再生鋁生產(chǎn)熔煉設(shè)備

1、再生鋁生產(chǎn)熔煉設(shè)備1.1 再生鋁熔煉設(shè)備的作用再生鋁熔煉設(shè)備包括了熔煉爐、靜置爐、風(fēng)機(jī)、燃燒系統(tǒng)等。其中對(duì)再生鋁熔煉和靜置爐（小企業(yè)沒(méi)有靜置爐），因此，可以將熔煉爐和靜置爐看為一體。熔煉爐的種類(lèi)有很多，其作用都一樣，一是熔化爐料和添加劑，爐料包括了廢鋁、中間合金、工業(yè)硅和純鋁錠等；二是在爐內(nèi)一定的溫度下使熔融物之間發(fā)生一系列的化學(xué)和物理反映，使其中的雜質(zhì)形成浮渣或氣體除掉；三是調(diào)整成分，使其合金中的各種元素含量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；四是對(duì)合金熔融物進(jìn)行變質(zhì)等處理，細(xì)化精粒，使合金能夠符合相關(guān)的物理性能。因此熔煉爐的形式和結(jié)構(gòu)，對(duì)再生鋁合金的生產(chǎn)能力、成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及環(huán)境保護(hù)有著重要的作用。1.2

2、 主要熔煉設(shè)備常用鋁合金的熔點(diǎn)都不高，熔煉爐的形式基本上是兩種：地竭式和熔池1.2.1 日竭爐爐地竭是熔煉再生鋁合金的常用設(shè)備，具優(yōu)點(diǎn)是投資少、操作方便，金屬回收率高，但缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力小，壽命短和成分不穩(wěn)定，很難與大型反射爐相比。地竭爐的形式有多樣，常用的有鑄鐵培竭和石墨地竭。地竭爐在使用時(shí)，爐體固定在用耐火材料砌筑的鍋臺(tái)上，地竭爐的下部和四周是燃燒室。在使用較大的地竭爐時(shí)，因?yàn)榭紤]到培竭爐的自重問(wèn)題，爐體的底部不能架空，應(yīng)該落在穩(wěn)定的耐火材料上，尤其是大型的鑄鐵塔竭爐，在高溫下會(huì)使?fàn)t體變形而影響其壽命。地竭爐的燃料適應(yīng)性強(qiáng)，可以煤炭、焦碳、燃?xì)獾?，?duì)燃料的選擇空間較大。在用燃油或煤氣為燃料時(shí)

3、，地竭下面有噴嘴，噴入燃料和空氣燃燒加熱，此即是燃油地竭爐或煤氣爐。在用電加熱時(shí)，將電阻加熱元件（電阻絲或碳化硅棒）布置在地竭周?chē)?，即電阻培竭爐。用燃料的培竭爐，一般加熱升溫迅速，但其溫度控制不能很?chē)?yán)格。電阻培竭爐的加熱升溫速度較慢，電熱絲時(shí)可達(dá)900,碳化硅棒可達(dá)1200,比燃料爐的溫度低些，同時(shí)其設(shè)備費(fèi)用貴、耗電大和熔煉成本高。但是它的生產(chǎn)環(huán)境和勞動(dòng)條件較好，且熔化溫度能夠精確控制，適用于鋁和鎂合金的熔煉。外部熱源首先加熱地竭，地竭被熱后，再傳熱給培竭內(nèi)部的金屬爐料或熔液。根據(jù)這種傳熱特點(diǎn)，地竭爐是外熱式熔化爐，為提高熱效率。地竭均制成直徑較高度的尺寸為小的形式，以增加金屬與培竭壁的接觸面

4、積。這樣，熔化后的液體金屬與外界氣氛的接觸面積相對(duì)較小，可減輕金屬的氧化和吸氣，對(duì)金屬有利。在熔煉鋁合金時(shí)，多采用的培竭有兩種，一種是強(qiáng)度和耐火度均較高的石墨地竭，另一種是鑄鐵地竭。(1)石墨地竭：石墨地竭由專(zhuān)業(yè)耐火材料廠生產(chǎn)供應(yīng)，培竭尺寸和容量的規(guī)格很多，地竭的號(hào)數(shù)即熔化銅合金的公斤數(shù)，如50號(hào)塔竭能熔化50公斤銅，若熔化鋁時(shí)，其容量應(yīng)除以0.4的系數(shù)。石墨地竭可以多次使用，但總體講壽命較短，且隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)，培竭的導(dǎo)熱性能下降，影響了熱效率和生產(chǎn)效率。(2)鑄鐵地竭爐：因鋁合金熔化溫度較低，多在700-800C,因此大量采用金屬地竭，常用的是鑄鐵塔竭爐。普通鑄鐵培竭價(jià)格低、強(qiáng)度高和導(dǎo)熱

