铝灰铝渣炒灰机

铝灰铝渣炒灰机

孔振民,张可尚,夏文清 ,鹿田霖

青岛理工大学  276000

项目简介

国内目前的炒灰机使用情况较为恶劣，主要是高温和烟尘两个因素对环境影响较大。针对这种情况，炒灰机高温的问题通过保温隔热的措施可以解决，烟尘的问题相对复杂，应该采取收集、降温、除尘、过滤等手段进行解决。炒灰机不具备洁净生产的条件，就没有市场。

随着国内环保高压态势的逼近，炒灰机如果在清洁生产方面没有进步，就没办法适应现在的市场，更没办法适应以后的市场。所以我们采用风力旋风除尘和水浴除尘，尾气净化效果好，环境无污染。加之机械搅拌，搅拌充分，提高工作效率。分离效果理想，提高金属铝回收率。该设备适应于电解铝厂、 铝件厂、合金铝厂等以金属铝为原料，以熔化金属铝为生产流程的所有铝加工企业。采用该设备与冷法处理铝灰相比具有金属烧损小，节能环保，生产流程短，设备投资小等优点

（一）研究目的

研究内容

本产品主要由自动上料系统、容器、升降搅拌系统、放料装置、机架、风机、水浴除尘组成。

基本原理

该设备是根据固相物体与液相物体的物理性质不同，比重不同而分离开的。出炉的热灰内含有一定比例的金属铝，加入到分离机内，机内有可调节高度的搅拌装置，经搅拌夹杂的金属铝逐渐沉向容器底部形成熔池，灰则留在熔池上部，在搅拌的作用下，灰从容器上部的出灰孔排出，铝液从容器底部的放料孔排出直接浇铸成铝锭。由于在搅拌过程中铝在燃烧氧化形成烟雾污染环境，在容器上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风分离后进入水浴除尘器，经过处理后的干净气体排入大气中。

关键部件设计

炒灰机的关键部件为自动上料系统、升降搅拌系统、放料装置以及出风机水浴除尘装置。

(1)自动上料系统设计

将熔铝炉扒出的高温铝灰提升至一定高度后自动倒入炒锅内

(2)升降搅拌系统设计

搅拌翼边转动边缓缓下行至预定位置，对炒灰锅内的高温铝灰进行搅拌

(3)放料装置设计

铝液从容器底部的放料孔排出直接浇铸成铝锭

(4)风机水浴除尘装置设计

烟气经过旋风分离后进入水浴除尘器，经过处理后的干净气体排入大气中。

（二）国、内外研究现状和发展动态

国内研究现状：

炒灰机的使用情况较为恶劣，主要是高温和烟尘两个因素对环境影响较大。针对这种情况，炒灰机高温的问题通过保温隔热的措施可以解决，烟尘的问题相对复杂，应该采取收集、降温、除尘、过滤等手段进行解决。炒灰机不具备洁净生产的条件，就没有市场。

（三）创新点与项目特色

该项目一反传统常态的炒灰机把扒出来的灰放入铸铁锅中，用人工边搅拌边加入煤粉，炒灰机使金属铝珠结合并沉到锅的底部，等冷却后铲出来。这样的工艺回收率较低，金属铝氧化严重，效率低，工作现场黑烟滚滚污染大的使用情况。都是在常压下运行，无安全隐患，操作简单，实现人机对话傻瓜模式。项目本身采用的优化装置可将搅拌过程中产生的有害气体及漂浮物经风机导入旋风分离器收集粉尘。尾气经水浴除尘净化处理后排入大气，从而达到环保要求。自动上料系统与升降搅拌系统大大减少了时间成本，提高了效率。

（四）技术路线、拟解决的问题及预期成果

本机是将铝合金集中熔化炉和保温炉在生产过程中产生的铝渣进行分离处理，使铝渣中铝合金含量从40-60%下降为5%以下，是典型的节材、节能、环保设备，目前处于国内领先水平。

工作技术：在一定的外力条件下，据固相物体与液相物体的物理性质不同，比重不同而分离开的。出炉的热灰内含有一定比例的金属铝，加入到分离机内，机内有可调节高度的搅拌装置，经搅拌夹杂的金属铝逐渐沉向容器底部形成熔池，灰则留在熔池上部，在搅拌的作用下，灰从容器上部的出灰孔排出，铝液从容器底部的放料孔排出直接浇铸成铝锭。由于在搅拌过程中铝在燃烧氧化形成烟雾污染环境，在容器上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风分离后进入水浴除尘器，经过处理后的干净气体排入大气中。

固定床上吸式双相三态可控逆流气化机组，创新防爆、布料、配风及气流管理技术，彻底解决原料适应性、结渣、棚料、烧偏、堵塞问题。气化率高及余热回收利用，提高了系统效率，总能效高于80%。通过实地现场场景工业示范，验证了系统运行的可靠性，排放低、环境友好。

本项目针对环境污染这种情况，炒灰机高温的问题通过保温隔热的措施可以解决，烟尘的问题相对复杂，应该采取收集、降温、除尘、过滤等手段进行解决。

拟解决的问题：随着社会的发展,人类对于有色金属的需求越来越大,但在提炼提炼铝的过程中,出现的烟尘以及设备工作工程中产生的高温环境,对工作人员很不友好,并且在提炼过程中,有大量铝灰残留在机器内部,无法正常排出,以及带来的环境污染问题,本设备用风力旋风除尘和水浴除尘，尾气净化效果好，环境无污染。加之机械搅拌，搅拌充分，提高工作效率。分离效果理想，提高金属铝回收率,最大限度的提高了资源利用率。

(六)已有基础

1. 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩

研究积累：本机是将铝合金集中熔化炉和保温炉在生产过程中产生的铝渣进行分离处理，使铝渣中铝合金含量从40-60%下降为5%以下，是典型的节材、节能、环保设备，目前处于国内领先水平。

2. 已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法

实验室内具备与本项目相关的仪器和设备：

该项目需要的主要仪器和设备有：三轴立式加工中心，数控车床、电火花线切割机床、平面磨床、三坐标测量仪、材料应力应变测试系统、多点压板成形装置及其控制系统、快速原型制造系统等。