7. Переработка вторичного алюминийсодержащего сырья

Лом и отходы алюминия подразделяются на 3 класса: А – лом и кусковые отходы алюминия и его сплавов, Б – стружка алюминия и его сплавов, Г – прочие отходы алюминия и его сплавов. Классы А и Б делятся на 10 групп в зависимости от их химического состава, а в каждой группе по 4 сорта. В классе Г два сорта.

Некоторые виды лома и отходов алюминия и его сплавов: авиабаки самолетные (без резины и с резиной); блоки головок цилиндров различных двигателей; барабаны авиаколес; поршни двигателей; диски компрессоров; кабели; лом самолетов (фюзеляжи, крылья, лопасти и т.д.); фольга алюминиевая, бытовой лом (ведра, посуда и т.д.); стружка, съемы, шлаки и т.д. Средняя засоренность алюминиевого вторичного сырья от 2 до 90%, в том числе содержание железа может быть до 62%, масла до 10% и прочих до 30-90%.

Переработка вторичного алюминийсодержащего сырья направлена на получение алюминия и его сплавов. Основными операциями ее являются: первичная подготовка сырья, плавка и рафинирование металла или сплава.

Для плавки алюминия и его сплавов используют пламенные печи (отражательные, барабанные, шахтные) и электрические печи (индукционные канальные и тигельные).

Наиболее распространены и универсальны пламенные отражательные печи, в которых можно плавить практически любое вторичное алюминиевое сырье: стружку, самолетный лом, кусковый лом с железными приделками и др.

В промышленности применяют несколько модификаций пламенных печей: одно-, двух- и трехкамерные отражательные. Чаще применяют двухкамерные (рис.5). Менее распространены вращающиеся пламенные печи. Двухкамерная печь состоит из плавильной камеры и копильника. Футеровка печи шамотная. Емкость печей 20-50т. Глубина ванны 0,5-0,7м, ширина печи около 3м. Длина печи должна обеспечивать полное сгорание топлива. Под печи имеет наклон в сторону загрузочных окон, что дает возможность легко удалять железные приделки. Боров печи делают наклонным, чтобы уносимые потоком газа твердые и жидкие частицы алюминия улавливались и стекали в ванну копильника. Печи отапливают газом и мазутом. После окончания плавки металл из плавильной камеры самотеком перепускают в копильник через специальный канал, расположенный в задней стенке печи.

Плавка лома и отходов в отражательной печи начинается с загрузки на сухой под плавильной камеры, нагретой до 1000-1100^оС, мульзовалочными машинами крупнокускового лома. Возникающие очаги загорания металла покрывают флюсом, крупные стальные детали удаляют из ванны по мере их освобождения от алюминия до полного расплавления шихты. Для разжижения шлака добавляют свежий флюс (наиболее часто флюсом является смесь NaCl c KCl в соотношении примерно 1:1) и доводят его до полного расплавления. Затем удаляют мелкие железные приделки, после чего грузят новую порцию шихты. Удаление железа повторят 3-4 раза за плавку. Полностью заполненную ванну перемешивают, шлак скачивают через пороги загрузочных окон в специальные короба; с чистого зеркала берут пробу металла на экспресс-анализ и металл переливают в копильник, где его доводят до требуемого состава добавкой лигатур или расшихтовочных материалов, после чего сплав разливают в изложницы.

Плавку стружки ведут также в отражательных печах, загружая ее порциями на жидкую ванну, наплавленную из кускового сырья массой 35-40% от массы всей загрузки. Единовременная загрузка стружки до 30% от массы жидкой ванны. Аналогичным образом плавят и другие виды алюминийсодержащего вторичного сырья, учитывая их особенности.