5、性好，為生產(chǎn)廣泛采用，但壽命短，生產(chǎn)中會(huì)頻繁更換地竭。為提高鑄鐵地竭的壽命，亦可采用含有鍥、銘或鋁的耐熱鑄鐵或耐熱鋼的培竭，以增長(zhǎng)其使用壽命。熔化鋁合金用的鑄鐵培竭容量多是30-250公斤，一般不超過(guò)300公斤，大容量的可達(dá)500公斤以上。為防止熔化過(guò)程中地竭中的鐵滲入鋁液，也為保護(hù)培竭，地竭在使用之前必須在培竭內(nèi)壁上噴刷防護(hù)涂料后再使用，地竭爐的涂料情況在相關(guān)材料中可以查到。大型地竭爐多是固定式的，熔煉過(guò)程完成后，可用澆勺由地竭中舀取熔液澆注，對(duì)大鑄件也可以將培竭吊出來(lái)澆注。許多中、小型電阻培圾爐帶有傾動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以?xún)A出培竭中的溶液。目前培竭爐正在向大型化和控制系統(tǒng)機(jī)械化方向發(fā)展，可傾動(dòng)式的大

6、型培竭爐，傾轉(zhuǎn)爐身即可澆出熔液。1.2.2 反射爐熔池式爐膛的熔煉設(shè)備稱(chēng)為反射爐。原始的反射爐是燃煤的，有燃燒室，火焰通過(guò)拱型的爐頂反射到熔煉室。隨著再生鋁技術(shù)的發(fā)展，大量現(xiàn)代化的反射爐已經(jīng)不采用煤為燃料，更多的采用燃油和燃?xì)?，因此，反射爐的概念已經(jīng)淡化，目前一般都稱(chēng)之為火焰式熔煉爐。燃料加熱的反射爐主要由爐底、爐墻和爐頂構(gòu)成熔煉室。形成深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及熔化的液體金屬。爐墻正面有加料和操作用的爐門(mén)。正規(guī)的熔煉爐是配備煙囪的，這樣可以有效的改變操作環(huán)境，節(jié)約能源和便于治理煙氣的污染，但目前實(shí)際中許多企業(yè)的爐子沒(méi)有煙囪，一些是敞開(kāi)的，一些在爐門(mén)設(shè)有集煙罩。燃煤的爐子在熔煉過(guò)程

7、中，從燃燒室來(lái)的高溫爐氣從側(cè)面窗孔沖入熔煉室，而燃油、燃?xì)獾臓t子的火焰直接噴入爐內(nèi)，加熱了爐頂和爐墻，同時(shí)也加熱了爐料。金屬爐料就是靠高溫爐氣和被熱到高溫的爐頂和爐墻的輻射來(lái)加熱和熔化的，反射爐因用燃料不同，其構(gòu)造有較大的差異。由于反射爐爐堂容積大，其容量可達(dá)幾十噸，目前熔煉鋁合金的爐子大的可達(dá)50噸以上。故可以熔煉各種的爐料，很適用于生產(chǎn)量較大的再生鋁企業(yè)。目前反射爐是熔煉鋁合金的主要設(shè)備。反射爐有矩形的和圓形的，而大多數(shù)采用矩形的，該種爐型筑造比較容易，造價(jià)較低。圓形反射爐成本高，維修不方便，但熱能利用率較高，因?yàn)橄嗤闹荛L(zhǎng)圓的表面積最大，因此，相同周長(zhǎng)的爐子，圓爐的表面積最大，受熱的面積

