再生铝熔炼注意细节

一、对再生铝的再认识

废杂铝再生是21世纪铝工业生产发展中的一个热点。它是随着铝工业的诞生

逐步壮大起来的。西方国家在上世纪30年代中期开始形成一个独立的行业，中国则是在上世纪70年代初期开始受到关注。再生铝本身是自然资源的再利用，具有很强的生命力。再生铝在铝生产总量中的比例越来越高，如日本达99.5%，压铸行业用再生铝已是一种必然的趋势。与生产原铝相比，用废铝料生产再生铝，可节约95％的能源，二氧化碳排放量比用水电生产原铝减少91％，比用燃油发电生产原铝减少97％以上。每生产1吨再生铝节约用水10.5吨、少排放二氧化碳0.8吨、少排放二氧化硫等有害气体0.06吨。在产量相同条件下，生产再生铝的建厂投资仅仅为生

产原生铝的十分之一。显然具有重大节能、环保和经济优势。

由于再生铝的原材料主要是废杂铝料，废杂铝中有废铝铸件（以Al-Si合金为主）、废铝锻件（Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金）、型材（Al-Mn、Al-Mg 等合金）废电缆线（以纯铝为主）等各种各样废料，有时甚至混杂入一些非铝合金的废零件（如Zn、Pb合金等），这就给再生铝的配制带来了很多隐患。如何把多种成分复杂的废铝料配制成成分与性能均合格的再生铝锭，既是再生铝生产的核心问题，也是作为使用再生铝材料的压铸厂家必需关注的问题。事实证明，对再生铝的了解越深入，我们对再生铝的使用和控制就越科学。

1）废铝料的来源

国外进口的混杂废铝料成分复杂，除废杂铝外，还含有一定数量的废钢铁、废铅、废锌等金属和废橡胶、废木料、废塑料、石子等，有时部分废铝和废钢铁机械结合在一起。还有一些是焚烧后的含铝碎铝料，档次较低，主要是各种报废家用电器等的粉碎物，分选出一部分废钢后再经焚烧形成的物料。这类含铝废料一般铝含量在40%～60%左右，其余主要是垃圾（砖块石块）、废钢铁、极少量的铜（铜线）等有色金属。铝的块度一般在10厘米以下，在焚烧的过程中，一些铝和熔点低的物质如锌、铅、锡等都熔化，与其他物料形成表面玻璃状的物料，难以辨别和分选。

国内回收的废杂铝大多较纯净，即常说的废熟铝，废生铝和废合金铝。废生铝主要是废铸造铝和废合金铝。多以废机器零件（如废汽车零件、废模具、废铸铝锅盆、内燃机活塞等）。废熟铝一般指铝含量在99%以上的废铝（如废电缆、废家用餐具、水壶等）。废合金铝如废飞机铝、铝框架等。

生产企业产生的废铝料一般称为新废料，主要包括铝合金在生产及加工过程中产生的浇冒口，边角料、废次材、铝屑末及废品等。这些新废料除粘有油污及屑末外，都是档次较高的废铝料，如果在企业产生废料时能清晰的分类保存，利用价值极高。熔炼铝过程中必然产生浮渣，即常说的铝灰。废杂铝的成分复杂，杂质越多，表面污染越严重，铝灰就越多。铝灰的含铝量与所选用的覆盖剂和熔炼技术有关，一般含铝量在10%-20%。

总之，废杂铝的组成相对比较复杂，含有较多外来杂质，包括各种有机质如塑料类物质、水分等，熔炼之前如不清理干净，会造成合金熔体严重吸气，在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。此外一些非铝金属的混入，导致材料成分不合格，性能恶化。各种非金属矿物的混入造成的非金属夹杂，也会使材料的性能品质下降。因此，再生铝生产流程第一重要环节就是废杂铝的预处理，以尽可能地净化原料，把不利于再生铝质量的因素减少到最低程度。只有这样，压铸厂才能用上放心铝锭。2）废杂铝的预处理

废杂铝预处理的目的一是去除废杂铝中夹杂的其他金属和杂质，二是把废杂铝按其成分分类，使其中的合金成分得到最大程度的利用。三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料，四是使含铝废料中的铝（含氧化铝）得到最经济最合理的利用。

目前发达国家已形成完善的废杂铝收集、管理、分检系统，适应不断扩大的市场需求，实现了废杂铝分选的机械化和自动化，最大限度地去除金属杂质和非金属杂质，并按主合金成分把废铝分成几大类，如合金铝，铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，并可综合利用废铝中的合金成分，尤其是含锌，铜，镁高的废铝，都要单独存放，可作为熔炼铝合金调整成分的中间合金原料。目前先进的废杂铝预处理技术主要有：

A、风选法分离废纸、废塑料和尘土。

B、采用磁选设备分选出废钢等磁性废料

C、以水为介质的浮选法分选轻质杂质

D、用抛物选矿法从废铝中分选铜等重有色金属

E、溶剂浸泡废铝或回转窑焙烧法处理废铝表面涂层。

F、对报废汽车等大型设备采用机械拆解的高效率流水线。

由于采用先进技术对废铝进行有效的分选，在资源的最佳配置上获取了利润的

最大化。

我国对废杂铝的回收预处理在观念及认识程度上，与发达国家相比，差距比较明显。再生铝企业数量虽然庞大，但生产高质量再生铝的厂家不多，还有许多作坊式的家庭企业；采用混炼的方式生产，技术水平低，依靠手工分拣，预处理水平可想而知，能源与资源浪费大；环境污染严重；回收与最终销售价格扭曲，处于粗放经营管理的水平上。如对表面有涂层或油污的废料一般不作任何预处理就直接熔炼，使部分铝氧化，并增加了铝中的杂质和气泡，其后患无穷。因此压铸厂家在选择再生铝料时，不光要比价格，还需要对供应商知己知彼，既看“前店”，也要看“后厂”。

3）废杂铝的熔炼

废杂铝合金熔炼的基本任务是获得符合规定成分（包括主要组元或杂质元素含量）和性能要求的铝合金液。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，保证铸锭得到适当的晶粒细化的组织。铝合金熔炼过程一般如下：装炉→熔化（同时按需加铜、锌、硅等）→扒渣→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→铸锭。

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。发达国家在生产中不断推出新的技术创新举措，如低成本的连续熔炼和处理工艺，使低品位废杂铝升级，用废杂铝已能大量制造供压铸、轧制及作母合金用的再生铝锭。在铝熔炼技术上，开发了高效、节能并且符合环境保护要求的侧井反射炉和双室反射炉、用于铝屑回收的多室熔炼炉；处理铝渣的倾斜式回转炉；类似LARS技术（Liquid