? ? ? ? 傾動(dòng)回轉(zhuǎn)爐在鋁廢料熔煉時(shí)開始代替反射爐,在獲得日益較為廣泛的應(yīng)用,與反射爐相比,其主要優(yōu)點(diǎn):鋁的實(shí)際回收率提高3%-5%,能源節(jié)約25 %,生產(chǎn)率提高50 %。上世紀(jì)90年代以來,傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐不但在加速取代反射爐,而且以更快的速度取代固定式回轉(zhuǎn)爐。初期這種替代主要是為了減少造渣鹽的用量,造渣鹽用量的減少,既相應(yīng)節(jié)約了能源、減少了排放,又使成本有所下降。
? ? ? ? 鄭州萬潤再生資源裝備有限公司自行設(shè)計(jì)制造的傾動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這類傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐(圖1)特別適合于處理鋁爐渣、廢鋁箔、混合廢鋁碎料,也可以處理廢舊鉛、鋅電池,已形成產(chǎn)品系列。小型爐可處理2t廢料或爐渣,而大型爐的裝料量可超過20 t,產(chǎn)量可達(dá)90 t/d。
規(guī)格型號(hào) | 爐身尺寸(mm) | 傳動(dòng)方式 | 處理能力 |
HZL-2T | Φ1800×3500 |
主電機(jī): 鏈輪鏈條傳動(dòng) 桶身:環(huán)形軌道與托輪摩擦傳動(dòng) |
2 |
HZL-5T | Φ2300*4500 | 5 | |
HZL-8T | Φ2500*5180 | 8 | |
HZL-10T | Φ2800*5680 | 10 | |
HZL-12T | Φ3000*6150 | 12 | |
HZL-15T | Φ3500*6650 | 15 |
圖1?鋁渣處理回轉(zhuǎn)爐
Fig. 1 Rotary furnace for aluminum slag treatment
? ? ? ? 采用常規(guī)反射爐熔煉廢舊鋁的能耗約1000kw/t,當(dāng)于100Nm3/t天然氣或100L/t石油。而用傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐可節(jié)約25%。能耗下降主要得益于回轉(zhuǎn)爐熱傳輸?shù)娘@著改善與燒嘴的雙通道排列, 煙氣中的余熱得到大量回收。
? ? ? ? 傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐采用比例積分微分控制模( IP )D 控制燃料與助燃空氣量。同時(shí)這種控制是連續(xù)的, 可根據(jù)裝爐量自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度, 使熔煉過程處于優(yōu)化狀態(tài)。反射爐熔煉時(shí)是將爐頂或上爐墻溫度調(diào)到1100℃,, 而傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的調(diào)定溫度為750℃。能源節(jié)約25%就來自這種溫度差與熱效率的提高傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率的提高得益于: 采用全自動(dòng)化裝料機(jī)自動(dòng)化渣槽(箱)自動(dòng)化扒渣這意味著在熔煉過程中僅進(jìn)行簡單的操作;操作人員可減至少, 一個(gè)人可操作2臺(tái)爐高的熱效率與熔煉過程的全自動(dòng)化控制相結(jié)合使熔化速度達(dá)到佳值,傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的熔煉周期可減少到不足4h,就是說, 根據(jù)爐容量的不同,每臺(tái)爐每天可熔煉6 爐一8 爐,這相當(dāng)于一臺(tái)15t爐每24 h 可熔煉90 t 再生鋁,, 一臺(tái)5t的爐可熔煉約40t。
? ? ? ? 與反射爐比, 傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐對(duì)廢料的容納范圍寬得多,從低等級(jí)的爐渣、切屑、易拉罐到的工藝廢料都能有效地熔煉。因而再生鋁企業(yè)可用低等級(jí)廢料熔煉出較高等級(jí)的或甚至再生鋁,獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。用反射爐不能熔煉切屑與爐渣等低品質(zhì)廢料。
由以上的介紹可見,傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的主要優(yōu)點(diǎn)為燒損降低與生產(chǎn)率提高,這是由于熔煉溫度時(shí)間與燃燒參數(shù)等的全盤自動(dòng)化控制。
? ? ? ? 對(duì)于英國MELTING Solutions 公司的傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐,鄭州萬潤在設(shè)計(jì)方面作了一些改進(jìn),例如對(duì)爐門作了較大的改進(jìn), 將其直徑增大到1.6m,?便于快捷大規(guī)格廢料裝爐,爐門安于耐熱的鑄鋼框上,可在裝料與熔煉的任意時(shí)候改變爐的傾角;在開啟爐門時(shí),燃燒嘴與排煙系統(tǒng)仍可繼續(xù)不停地工作,因此裝爐時(shí)既無熔煉時(shí)間損失又無能量損耗。