8、大，熱效率高。反射爐在生產(chǎn)中因金屬被直接加熱，故熱效率高，爐料和熔液淺，故開(kāi)溫快和生產(chǎn)率高。同時(shí)，反射爐在清除爐內(nèi)雜質(zhì)時(shí)也比較容易。但由于金屬與燃燒氣相接觸，故金屬的氧化和吸收氣體嚴(yán)重，故雜質(zhì)較多，影響熔液質(zhì)量。另外，由于火焰與爐料直接接觸，鋁的燒損較大，回收率相對(duì)于地竭爐要低。反射爐亦可采用電阻加熱方式，即電阻反射爐，電阻絲（帶）或碳化硅棒懸掛在爐頂土，靠高溫的電熱元件和爐頂輻射傳熱，加熱爐底上的金屬。它適用熔化熔點(diǎn)較低的鋁合金，電阻反射爐的勞動(dòng)條件較好，熔煉鋁合金質(zhì)量好，但是耗電量很大是嚴(yán)重缺點(diǎn)。反射爐在再生鋁行業(yè)大量應(yīng)用，并派生出許多爐型。（1）雙室反射爐：雙室反射爐是一種熔煉再生鋁合金

9、的專(zhuān)用設(shè)備，因其有能耗低、燒損率低、金屬回收率高的優(yōu)點(diǎn)，故被歐美一些再生鋁企業(yè)廣泛采用。但由于各國(guó)之間的技術(shù)壁壘，雙室反射爐在我國(guó)很少采用。雙室反射爐，顧名思義就是由兩個(gè)熔煉室組成的熔煉爐，其爐型有多種形式，但一般都是兩個(gè)熔室，即內(nèi)熔室和外熔室，兩室之間有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)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(guò)熱的鋁融液淹沒(méi)，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(shí)熔煉鋁合金。可以看出，雙室反射爐集中了培竭熔煉爐和反

10、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(méi)有燃燒系統(tǒng)。廢鋁由外熔室加入，直接浸泡在過(guò)熱的鋁液中，隨之被融化，鋁溶液的溫度隨之下降，經(jīng)過(guò)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(guò)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(shí)便于鋁灰的消除，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?jī)H為其它反射爐的二分之一到三分之一，回收率可

11、以提高2到5個(gè)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(shí)，以上優(yōu)勢(shì)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(shí)，達(dá)到了熔煉爐的設(shè)計(jì)容積，此時(shí)要停止加料，進(jìn)行成分調(diào)整和精煉、除氣等，再經(jīng)過(guò)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(shí)，開(kāi)始加入的一部分廢鋁仍要與火焰接觸，仍存在燒損的問(wèn)題。為回避這一問(wèn)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(shí)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

12、是很不合適的。為解決以上的問(wèn)題，有的企業(yè)另建一個(gè)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(guò)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(gè)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(guò)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(guò)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(huì)

13、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(guó)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(xiàn)圈安裝在爐子底下或側(cè)面，通電之后產(chǎn)生一個(gè)行波磁場(chǎng)。熔池內(nèi)鋁合金溶液的攪拌(流動(dòng))是依靠電磁場(chǎng)和導(dǎo)電金屬液之間相互作用進(jìn)行的。這與電動(dòng)機(jī)的原理類(lèi)似，電動(dòng)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(jià)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(chēng)為子母爐，是一種比較適用的

14、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(shí)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(gè)熔煉過(guò)程中避免了鐵對(duì)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(shí)，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(shí)間，以減少鐵及其它雜質(zhì)溶入鋁液。（5）旋

15、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(guò)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(duì)爐壁的腐蝕均勻（一般熔爐腐蝕最嚴(yán)重的部位在液面線(xiàn)上），因此爐齡也較長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)式熔鋁爐必須使用液體或氣體燃料。1.2.3 感應(yīng)爐這是利用電磁感應(yīng)作用加熱金屬的一種熔化爐，。感應(yīng)電爐根據(jù)攻電頻率的不同，可分為工頻爐（5060赫茲）.中頻爐（110千赫茲）和高頻爐200300千赫茲）。感應(yīng)爐從構(gòu)造上看為兩種：有鐵芯感應(yīng)爐和無(wú)鐵芯感應(yīng)爐。工頻有鐵芯感應(yīng)熔爐就相當(dāng)于一個(gè)變壓器，向鐵芯外的初級(jí)繞組送入工種熔化爐。感應(yīng)爐根據(jù)供電頻率之不業(yè)頻率

