鋁渣分離設(shè)備選型及分析

潘志東 趙善敏 韋子堅

摘要：本文通過分析鋁渣分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工藝，比較了兩種鋁渣分離設(shè)備的差異，為鋁冶金行業(yè)鋁渣灰處理提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：鋁渣;分離;設(shè)備選型

Optioned and Analyzed of Aluminum slag Equipment

PAN Zhi-dong，ZHAO Shan-min，WEI Zi-jian

（Guangxi Baijin Aluminum Industrial Co.，ltd，Guangxi Baise 533615，China）

Abstract：This paper has analyzed the structure and process of aluminum slag separation equipment and compared two different kinds of aluminum slag separation equipment，aiming at offering guidelines for aluminum slag treatment in the aluminum metallurgical industry.

Key words：Aluminum slag，Separation，Equipment options

1前言

鋁渣分離設(shè)備是應(yīng)用于熔煉環(huán)節(jié)精煉扒渣后鋁水與殘渣分離的裝置，其有熱渣壓制冷卻結(jié)構(gòu)、攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)、熱渣惰氣冷卻結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)炒渣結(jié)構(gòu)，其中前兩者在鋁冶煉行業(yè)中運用廣泛，如2007年南山鋁業(yè)、2009年中鋁瑞閩、2009年河南萬基、2012年山東魏橋等均使用熱渣壓制冷卻結(jié)構(gòu)，2012年浙江永杰、2013年蘇州神戶制鋼等均使用攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)。熱渣惰氣冷卻結(jié)構(gòu)是針對易氧化高鎂鋁合金的鋁渣分離過程應(yīng)用，其環(huán)境污染小、金屬燒損率低、設(shè)備簡單，但其生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率較低，冷卻后的渣也需要二次處理才能分離出鋁塊和鋁灰渣;回轉(zhuǎn)炒渣結(jié)構(gòu)適用于鋁渣含鋁量少或鋁渣已經(jīng)

完全冷卻等情況，同時回轉(zhuǎn)爐可以兼用于廢鋁的重熔，但其設(shè)備投資及能耗相對較大，生產(chǎn)周期較長限制了其在渣處理方面的發(fā)展^[1-3]。

根據(jù)產(chǎn)品及生產(chǎn)節(jié)拍及經(jīng)濟性來選擇鋁渣分離設(shè)備極為關(guān)鍵，本文從產(chǎn)品的燒損率、球磨篩分經(jīng)濟性及產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍方面進行選型及設(shè)計鋁渣分離設(shè)備，同時比較分析了兩種鋁渣分離設(shè)備的優(yōu)缺點，為鋁行業(yè)選取鋁渣分離機作生產(chǎn)指導(dǎo)。

攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)又分為普通攪拌和高速攪拌兩種結(jié)構(gòu)，本文針對攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)常用的兩種鋁渣分離設(shè)備進行對比分析。

2鋁渣分離設(shè)備選型

2.1 鋁渣分離設(shè)備選擇條件

10臺20噸熔煉爐每年工作300天，主要生產(chǎn)鋁合金產(chǎn)品有1xxx、3xxx、5xxx、8xxx合金，原料采用電解鋁水與冷鑄錠或廢料搭配方式，最大比例返回料為100%。鋁渣分離設(shè)備需滿足技術(shù)要求：鋁回收率：≥85%，鋁灰冷卻后存放溫度為40-60℃，煙塵收集后排放濃度≤20mg/m^3，林格曼黑度≤1級，煙塵收集率≥90%。

2.2投料比例、燒損率及鋁渣量關(guān)系

1）燒損率參考同行鋁加工企業(yè)數(shù)據(jù);

2）每次扒渣，鋁渣中鋁水量占比為40-60%，取中間值50%進行估算;

3）舉2例子計算如下：

A、100%純鋁水時

總燒損量：20噸裝爐量×燒損0.87%=174Kg;

鋁渣量：渣量/50%=174Kg/50%=348Kg。

B、60%鋁水+40%廢料時

總燒損量：20噸裝爐量×燒損1.68%=336Kg;