? ? ? ?在再生鋁熔體出爐時(shí)爐門仍處于關(guān)閉狀態(tài),不但節(jié)約了能源而且減少了鋁的氧化損失(外邊的冷空氣不會(huì)進(jìn)入爐內(nèi)),還能保持耐火材料吸收的熱。在熔體出完之后,爐門所處的位置能確保渣與鋁熔體完全分離,后,將爐傾動(dòng)到一定角度,放出剩下的少量鋁熔體,此時(shí)爐門處于半關(guān)閉狀態(tài)。
由于在設(shè)計(jì)方面作了較大的改進(jìn),使熔煉時(shí)間又進(jìn)一步縮短約10 %,能耗也相應(yīng)節(jié)約了一些。
? ? ? ?鄭州萬潤設(shè)計(jì)的傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐不僅可以用于鋁的熔煉和回收,同樣可以廣泛用于其他有色金屬,如銅、鉛、鋅等常見有色金屬的回收再利用。同時(shí)針對(duì)不同的金屬,擁有成套的技術(shù)資料和回收方案,大限度的提高回收率和能效。其中:
? ? ? ? ?(1)處理鋅渣的生產(chǎn)效率比反射爐的提高50%:
?? ? ? ? (2)在回收鉛蓄電池中的鉛時(shí),裝料量可為反射爐的3倍,因而生產(chǎn)效率提高了200%;
? ? ? ? ?(3)此外,爐在回收處理鉑渣中的鉑時(shí)也取得好的效益,僅能源節(jié)約方面就可達(dá)25%。
? ? ? ?傾動(dòng)回轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)由下列裝備組成:有耐火內(nèi)襯的旋轉(zhuǎn)圓筒、燃燒器和煙道、爐門、擋渣器、活動(dòng)機(jī)架、固定底座、控制柜和液壓系統(tǒng)、自動(dòng)上料機(jī)、自動(dòng)化渣包和鋁熔體包、扒渣機(jī),大型爐還配套有自動(dòng)垛錠機(jī)等。
? ? ? ?耐火爐襯采用高品質(zhì)的耐磨澆注料與高密度保溫板澆注而成,用不銹鋼W型錨將澆注料襯緊固于爐壁上。
圖2?固定爐門和擋渣器
Fig.2 The fixed door and the slag stopper
圖3 隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)爐門
Fig.3 The follow-up type rotation door
? ? ? ?帶有隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)爐門的回轉(zhuǎn)爐在加熱熔煉過程中,關(guān)閉爐門時(shí)可帶著燃燒器傾斜。隨動(dòng)爐門部分打開時(shí),可以觀察爐內(nèi)爐料的熔化情況,也可以放出熔體進(jìn)行鑄造,既可以節(jié)能也可以減少爐內(nèi)熔體氧化。爐門可以繞著轉(zhuǎn)軸完全打開,與裝料機(jī)相配的裝料口的直徑可達(dá)2 m或更大一些。
? ? ? ?爐配備雙通道燒嘴,煙氣中的余熱可得到大量回收,可降低能耗25%左右,能源節(jié)約還由于反射爐通常將爐腔溫度控制在1000℃~1100℃,而傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的溫度設(shè)定在700℃—750℃。
? ? ? ?鄭州萬潤再生資源裝備有限公司的傾動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐是全自動(dòng)化的,一切工藝參數(shù)均由電腦控制,也是全盤環(huán)境友好型的,全部煙氣都經(jīng)過凈化處理,一切排放物與廢棄物均符合環(huán)保法規(guī)與條例要求。
? ? ? ?燃料與助燃空氣量由比例積分控制模塊控制。通過爐尾的熱電偶實(shí)時(shí)將爐膛溫度傳至控制系統(tǒng),它是參數(shù)化連續(xù)化的,可根據(jù)裝爐量自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度;同時(shí)通過比例燒嘴系統(tǒng)可實(shí)時(shí)測(cè)定流入燒嘴的天然氣與助燃?xì)怏w量,將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng),精確調(diào)節(jié)它們的流入量與比例,從而控制爐膛的氧化——還原氣氛,在熔煉初期提升熔化效率、熔煉后期減少燒損。
? ? ? ?電氣控制柜的環(huán)境等級(jí)為IP55,可以就地安裝也可以遠(yuǎn)程安裝,配有遙控器。電氣隔離裝置具有很高的安全性,能確保人員安全。
? ? ? ?裝料機(jī)(圖4)與熔體(渣)包(圖5)運(yùn)轉(zhuǎn)是自動(dòng)化的,提高了環(huán)保性與安全性,節(jié)約人力資源。
圖4 ?自動(dòng)裝料機(jī)在裝爐
Fig 4 ?loading of the automatic loading unit
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