16、的交流電，在相次級(jí)繞組的與熔池連通的熔溝中的余屬內(nèi)即產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，從而使金屬加熱。無(wú)鐵芯感應(yīng)熔爐是培竭型熔化爐，在地竭外安置初級(jí)繞組，既感應(yīng)器，它是由空心銅管制成，管中通水冷卻。感應(yīng)器供電后，地竭內(nèi)金屬即產(chǎn)生感應(yīng)電流而生熱。工頻感應(yīng)爐的培竭外還布置磁扼，以提高爐子的電磁效率。工頻感應(yīng)爐在熔化小塊金屬料時(shí)效率很低，甚至難以熔化它，只適于大塊金屬料的熔化,所以，工頻感應(yīng)熔爐的量都比較大，可達(dá)幾噸或更大。由于電磁作用可以使?fàn)t中的液體全屬自身發(fā)生攪拌，能使其成分和溫度均勻，工頻爐可用來(lái)熔化銅合金、鋁合金和其它熔點(diǎn)較低的合金。工頻有芯感應(yīng)爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)該在熔溝中充滿(mǎn)金屬，以形成閉合回路；每爐熔化后澆

17、出的金屬應(yīng)有一定的剩余量，以保證能充滿(mǎn)熔溝使熔爐能繼續(xù)工作。在下部熔溝中，有時(shí)會(huì)被熔渣和污物堵塞，影響正常熔煉工作，故在爐下側(cè)設(shè)有塞孔，以便及時(shí)清理熔溝。在熔化鋁合金時(shí)，熔溝容易被鋁的氧化物堵塞。目前，有芯感應(yīng)爐多用來(lái)熔化銅合金。工頻無(wú)芯感應(yīng)爐沒(méi)有熔溝,麻煩少，爐體構(gòu)造筒單，比有芯爐優(yōu)越。但每爐澆注后也應(yīng)在培竭中留剩余量，以便于順利繼續(xù)工作。有的無(wú)芯感應(yīng)爐中間裝的是鑄鐵塔竭，可以提高電磁效率，特別適合熔煉鋁合金用。高頻率的交流電在金屬中通過(guò)時(shí)，發(fā)生“集膚效應(yīng)”，即在金屬爐料中因感應(yīng)而產(chǎn)生的電流并非均勻分布，而是金屬表面的電流密度最大，越向內(nèi)部電流密度越小，到一定深度后，則幾乎沒(méi)有電流了，一般，

18、把電流集中的表層深度稱(chēng)為“穿透深度”?？捎孟率接?jì)算:6二PNf式中：6電流穿透深度，厘米；p金屬的電阻系數(shù)，歐姆？厘米：u金屬的導(dǎo)磁系數(shù)：f電流頻率，赫茲。由上式可知，穿透深度與金屬料的電阻系數(shù)的平方根成正比，與導(dǎo)磁系數(shù)和電流頻率的平方根成反比。即是，對(duì)一定金屬而言，電流頻率越高，穿透深度越小，這樣。在金屬很薄的表層厚度上通過(guò)大量電流，其產(chǎn)生的熱量就集中，這有利于金屬爐料的加熱熔化。所以中頻感應(yīng)爐比工頻爐的電效率高得多，而且允許使用比較小塊的金屬料。中頻適用于無(wú)芯感應(yīng)爐，而不必安裝工頻所必備的磁扼，同時(shí)每次熔化后可以澆出全部金屬液，而不必保留剩余量?？捎脕?lái)熔煉鋼和鋁，效率和質(zhì)量很高，而且勞動(dòng)條

19、件好。但中頻感應(yīng)爐需要專(zhuān)用的變頻設(shè)備來(lái)供電，使其熔煉產(chǎn)品的成本增高。高頻爐一般不用來(lái)熔化鋼和鋁合金。這種由金屬料內(nèi)部感應(yīng)電流來(lái)加熱的爐子，是內(nèi)熱式熔化爐，它的熱效率比前述的培竭爐和反射爐的要高得多，感應(yīng)爐的爐襯一般是用耐火材料搗筑，也可以用予制的培竭裝入。鋁合金的熔煉過(guò)程包括金屬料熔化和金屬液態(tài)處理兩階段。熔化階段耗能大而費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，應(yīng)采取措施盡快熔化而減少金屬的損耗。液態(tài)處理階段則根據(jù)各熔煉合金的特點(diǎn)不同和爐料成分和品質(zhì)的不同，一般有熔煉除雜、合金化、精煉脫氣和變質(zhì)等步驟。在生產(chǎn)規(guī)模大時(shí)，反射爐多數(shù)為雙聯(lián)法，即先在容量大和效率高的反射爐中快速熔化金屬，再將溶液注入對(duì)溫度控制嚴(yán)格的電阻爐或反射爐中

