Технология производства фольги из вторичного алюминия
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
?ически полностью скупается для переработки, в значительной степени зависит от формы продукта и его назначения, в любом случае значительно дольше, чем для нового лома. Некоторые изделия находятся в употреблении 10-30 лет до момента возврата в переработку. Алюминиевые консервные упаковки и некоторые типы фольги являются исключением и могут возвращаться в переработку через несколько месяцев после того, как метал поставлен производителю данного изделия. Большинство производителей алюминия и некоторые фирмы по изготовлению консервных упаковок осуществляют широкие программы по вторичному использованию алюминиевых емкостей.
Процесс, разработанный Х. Мартином обеспечивает экономичный метод удаления излишков железа и других элементов из алюминиевого лома без введения других нежелательных элементов, изменения физических свойств и загрязнения. Основным исходным сырьем могут быть отходы любого типа, содержащие кусковой алюминий.
Присутствие значительных количеств примесей, таких как железо, нежелательно, так как при этом в алюминии образуются хрупкие интерметаллиды, что приводит к ухудшению механической прочности, антикоррозионной стойкости и т.д. Сплавы алюминия применяемые для изготовления штамповки должны, однако, содержать некоторое количество железа (от 0,60 до 1,20%) для уменьшения износа материала штампа. Вредное действие хрупких интерметаллидов в этом случае не проявляется благодаря тому, что при быстром затвердевании в ходе литьевой штамповки образуются кристаллы малых размеров.
В настоящее время промышленность производит все более возрастающее количество алюминиевого лома , загрязненного нежелательными примесями. Например, поршни автомобильных двигателей имеют стальные кольца и соединены с другими неалюминиевыми деталями; при плавке поршней алюминий загрязняется избыточным железом и другими металлами. Аналогичная ситуация возникает при переработке лома из домашних отходов. Экономичный процесс переработки лома, таким образом, крайне необходим. Создание такого процесса имеет так же и экологический аспект. Для первичной выплавки алюминия из руды требуется электроэнергии по крайней мере 13 кВт*ч/кг, тогда как на выделение алюминия из лома требуется менее 2 кВт*ч/кг. Такой процесс экономит сырье и энергию.
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 алюминиевых сплавов. Исключение может составлять лишь выделение железа на стадии подготовки шихты. Это дробление и дальнейшая магнитная сепарация габаритного алюминиевого лома до размеров частей, позволяющих выделять крупное кусковое железо, как то: приделки, шпильки, различного рода соединительные и упрочняющие железные элементы.
Предлагаемый 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 частиц и отделения их от жидкости при температуре близкой к эвтектической температуре ALSI.
При добавлении кремния решаются три задачи. Во-первых, кремний понижает растворимость других элементов в алюминии и в процессе охлаждения они выделяются из расплава с образованием твердых частиц. Во-вторых, бинарная эвтектическая смесь ALSI отверджается при температуре 580 град. Цельсия, в то время как чистый алюминий при 660 градусах. Многофазные эвтектические композиции с ALSI имеют еще более низкие эвтектические температуры. При температуре ниже 580 градусов растворимость многих нежелательных элементов в жидком алюминии, которая зависит от состава растворяющей 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 по принципу непосредственного нагрева пламенем и отработанные газы имеют относительно высокую температуру. В обычных плавильных печах может быть использовано тепло горячих газов, образующихся при сгорании углеродсодержащих материалов, например топливной нефти, натурального газа, измельченного угля и других, обеспечивающих температуру в области 1650-1875 градусов Цельсия, выходящие в дымоход топочные газы имеют температуру в интервале 1100-1375 градусов Цельсия.
При использовании обычных печей с непосредственным обогревом расход топлива составляет 1100-2000ккал/(ч*кг) расплава алюминия, тепловой КПД этой операции достаточно низок, менее 30%, а во многих случаях он составляет 10-20 %.
Алюминиевые отходы, образующиеся при металлообработке, например, токарная и сверлильная стружка, опилки и др., как правило, содержат смазочные масла и другие углеводородные смеси, которые необходимо удалять для предотвращения загрязнения окружающей среды в процессе плавки. Сырьё сначала подвергают высушиванию, а затем подают в камеры сгорания iелью сжигания углеводородов, выделяемых из лома при просушке.
Тепловой КПД процесса можно повысить до 40