双室熔炼炉
双室熔炼炉炉膛被悬挂隔墙分为加热室和熔解室。加热室由切向烧嘴德回转火焰对金属加热，高温烟气经隔墙上的孔洞进入熔解室。流入熔解室的烟气量由挡板进行调节与控制，以便产生所需的预热温度，使铝废料中的污染物发生部分燃烧与分解（或裂解）。分解或裂解的气体由循环风机送入直接加热室进行燃烧，形成对环境无害的燃烧产物。
双室熔炼炉的优点：
① 铝废料的预热、干燥和熔化均不在火焰的直接猛烈的燃烧之下进行的，金属烧损少；
② 在整个熔炼过程中，熔体通过循环式搅拌机进行循环，因而熔体温度和成分均匀；
③ 由于采用旋转蓄热式的加料机构和炉型，全部烟气均进行余热回收，热效率高，能耗低。
④ 铝废料是在一个密闭的系统中加入的，无烟气溢放到车间，工作环境较好；
⑤ 在熔炼时无需像国外的双室炉那样需添加熔剂，减少了生产成本。
熔炼过程：
开炉时在加热室内加入干净的大块铝废料，进行快速熔化，在熔池内形成一定深度的熔体；同时在从熔解室的投料口投料进行预热；当铝液达到一定深度后开启循环搅拌机，使熔体在加热室、熔解室之间进行循环，高温的熔体对从熔解室加料口投进的料进行冲刷熔解；熔炼结束后将铝熔体转注到保温炉中，为实现连续熔炼，双室熔炼炉中应保留一定量的熔体。
双室熔炼炉主要由炉体、燃烧系统、循环搅拌机、和控制系统等组成。
熔解室和加热室的熔体通过循环搅拌机和悬挂隔墙下部的孔洞实现循环。
一、主要工艺配置
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项目
规格
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额 定
容量(t)
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保温炉规 格
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四轨上料
机 规 格
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重量传感器 规 格
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熔炼炉
预热器
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保温炉预热器
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1T
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1-6T
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0.5T/0.5m3
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3×30T
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60
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2T
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2-8 T
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0.75T/0.75m3
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3×30T
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100
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3T
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2-10 T
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1T/1m3
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3×50T
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160
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5T
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2-15 T
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1.25T/1.25m3
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3×50T
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220
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二、主要经济技术指标
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项目
规格
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熔化速率(t/h)
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炉组产能(t/年)
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熔炼炉能耗(104Kcal/t)
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保温炉能耗(104Kcal/t)
