生加工,一般经过以下四道基本工序。
(1)废铝料的备制首先,对废铝进行初级分类,分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品,应进行拆解,去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件,再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件,如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等,要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线,应先分离钢芯,然后将铝线绕成卷。
铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的,铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体,从而降低其机械性能,并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在1.2%以下。对于含铁量在1.5%以上的废铅,可用于钢铁工业的脱氧剂,商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。目前,铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除去废铝中过量铁,尤其是以不锈钢形式存在的铁。
废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以限度地避免空气污染,而且使得净金属的回收率大大提高。
装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器,在液化层,铝沉淀于底部,废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦油和固体炭,再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌,与仓中的溶解液混合,砂石等杂质分离到砂石分离区,被废料带出的溶解渡通过回收螺旋桨返回液化仓。
(2)配料根据废铝料的备制及质量状况,按照再生产品的技术要求,选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑金属的氧化烧损程度,硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大,各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及金属实收率,除油不干净的废铝,将有20%的有效成分进入熔渣。
(3)再生变形铝合金用废铝合金可生产的变形铝合金有3003、3105、3004、3005、5050等,其中主要是生产3105合金。为保证合金材料的化学成分符合技术要求及压力加工的工艺需要,必要时应配加一部分原生铝锭。
(4)再生铸造铝合金废铝料只有一小部分再生为变形铝合金,约1/4再生成炼钢用的脱氧剂,大部分用于再生铸造用铝合金。美、日等国广泛应用的压铸铝合金A380、ADCl0等基本上是用废铝再生的。
铝及铝合金块状废料、废件切片1级:由清洁的经过破碎的汽车、飞机、家用电器等铝零件构成,不含其它金属和夹杂物,油脂及表面污物〈2%;2级:由经过破碎的各种铝废料构成,可以含有其它金属和石块、玻璃、橡胶、塑料或附着物等,但应标明含铝量;一级切片的尺寸应>3 0毫米,2级切片中的铝含量由供需双方商定。
废容器 变形铝及铝合金、铸造合金 GB3190、GB8733 。 1级:同一牌号,无夹杂,容器内无残留物;2级:牌号不同,无夹杂,容器内无残留物;3级:同一牌号,夹杂及残留物〈2%;4级:不同牌号,夹杂及残留物〈2%;1、 废油箱、油桶、奶桶;2、 民用壶、盆、各种罐体;3、 工业上用的各种容器、罐体;容器中不能有残留的液体、气体和可燃、有毒物质,杂质的扣除由供需双方商定