Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.23

Алюминиевый лом с высоким содержанием железа (более 1,5 %) наиболее часто используется в сталелитейной промышленности в качестве раскислителя. Небольшие количества такого лома добавляют при получении товарных алюминиевых сплавов. Высокое содержание железа ограничивает их широкое использование в качестве добавок к сплавам.

На сегодняшний день не существует полностью приемлемого в экономическом отношении метода для удаления избытка железа из алюминиевого лома.

Рассматриваемый процесс предназначен для получения литейных сплавов путем растворения кремния в расплаве лома, последующего охлаждения расплава с образованием фазы, состоящей из частиц с высоким содержанием железа, укрупнения^ этих частиц и отделения их от жидкости при температуре близкой к эвтектической температуре А151.

При добавлении кремния решаются три задачи. Во-первых, кремний понижает растворимость других элементов в алюминии и в процессе охлаждения они выде-

Рис. 7. Высокоэффективная установка для плавления алюминиевого лома

ЛяюТся из расплава с образованием Твердых частиц. Во-вторых, бинарная эвтектическая смесь AlSi отверждается при 580 °С, в то время как чистый алюминий при 660 °С. Многофазные эвтектические композиции с AlSi имеют еще более низкие эвтектические температуры. При температурах ниже 580 °С растворимость многих; нежелательных элементов в жидком алюминии, которая зависит от состава раство-' ряющей среды и температуры, уменьшается. В третьих, кремний является наиболее подходящим элементом для всех сплавов, используемых для получения кокильного литья.

Существующие форсуночные пламенные печи для плавления алюминия действуют но принципу непосредственного нагрева пламенем и отработанные газы имеют относительно высокую температуру. В обычных плавильных печах может, быть использовано тепло горячих газов, образующихся при сгорании углеродсо-'

держащих материалов, например^топливнойХнефти, натурального газа, измельченного угля и других/обеспечивающих температуру в области 1650—1875 °С; выходящие в дымоход топочные'газы имеют температуру в интервале 1100—1375 °С.

При использовании обычных печей с непосредственным обогревом расход топлива составляет 1100—2000 ккал/(ч-кг) расплава алюминия, тепловой к. п. д. этой операции достаточно низок, менее 30 %, во многих случаях он составляет 10—20 %.

Алюминиевые отходы, образующиеся при металлообработке, например, токарная и сверлильная стружка, опилки и др., содержат смазочные масла и другие углеводородные примеси, которые необходимо удалять для предотвращения загрязнения окружающей среды в процессе плавки. Сырье сначала подвергают высушиванию, а затем подают в камеры сгорания с целью сжигания углеводородов, выделяемых из лома при просушке.

Тепловой к. п. д. процесса можно повысить до 40—50 % при использовании интегральных плавильных систем, разработанных В. Е. Стефенсом (патент США 4010935, 8 марта 1977 г.; фирма «Алюмакс Инк.»).

Высокоэффективная система плавки включает рециркуляцию части горячих газов, осуществляющих плавление алюминия в рабочем пространстве печи на стадии предварительного нагрева лома: остальная часть горячих газов используется в рекуператорах для предварительного нагрева воздуха, подаваемого для сжигания углеводородного топлива. Таким образом теплосодержание горючих примесей также используется в данной системе.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