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熔炼炉
风 机
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保温炉
风 机
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洁净料烧损(%)
视原料确定
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称重
误差
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燃 料
种 类
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1T
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1 25%
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5000
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≤55
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≤18
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5.5Kw
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4Kw
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原铝锭≤0.8%
剥皮电线≤1.5%
块状机件≤2%
新切屑类≤3.5%
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≤0.5%
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燃 气
轻质柴油
劣质柴油
重 油
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2T
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2 25%
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10000
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≤48
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≤15
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7.5Kw
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5.5Kw
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3T
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3 25%
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15000
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≤45
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≤15
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11Kw
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5.5Kw
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|||
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5T
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5 25%
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25000
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≤40
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≤12
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15Kw
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7.5Kw
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三、主要结构特点
1、四导轨翻斗式上料机：
a、适应各种打包料、破碎料、锭料、小捆料等。
b、炉顶操作平台用以辅助加料：如长料、上料机故障等。
2、炉顶盖与启盖卷扬机：
耐热铸铁炉盖内衬高强浇注料，竖炉无炉料时关闭炉盖。
3、竖炉：
a、充满竖炉的炉料充分利用烟气余热，降低能耗，最低能耗达35Kg/t·Al。
b、炉料在进入铝液前被烘干并烧净有机杂质，提高产品质量。
c、充分预热炉料后可提高熔化速率1倍以上。
4、熔解室：
a、炉料在解化室内进一步利用烟气余热。
b、专门为扒铁配置的炉门，便于扒铁。
5、加热室：
a、只在加热室配置切向布置的燃烧器，对铝液进行均匀而充分的加热。
