再生铝的制备

ccdp再生铝的未来发展
模压制品摘要:发展再生铝,被认为是破解电解铝高耗能、高污染难题的方向。省经信委相关人士介绍,汽车产业是再生铝的主要用户。
  市场需求日增,6家规模相对较大的川企却纷纷减产或停产
  发展再生,被认为是破解电解铝高耗能、高污染难题的方向。省经信委相关人士介绍,汽车产业是再生铝的主要用户。去年四川汽车整车产量翻倍,达近40万辆,飞速发展的汽车制造业对再生铝需求巨大。
  政策大力提倡,市场需求日增,我省再生铝产业却“不进反退”:6家规模相对较大的再生铝企业均大幅调低产量甚至停产。这其中究竟有何缘由?
  现状:纷纷减产停产
  近日,工信部发布《关于有金属工业节能减排的指导意见》(以下简称《意见》),要求到2015年,实现我国再生铝产量占当年铝产量的30%左右。
  四川的再生铝产业现状如何?
  3月18日下午,四川益德金属资源有限责任公司总经理冯军领记者走进原材料仓库,指着一小堆废弃的铝制摩托车零件、铝制窗框说:“这些都是春节前进的,两卡车50吨废铝,到现在没用完。”
  冯军预计,今年再生铝产量仅有1000吨。对这家设计年产量达10万吨、省内最大的再生铝企业而言,这个数字几乎意味着停产。
  眉山中能铝业有限公司则干脆停止生产再生铝。对副总经理万里来说,这个决定并不容易:2010年企业投资300万元,研发全新废铝熔炼炉,能耗可降低一半。一停产,当初的投资就打了水漂。炉具如今还堆在厂区,但早已满布灰尘。
  记者走访了省内6家规模较大的再生铝企业,其中4家比高峰时产量减少80%以上,2家企业则完全停止生产。省经信委相关人士估计,目前省内再生铝产量占铝总产量比值在10%以下,和《意见》要求差距巨大。
  原因:原料价高产品价低
  再生铝利润极低,这是企业“不进反退”的直接诱因。
  冯军手中有一本账:省内回收的型材废铝每吨约1.28万元,加上冶炼过程中每吨约15%的损耗、500元能耗、90元人工及运输费,再生铝每吨成本约为1.53万元;与此同时,受国内铝产能过剩影响,再生铝价格近年大幅下跌:主要产品ADC12铝合金锭,从2008年的每吨2万元已跌至1.6万元。在缴纳17%的增值税后,企业每吨获利仅约200元,利润率约为2%,而废铝占压的资金在千万元以上,“一旦成本控制失当、下游占压货款,很容易陷入亏损”。
  和沿海企业相比,四川再生铝产业还有自身“软肋”:进口废铝价格较低,但需要每吨500元的高额物流成本;而用本地废铝,又要面对不成熟的废料回收体系,“回收企业一般也就几十吨的进出,又小又散,回收效率低下,抬高了废铝价格。”四川圣道铝业有限公司副总经理程建说。
  双流县黄水镇废铝回收店老板彭忠直言,进口、本地废铝实行“统一价”:以废铝线为例,进口干净割胶铝线从广东佛山运到成都,和当地铝线的价格相当,都在每吨1.36万元左右。
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  出路:市场和原料都须规模化
  要渡过难关,企业寄希望于政策扶植。
  我省曾以增值税退税形式,在2009年以70%、2010年以50%的比例,退还再生铝企业所交税额。“继续这样的政策,能保证企业在目前铝价下获得维持运转的基本利润。”四川新永发铝业有限公司总经理孔忠敬直言。
  从长远而言,再生铝产业需走规模化之路。中国有金属工业协会再生金属分会副秘书长张希忠告诉记者,市场和原料对再生铝产业缺一不可,这两者都需要以规模为基础。