20、進(jìn)行液態(tài)金屬處理及保溫，然后再澆注。這樣兩爐聯(lián)用，各發(fā)揮其所長(zhǎng)，能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)。具體采用何種爐型，選用哪種熔煉工藝方法，應(yīng)從熔煉合金的質(zhì)量和產(chǎn)量要求來(lái)確定。1.3 熔煉爐的發(fā)展熔煉爐技術(shù)的發(fā)展是伴隨其它工業(yè)技術(shù)特別是電子技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。從爐型方面看，以上介紹的雙室反射爐、帶加料井熔煉爐、電磁攪拌反射爐、旋轉(zhuǎn)式反射爐以及可傾式耐熱地竭爐等都是發(fā)展的方向。從加熱方式上看，無(wú)非是用到一些高能束加熱源，如激光、電子束、離子束等。熔體保護(hù)采用一些特殊結(jié)構(gòu)的密閉容器，以便實(shí)現(xiàn)真空或者是氣體的保護(hù)，避免熔體受到環(huán)境氣氛的污染。從節(jié)約能源角度看，在爐體的保溫設(shè)計(jì)上采用以新型保溫材料

21、以充分提高能源的利用率。從環(huán)保角度看，增添了爐氣、爐渣的凈化處理系統(tǒng)。培竭材料從石墨材料向耐高溫合金地竭方向發(fā)展,以提高培竭爐的使用壽命。從攪拌方式看，機(jī)械攪拌和電磁攪拌都在快速的發(fā)展，尤其是電磁攪拌將很快被采用。1.4 反射爐體筑造簡(jiǎn)介反射爐，顧名思義是通過(guò)反射的熱對(duì)爐料進(jìn)行加熱，使?fàn)t料熔化并熔煉傳統(tǒng)的反射爐是燃煤的，在爐子的一端建有燃燒室，火焰在上升過(guò)程中遇到拱型爐頂，被爐頂反射到熔煉室，從而達(dá)到熔煉的目的。反射爐不僅用于再生鋁企業(yè)，在有色金屬行業(yè)被廣泛應(yīng)用，如銅冶金、鉛冶金等。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，反射爐發(fā)展很快，尤其是燃料的改進(jìn)，大量采用燃油、燃?xì)獾?，反射爐得到了很大的改善，依靠反射的意

22、義正在減小，目前爐體的設(shè)計(jì)已經(jīng)不單純考慮對(duì)火焰的反射，而重點(diǎn)考慮提高爐子熱利用率和減少燒損。1.5 反射爐熱工1.5.1 反射爐的熱傳遞傳熱是一個(gè)復(fù)雜的物理現(xiàn)象，一般分為傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種傳熱方式反射爐爐體主要由爐頂、爐墻和爐底組成，三者對(duì)反射爐的傳熱有重要的意義。三種熱傳熱方式在反射爐中同時(shí)存在，一般稱(chēng)之為綜合傳熱。在實(shí)際生產(chǎn)中，火焰輻射廢鋁料和爐子的四壁，四壁再把熱傳導(dǎo)（或輻射、反射）給鋁料，與此同時(shí)，一部分熱通過(guò)四壁散失到體系之外，這是熱損失的主要因素，因此，在筑爐時(shí)要重視爐墻的保溫。熱的對(duì)流是在存在溫差的情況下才能發(fā)生，如果爐內(nèi)的溫度一致，那么就不存在對(duì)流，但實(shí)際上爐內(nèi)存在很大的溫差

23、，在爐料為融化之前，爐料周?chē)目諝膺h(yuǎn)底于火焰的溫度，因此火焰與爐料周?chē)目諝猱a(chǎn)生對(duì)流傳熱，爐料融化之后，熔融液體的不同部位存在較大的溫差，因此熔融鋁液中主要依靠對(duì)流來(lái)傳熱的。在反射爐中，爐墻對(duì)熱的傳遞起著重要的作用，它的作用如下：把一部分熱吸收，同時(shí)又把一部分熱輻射給爐料；直接把火焰的熱反射到爐料；把熱通過(guò)墻體傳導(dǎo)給爐料。因此在反射爐的設(shè)計(jì)和筑造過(guò)程中，要盡量考慮到三中傳熱的關(guān)系，充分考慮爐墻的結(jié)構(gòu)和選用的材料。1.5.2 反射爐的燃料和消耗200-300反射爐的燃料主要有煤炭、煤氣、柴油、重油和天然氣。無(wú)論以何種燃料，其熱傳遞的形式基本一致，所不同的是熱效率有所不同，熔化速率有所差異，燃料成