b、定期扒除被铝液从熔解室带入的浮渣，基本保持洁净液面加热。
6、铝液循环系统：
a、配置循环搅拌机。
b、高温铝液推入熔化室，对已预热的炉料以浸没方式熔化，烧损极低。
c、低温铝液带动浮渣回流到加热室，使熔解室处于洁净液面。
d、铁件停留在低温的熔化室，增铁少。
7、熔炼炉空气预热器：
a、空气预热器采用管壁结合双回程结构，提高预热效果。
b、加入破碎料时，竖炉排烟阻力太大，炉压控制阀打开，承担部分排烟。
c、炉盖关闭时，预热器承担全部排烟。
d、预热空气可利用烟气余热提高火焰温度、强化加热、降低能耗。
8、保温炉：
a、两台保温炉交替使用。
b、保温炉采用圆形结构，切向布置燃烧器，炉温均匀，能耗低。
c、保温炉配置空气预热器，降低能耗。
9、重量传感器：
称量保温炉重量，准确配置合金。
10、烟气净化系统：
有效净化精炼与有机杂质分解的烟尘，运行费用低。
四、应用及优点
1、能耗低：最低熔化油耗35Kg/t·Al。
a、竖炉内预热。 b、熔化室内预热。 c、预热器预热空气。
2、烧损低：最低净烧损达0.6%。
a、浸没式熔化。 b、洁净液面熔化。 c、预热后快速熔化。
3、熔速快：
a、炉料被预热。 b、铝液循环量大。 c、空气预热温度高。
4、增铁少：
a、无铝液扒铁。 b、铁存留低温区。 c、快速熔化时间短。
5、铝液质量好：
a、无过热过烧。 b、竖炉分解杂质。 c、合金成份偏差小。
6、破碎料适应性强：预热器排烟改善竖炉对破碎料的适应性。
7、中途扒渣方便：加热室可随时扒除浮渣。
8、环保效应：效果好、投资少、运行费用低。
适用于：易拉罐、打包铝屑、打包料以及粉碎料。
双室反射炉，顾名思义就是由两个熔炼室组成的熔炼炉，其炉型有多种形式，但一般都是两个熔室，即内熔室和外熔室，两室之间有专门设计的通道，供铝液循环之用。双室反射炉的外熔室主要起熔化废铝的作用，内熔室则进行熔炼。在实际操作中，废杂铝直接加入到外熔室的铝融液中，并迅速被过热的铝融液淹没，由于废铝避免了与火焰直接接触，因此废铝的烧损很低，可以大幅度提高铝的回收率。内熔室的容积大于外熔室，其主要作用是加热铝融液，同时熔炼铝合金。可以看出，双室反射炉集中了坩埚熔炼炉和反射炉的优点（前者废铝不接触火焰，烧损低；后者容积大，热效率高）。常用的双室反射炉内熔室配有燃烧系统，而外熔室没有燃烧系统。废铝由外熔室加入，直接浸泡在过热的铝液中，随之被融化，铝溶液的温度随之下降，经过循环泵进入内熔室，熔融的铝液在内熔室被加热，然后在循环泵的作用下又进入外熔室，继续熔化废铝，如此往复循环进行。熔炼过程中大量的铝灰在外熔室产生，因外熔室的容积小，表面积小，因此与其它熔炼炉相比可以明显减少添加剂（主要为覆盖剂）的加入量，同时便于铝灰的清除，减轻了工人的操作强度。循环泵一般采用陶瓷循环泵或石墨循环泵。 根据资料介绍，双室反射炉添加剂的消耗量仅为其它反射炉的二分之一到三分之一，回收率可以提高2到5个百分点，能耗也可以降低20-30%。双室反射炉在处理散碎的废铝和铝屑时，以上优势更为突出。 双室反射炉的缺点也是明显的，这就是当废铝熔化到一定数量时，达到了熔炼炉的设计容积，此时要停止加料，进行成分调整和精炼、除气等，再经过静置之后铸锭。如果炉中的铝融液全部铸锭，那么在进行下一炉熔炼时，开始加入的一部分废铝仍要与火焰接触，仍存在烧损的问题。为回避这一问题，一些企业在铸锭后期，在炉中预留一部分铝融液，以便进行下一炉的熔炼，但是，预留的这一部分铝融液已经进行了精炼，使其重新与废杂铝混合，还需要重新进行精炼，这样做不仅浪费了工时而且增加了能耗和添加剂的消耗量，而且降低了生产的效率，在经济上是很不合适的。 为解决以上的问题，有的企业另建一个静置炉，双室反射炉只起到熔炼和调整成分的作用，而大部分精炼等过程在静置炉中进行。 （2）带加料井式的融铝炉：该种熔炼炉也是一种双室反射炉，由加料井熔炼炉和磁力泵组成，三者形成一个循环系统，如图所示。生产中，铝废料持续加到加料井中，被过热的铝液融化，然后在磁力泵的作用下进入反射炉，这样往复进行，达到熔炼的目的。优点是烧损小，金属回收率高，适应处理碎的废铝料，更适应处理铝屑。熔炼炉的形式可以是方型的。 （3）带电磁搅拌系统的反射炉：反射炉熔炼再生铝合金过程中，为了促进热的交换，加快铝的熔化速度，增加反应速度，保证铝溶液的成分均匀，要进行搅拌。每次搅拌都会破坏液面的氧化铝保护层，加大了铝的烧损。为此，许多单位都在研究搅拌技术，尽管出现了机械耙等，但都不十分理想。 电磁搅拌系统是英国企业研究的技术，适用于各种反射炉和静置炉。电磁搅拌的原理是将感应线圈安装在炉子底下或侧面，通电之后产生一个行波磁场。熔池内铝合金溶液的搅拌（流动）是依靠电磁场和导电金属液之间相互作用进行的。这与电动机的原理类似，电动机的定子相当于搅拌器，转子相当于熔池。 电磁搅拌可以大幅度降低烧损，减轻操作强度，净化了环境，降低炉渣产生量，并可得到成分均匀的铝合金溶液。电磁搅拌系统的造价很高，需要有较高投资能力的企业才能建设。 （4）落差式反射炉：落差式反射炉又称为子母炉，是一种比较适用的反射炉组，尤其是处理含铁高的废铝料效果甚佳。子母炉由熔化炉和熔炼炉组成，两者之间相通联，有一定的位差。熔化炉只起到熔化作用，炉料进入熔化炉之后，快速熔化，然后铝融液流到熔炼炉中，而铁等杂质留在炉中，人工爬出，因此减少了铁与熔融的铝溶液接触的时间，减少了铁熔入铝液中。进入熔炼炉的铝液进一步熔炼，由于熔炼炉中不存在铁等杂质，因此，在整个熔炼过程中避免了铁对铝融液的污染，保证了铝合金的质量。 子母炉是一种非常值得推广的炉型，大小均可，且投资低廉，适用性强，目前北方地区有许多企业采用此种炉性。在使用子母炉时，当炉料熔化之后，要尽快放出溶液，减少铝溶液在炉内的停留时间，以减少铁及其它杂质溶入铝液。 （5）旋转式反射炉 旋转式熔炉有多种形式，特点是在生产过程中炉体可以旋转360度，这样可以提高热效率，传热速度快，可以基本上免去了搅拌操作。由于耐火材料均匀的接触熔融的铝液，因此对炉壁的腐蚀均匀（一般熔炉腐蚀最严重的部位在液面线上），因此炉龄也较长。旋转式熔铝炉必须使用液体或气体燃料。