  四川启明星铝业有限责任公司相关负责人表示,年产量只有稳定在10万吨以上,再生铝企业才有意愿在上游自建相对成熟的废铝回收体系,同时对下游企业保持议价能力。他建议,政府可在废铝回收、再生铝供应两方面设立准入资质,在省内扶植几家规模较大、环保达标的企业。
  再生铝是由废旧铝或铝合金材料,经重新熔化提炼而得到的铝合金或铝金属,是金属铝的一个重要来源。再生铝生产过程中能耗约为电解铝的5%,污染物排放约为10%。
(责任编辑:leonlee07)
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3再生铝的熔炼 
  3.1熔炼的目的 
  金属合金熔炼的基本任务就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中,经过加热和熔化得到熔体,再对熔化后的熔体进行成分调整,得到合乎要求的合金液体。并在熔炼
过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含量,使符合规定成分(包括主要组元或杂质元素含量),保证铸件得到适当组织(晶粒细化)高质量合金液。 
  由于铝元素的特性,铝合金有强烈的产生气孔的倾向,同时也极易产生氧化夹杂。因此,防止和去除气体和氧化夹杂就成为铝合金熔炼过程中最突出的问题。为了获
得高质量的铝合金液,对其熔炼的工艺就必须严格把关,并采取措施从各个方面加以控制。 
  3.2 熔炼工艺 
  铝合金熔炼过程如下: 
装炉熔化(加铜、锌、硅等)扒渣加镁、铍等搅拌取样调整成分搅拌精炼扒渣转炉精炼变质及静置铸造。 
  装炉 正确的装炉方法对减少金属的烧损及缩短熔炼时间很重要。对于反射炉,炉底铺一层铝锭,放入易烧损料,再压上铝锭。熔点较低的回炉料装上层,使它最早熔
化,流下将下面的易烧损料覆盖,从而减少烧损。各种炉料应均匀平坦分布。 
  熔化 熔化过程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响。当炉料加热至软化下榻时应适当覆盖熔剂,熔化过程中应注意防止过热,炉料熔化液面呈水平之后,应适当搅动熔
体使温度一致,同时也利于加速熔化。熔炼时间过长不仅降低炉子生产效率,而且使熔体含气量增加,因此当熔炼时间超长时应对熔体进行二次精炼。 
  扒渣 当炉料全部熔化到熔炼温度时即可扒渣。扒渣前应先撒入粉状熔剂(对高镁合金应撒入无钠熔剂)。扒渣应尽量彻底,因为有浮渣存在时易污染金属并增加熔体
的含气量。 
  加镁与加铍 扒渣后,即可向熔体中加入镁锭,同时应加熔剂进行覆盖。对于高镁合金,为防止镁烧损,应加入0.002%~0.02%的铍。铍可利用金属还原法从铍氟酸钠
中获得,铍氟酸钠是与熔剂混合加入。 
  搅拌 在取样之前和调整成分之后应有足够的时间进行搅拌。搅拌要平稳,不破坏熔体表面氧化膜。 
  取样 熔体经充分搅拌后,应立即取样,进行炉前分析。 
  调整成分 当成分不符合标准要求时,应进行补料或冲淡。 
  熔体的转炉 成分调整后,当熔体温度符合要求时,扒出表面浮渣,即可转炉。 
  熔体的精炼 变质成分不同,净化变质方法也各有不同。 
  3.3成分调整 
  在熔炼过程中,金属中各元素均由于它们自身的氧化而减少,它们被氧化程度的多少,不仅与本身对氧的亲和力的大小有关之外,还与该元素在液体合金中的浓度(
活度)、生成氧化物的性质、以及所处的温度等因素有关。一般来说,对氧亲和力较大的元素损失多些,铝、镁、硼、钛和锆等对氧亲和力很强;碳、硅、锰等其次;铁压脉带
、钴、镍、铜及铅等较弱。所以,在熔炼合金中对氧亲和力较强的元素,将要被“优先氧化”而造成过多的损耗;相反,那些对氧亲和力较弱的元素,则能相对的受到“