24、本有較大的差異。股反射爐每噸鋁耗燃料的情況如下，燃煤反射爐耗標(biāo)準(zhǔn)煤在公斤左右；燃重油反射爐油耗大約為60-80公斤；燃柴油反射爐大約耗油50公斤左右，最先進(jìn)的已經(jīng)達(dá)到30公斤；半煤氣反射爐煤耗大約為260-300公斤左右。燃料的消耗與反射爐的生產(chǎn)能力有關(guān)系，一般爐子越大，單位燃料消耗越低，以下立出了幾個(gè)常用反射爐燃料消耗的情況。(1)某企業(yè)15噸燃重油油爐技術(shù)參數(shù)(2)半煤氣反射爐煤耗情況1.5.3 反射爐的熱效率反射爐的熱效率一般都不算太高，尤其是火焰式的反射爐，一般情況下,幾種爐子的熱效率情況如下：反射爐熱效率低，也就是說(shuō)大量的熱被浪費(fèi)了，根據(jù)反射爐熔煉的特點(diǎn),反射爐熱的分配主要是：(1)

25、直接用于熔煉的熱大約為25-30%,這部分熱主要為融化和熔煉鋁消耗；(2)通過(guò)反射爐墻外表和爐門(mén)散失的熱，一般占15-25%,有時(shí)可達(dá)30%以上；(3)煙氣和爐渣帶走的熱大約為40-50%,在熔煉鋁合金過(guò)程中爐渣的產(chǎn)生量較少，而且不是熔融狀態(tài)的，因此，爐渣帶走的熱很小，主要是煙氣帶走的熱；為了提高反射爐的熱效率，要通過(guò)各種辦法減少熱的損失，如加厚爐墻和爐頂，添加隔熱層；盡少開(kāi)啟爐門(mén)的次數(shù)；在設(shè)計(jì)爐子的時(shí)候，要盡量減小爐子的表面積，提高爐子的容積。1.5.4 反射爐的余熱利用為了提高熱的利用率，要考慮到余熱利用的問(wèn)題，尤其是煙氣帶走的熱的利用。對(duì)煙氣余熱的利用，目前主要的辦法是利用煙氣預(yù)熱燃料(

26、氣體)和空氣，達(dá)到較好的效果。建設(shè)余熱鍋爐也是一種比較好的辦法。1.6 筑爐的環(huán)境和地質(zhì)條件1.6.1 對(duì)地址情況的了解建設(shè)爐子，為了達(dá)到長(zhǎng)久、安全，在建設(shè)之前一定要對(duì)筑爐周?chē)沫h(huán)境、地址情況、風(fēng)向等進(jìn)行深入的了解，如附近是否有河流、湖泊，是否塌陷區(qū)等。同時(shí)，對(duì)建設(shè)地點(diǎn)的地質(zhì)情況有所了解，必要時(shí)，要參考地質(zhì)部門(mén)的資料，詳細(xì)了解地質(zhì)情況。還要了解考季風(fēng)的風(fēng)向。1.6.2 地基為了保證爐體的安全可靠和長(zhǎng)久使用，熔煉爐必須有穩(wěn)定的基礎(chǔ)，因此地基的建造非常重要。地基一定選在好的土層上，一般要考慮以下幾條原則：（1）地基切忌打在土質(zhì)疏松、流沙層上，如果如果不可回避，一定要采取措施；（2）在建造基礎(chǔ)時(shí)還要特別注意，地基一定要建在擾動(dòng)層之下，打在老士上；（3）在北方地基一定要打在凍層之下。1.6.3 熔煉車(chē)間和爐體的布置爐子的位置要考慮以下問(wèn)題：1、周?chē)臻g和操作平面：便于操作、留出加料和維修的空間，運(yùn)輸方便、暫時(shí)不具備條件的，要預(yù)留出鑄錠機(jī)的位置，有長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮，使之布局合理。熔煉車(chē)間要建在風(fēng)向之下（企業(yè)應(yīng)該建在某個(gè)區(qū)域的風(fēng)向之下或居民區(qū)之下，減少不必要的麻煩）。1.7 爐體的形式和構(gòu)造1.7.1 爐體的形狀目前采用的主要有園型和矩形反射爐兩種。圓形爐反射爐的成本高，維修不方便，但熱能利