雙室反射爐,顧名思義就是由兩個熔煉室組成的熔煉爐,其爐型有多種形式,但一般都是兩個熔室,即內熔室和外熔室,兩室之間有專門設計的通道,供鋁液循環之用。雙室反射爐的外熔室主要起熔化廢鋁的作用,內熔室則進行熔煉。在實際操作中,廢雜鋁直接加入到外熔室的鋁融液中,并迅速被過熱的鋁融液淹沒,由于廢鋁避免了與火焰直接接觸,因此廢鋁的燒損很低,可以大幅度提高鋁的回收率。內熔室的容積大于外熔室,其主要作用是加熱鋁融液,同時熔煉鋁合金。可以看出,雙室反射爐集中了坩堝熔煉爐和反射爐的優點(前者廢鋁不接觸火焰,燒損低;后者容積大,熱效率高)。常用的雙室反射爐內熔室配有燃燒系統,而外熔室沒有燃燒系統。廢鋁由外熔室加入,直接浸泡在過熱的鋁液中,隨之被融化,鋁溶液的溫度隨之下降,經過循環泵進入內熔室,熔融的鋁液在內熔室被加熱,然后在循環泵的作用下又進入外熔室,繼續熔化廢鋁,如此往復循環進行。熔煉過程中大量的鋁灰在外熔室產生,因外熔室的容積小,表面積小,因此與其它熔煉爐相比可以明顯減少添加劑(主要為覆蓋劑)的加入量,同時便于鋁灰的清除,減輕了工人的操作強度。循環泵一般采用陶瓷循環泵或石墨循環泵。
根據資料介紹,雙室反射爐添加劑的消耗量僅為其它反射爐的二分之一到三分之一,回收率可以提高2到5個百分點,能耗也可以降低20-30%。雙室反射爐在處理散碎的廢鋁和鋁屑時,以上優勢更為突出。
雙室反射爐的缺點也是明顯的,這就是當廢鋁熔化到一定數量時,達到了熔煉爐的設計容積,此時要停止加料,進行成分調整和精煉、除氣等,再經過靜置之后鑄錠。如果爐中的鋁融液全部鑄錠,那么在進行下一爐熔煉時,開始加入的一部分廢鋁仍要與火焰接觸,仍存在燒損的問題。為回避這一問題,一些企業在鑄錠后期,在爐中預留一部分鋁融液,以便進行下一爐的熔煉,但是,預留的這一部分鋁融液已經進行了精煉,使其重新與廢雜鋁混合,還需要重新進行精煉,這樣做不僅浪費了工時而且增加了能耗和添加劑的消耗量,而且降低了生產的效率,在經濟上是很不合適的。
為解決以上的問題,有的企業另建一個靜置爐,雙室反射爐只起到熔煉和調整成分的作用,而大部分精煉等過程在靜置爐中進行。
(2)帶加料井式的融鋁爐:該種熔煉爐也是一種雙室反射爐,由加料井熔煉爐和磁力泵組成,三者形成一個循環系統,如圖所示。生產中,鋁廢料持續加到加料井中,被過熱的鋁液融化,然后在磁力泵的作用下進入反射爐,這樣往復進行,達到熔煉的目的。優點是燒損小,金屬回收率高,適應處理碎的廢鋁料,更適應處理鋁屑。熔煉爐的形式可以是方型的。
(3)帶電磁攪拌系統的反射爐:反射爐熔煉再生鋁合金過程中,為了促進熱的交換,加快鋁的熔化速度,增加反應速度,保證鋁溶液的成分均勻,要進行攪拌。每次攪拌都會破壞液面的氧化鋁保護層,加大了鋁的燒損。為此,許多單位都在研究攪拌技術,盡管出現了機械耙等,但都不十分理想。
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