保护”而损耗少些。 
  通过熔炼后,合金化学成分中某元素因氧化损耗而使其含量增加或降低,应视该元素与基体金属元素的相对损耗而定。相对损耗多的元素其含量将降低,称为“烧损
”;相对损耗少的元素,含量将增加,可称“烧增”;为能正确控制熔体的化学成分,在选配金属炉料时,应考虑到熔炼后的变化,在各元素加入量上进行相应的补偿。 
  在实际的熔炼中,合金中元素的烧损程度,还受原材料品质、熔剂及炉渣、操作技术、特别是生成氧化物的性质的影响。 
水炮泥  3.4熔炼过程中气体和氧化物的防止 
  前面已经谈到,铝液中气体及氧化夹杂的主要来源是H2O,而H2O则是从搅入铝液的表面氧化膜上、炉料表面(特别是受潮气腐蚀的炉料)、熔化浇注工具以及精炼剂
、变质剂中带入铝液。而搅入铝液的氧化膜以及夹杂物较多的低品级炉料(如溅渣、碎块重熔锭)将在铝液中形成氧化物夹杂物。为此,应从熔炼浇注过程中注意下列各
点: 
  坩锅和熔化浇注工具 
  使用前应仔细地除去粘附在表面的铁锈、氧化渣、旧涂料层等脏物,然后涂上新涂料,预热烘干后方可使用。熔化浇注工具和转运铝液的坩锅在使用前均应充分预热
 
  炉料 
  炉料在使用前应保存在干燥处,如炉料已经受潮气腐蚀则在配料前进行吹砂以除去表面腐蚀层。回炉料表面常常粘附砂子(SiO2),部分SiO2和铝液会发生下列反应
 
  4 Al + 3 SiO2 2 Al2O3 + 3 Si 
  所生成的Al2O3及剩余SiO2均在铝液中形成氧化夹杂,故在加这类料前也应经吹砂后使用。由切屑、溅渣等重熔铸成锭的三级回炉料中常含有较多氧化夹杂物及气体,
故其使用量应受到严格的限制,一般不超过炉料总量的15%,对重要铸件则应完全不用。炉料表面也不应有油污、切削冷却液等物,因为各种油脂都是具有复杂结构的碳氢
化合物,油脂受热而带入氢。 
  炉料在加入铝液时必须预热至150~180以上,预热的目的一方面时是为了安全,防止铝液与凝结在冷炉料表面上的水分相遇而发生爆炸事故;另一方面是为防止将
气体和夹杂物带入铝液。 
  精炼剂、变质剂 
  因其中有些组元很易吸收大气中的水分而潮解,有些则本身含有结晶水。因此,在使用前应经充分烘干,某些物质如ZnCl2则需经重熔去水份后方能使用。 
  熔化、浇注过程的操作 
  熔化搅拌铝液应平稳,尽量不使表面氧化膜及空气搅入铝液中。应尽量减少铝液的转注次数,转注时应减低液流的下落高度和减少飞溅。浇注时浇包嘴应尽量接近浇
口杯以减少液流的下落高度,并应匀速浇注,使铝液的飞溅及涡流减至最少。在浇注完铸件后,勺中剩下的铝液不应倒回坩埚而浇入锭模,否则将使铝液中氧化夹杂不断
增加。在坩埚底部约50~100mm深处的铝液中沉积有较多量的Al2O3等夹杂物,因此不能用来浇注铸件。 
  熔炼温度、熔炼及浇注过程的持续时间 
  升高温度将加速铝液与H2O、O2之间反应,氢在铝液的溶解度也随熔炼温度的升高而急
剧增加,当温度高于900时,铝液表面氧化膜成为不致密的,更使上述反应显
著加剧,故大多数铝合金的熔炼温度一般不超过760。至于铝液表面氧化保护膜疏松的铝-镁合金,铝液与H2O、O2间的反应对温度的升高更为敏感,因此对铝镁合金的
熔炼温度限制更严(一般不超过700)。 
  熔炼及浇注过程的持续时间(尤其是精炼后至浇注完毕相距的时间)越长,则铝液中之气体及氧化夹杂物含量也越高。因此,应尽量缩短熔炼及浇注的持续时间,特

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