Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.24

Схема процесса показана на рис. 7. Камера сгорания 1 включает секции сгорания 3 и дожигания 2. Топливо 4 и воздух 5 подают в определенных соотношениях, вместе с рециклируемым потоком горячих газов оии попадают в зону дожигания.

Выходящие газы, нагретые до температуры 1100—1375°С, подаются далее в плавильную печь 10 для расплавления алюминиевого лома, доставляемого из камеры предварительного нагрева 12 или 12а. Камера предварительного нагрева 12 состоит из вращающейся сушильной печи, используемой для размельченных материалов и камеры 12а для приема прессованного лома.

Часть отходящих горючих газов И из плавильной печи проходит через устройство для предварительного нагрева лома (до 480 °С) перед подачей в печь; газы вентилятором 13а возвращаются в секцию дожигания 2. Остаток выходящих газов подается в рекуператор 8 через байпасную линию с заслонкой 9 и по линии 7 направляется в дымоход. По мере образования расплавленный алюминий выпускается из печи через отверстие 10а. Заслонка 13 позволяет регулировать подачу газов в камеру 12 для поддержания постоянного температурного режима.

Для полной утилизации тепла целесообразно отводить горячий газовый поток из печи непосредственно в рекуператор 8 для обогревания трубок 6 с целью предварительного нагрева воздуха 5, питающего горелку 3 камеры сгорания. Газы, направляемые в дымоход по линии 7, имеют температуру порядка 650—820 °С.

При плавлении алюминия требуется около 462 кДж/кг алюминия для предварительного нагрева до температуры 480 °С. Примерно 714 кДж/кг алюминия передаются загруженной массе путем контакта с расплавом. В результате теплообмена температура отходящих газов снижается до 650—820 вместо 1100—1375 °С, характерных для плавильных печей с непосредственным обогревом пламенем.

Изделия из алюминия или из его сплавов широко используются как конструкционные элементы, например в строительстве, благодаря их малой массе и коррозионной стойкости. По этой причине количество механически обрабатываемого алюминия увеличивается из года в год. Увеличение количества продукции, производимой методом экструзии, приводит также к росту отходов и обрезков алюминия. Значительное количество лома образуется при холодной обработке алюминия давлением и сборке. Общее количество алюминиевого лома, образующегося при производстве и сборке конструкционных элементов, может достигать 20—30 % от массы исходного сырья.

Таким образом, возникает необходимость в разработке методов эффективной переработки таких отходов.

Известные процессы переработки лома включают стадии плавления и формования заготовок с последующей штамповкой. Однако этот метод требует добавления первичного металла на стадии плавления для обеспечения необходимых формовочных качеств. Кроме того, недостатком таких процессов является их высокая энергоемкость и большие потери металла.

Было предложено подвергать штамповке непосредственно лом алюминия и его сплавов (см. патенты США 2391752 и 2302980). В патентах указывается, что одной из главных проблем прямой штамповки алюминиевого лома является наличие оксидного покрытия или оксидных пленок, покрывающих поверхность алюминиевого лома. Если давление в ходе переработки недостаточно для их разрушения, пленки предотвращают плотный контакт металлических поверхностей, что приводит к получению неоднородных изделий с низкой механической прочностью.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