鋁渣量：渣量/50%=336Kg/50%=672Kg。

其余計算數(shù)據(jù)如下表1所示。

2.3篩分經(jīng)濟性分析

經(jīng)篩分后的鋁灰含鋁量在15%左右，市場銷售價格為850元/噸，球磨篩分后3mm以下顆粒市場需求很少。根據(jù)目前環(huán)保手續(xù)要求和市場經(jīng)濟行為，篩分顆粒在10mm以上經(jīng)濟性會較好。

根據(jù)產(chǎn)品特點情況，配置2臺攪拌機，共用冷灰機及篩分機系統(tǒng)的攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)適合工廠生產(chǎn)需求。

3攪拌型鋁渣分離設(shè)備工藝過程

攪拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)鋁渣分離設(shè)備工藝過程如下圖1所示：

將熱渣加入鋁液回收機（灰攪機、搓灰機）攪拌，由于鋁液和鋁渣狀態(tài)不同，鋁液集中到下部，通過攪拌機下方的回收孔流入鋁液收集箱，鋁灰渣則集中在上部，阻止鋁液進一步氧化。待大部分鋁液分離出來后，將鋁灰渣裝入破碎機中冷卻（破碎）、篩分，最終對篩分出的不同大小的鋁灰顆粒進行收集和利用^[4-5]。其一次金屬回收率高、不需要對鋁渣進行二次處理、綜合處理效率高，但在攪拌和破碎的過程中會產(chǎn)生大量煙塵。為滿足環(huán)保和職業(yè)健康安全的要求，需要增加除塵系統(tǒng)對其煙塵進行處理，這樣其占地及投資相對來說也會偏大。

4兩種鋁渣分離設(shè)備結(jié)構(gòu)比較

攪拌型鋁渣分離設(shè)備主要由攪拌主機、轉(zhuǎn)移鋁灰機構(gòu)、冷灰機及篩分機組成，其兩種較常用的結(jié)構(gòu)比較如表2所示。

5結(jié)論

通過分析目前鋁冶金行業(yè)常用的鋁渣灰處理工藝與裝備水平，重點比較了拌-冷卻（破碎）-篩分結(jié)構(gòu)的普通攪拌與高速攪拌方式的差異性，為鋁冶金鋁灰渣分離工序設(shè)備選型提供參考指導(dǎo)。

參考文獻

[1] 張昭強，朱友元. 新型快速處理熱鋁渣設(shè)備及工藝技術(shù)[J]. 鋁加工，2016（5）：23-25.

[2] 何向問. 鋁及鋁合金渣處理設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].有色金屬加工，2014（5）：2-4..

[3] 徐士堯，陳維平等. 廢鋁再生熔煉中鋁渣的回收處理工藝進展[J]. 特種鑄造及有色合金，2016（9）：934-938.

（作者單位：廣西百金鋁業(yè)有限公司）

（上接第104頁）

四、邏輯優(yōu)化前后#1機組一次調(diào)頻動作情況對比

經(jīng)過修改DEH側(cè)一次調(diào)頻控制邏輯后，#1機組一次調(diào)頻效果大為改觀：

五、小結(jié)：

16年6月以來，#1機組一次調(diào)頻效果差主要原因為DEH側(cè)一次調(diào)頻參數(shù)設(shè)置不合理，對其優(yōu)化后一次調(diào)頻效果明顯好轉(zhuǎn)。因此在機組一次調(diào)頻效果差，頻繁被考核時，應(yīng)及時核對機組邏輯設(shè)置，查找出檢修后因邏輯下裝導(dǎo)致的邏輯參數(shù)異常，從而提高機組一次調(diào)頻動作效果。

參考文獻

[1]電力系統(tǒng)分析，韓禎祥，浙江大學(xué)出版社。

作者簡介：王俊（1983年12月），男，江蘇，本科，工程師，研究方向：電廠集控運行。

白培強（19813年1月），男，山西，本科，工程師，研究方向：電廠集控運行。

（作者單位：華能玉環(huán)電廠）