双室反射炉,顾名思义就是由两个熔炼室组成的熔炼炉,其炉型有多种形式,但一般都是两个熔室,即内熔室和外熔室,两室之间有专门设计的通道,供铝液循环之用。双室反射炉的外熔室主要起熔化废铝的作用,内熔室则进行熔炼。在实际操作中,废杂铝直接加入到外熔室的铝融液中,并迅速被过热的铝融液淹没,由于废铝避免了与火焰直接接触,因此废铝的烧损很低,可以大幅度提高铝的回收率。内熔室的容积大于外熔室,其主要作用是加热铝融液,同时熔炼铝合金。可以看出,双室反射炉集中了坩埚熔炼炉和反射炉的优点(前者废铝不接触火焰,烧损低;后者容积大,热效率高)。常用的双室反射炉内熔室配有燃烧系统,而外熔室没有燃烧系统。废铝由外熔室加入,直接浸泡在过热的铝液中,随之被融化,铝溶液的温度随之下降,经过循环泵进入内熔室,熔融的铝液在内熔室被加热,然后在循环泵的作用下又进入外熔室,继续熔化废铝,如此往复循环进行。熔炼过程中大量的铝灰在外熔室产生,因外熔室的容积小,表面积小,因此与其它熔炼炉相比可以明显减少添加剂(主要为覆盖剂)的加入量,同时便于铝灰的清除,减轻了工人的操作强度。循环泵一般采用陶瓷循环泵或石墨循环泵。
根据资料介绍,双室反射炉添加剂的消耗量仅为其它反射炉的二分之一到三分之一,回收率可以提高2到5个百分点,能耗也可以降低20-30%。双室反射炉在处理散碎的废铝和铝屑时,以上优势更为突出。
双室反射炉的缺点也是明显的,这就是当废铝熔化到一定数量时,达到了熔炼炉的设计容积,此时要停止加料,进行成分调整和精炼、除气等,再经过静置之后铸锭。如果炉中的铝融液全部铸锭,那么在进行下一炉熔炼时,开始加入的一部分废铝仍要与火焰接触,仍存在烧损的问题。为回避这一问题,一些企业在铸锭后期,在炉中预留一部分铝融液,以便进行下一炉的熔炼,但是,预留的这一部分铝融液已经进行了精炼,使其重新与废杂铝混合,还需要重新进行精炼,这样做不仅浪费了工时而且增加了能耗和添加剂的消耗量,而且降低了生产的效率,在经济上是很不合适的。
为解决以上的问题,有的企业另建一个静置炉,双室反射炉只起到熔炼和调整成分的作用,而大部分精炼等过程在静置炉中进行。
(2)带加料井式的融铝炉:该种熔炼炉也是一种双室反射炉,由加料井熔炼炉和磁力泵组成,三者形成一个循环系统,如图所示。生产中,铝废料持续加到加料井中,被过热的铝液融化,然后在磁力泵的作用下进入反射炉,这样往复进行,达到熔炼的目的。优点是烧损小,金属回收率高,适应处理碎的废铝料,更适应处理铝屑。熔炼炉的形式可以是方型的。
(3)带电磁搅拌系统的反射炉:反射炉熔炼再生铝合金过程中,为了促进热的交换,加快铝的熔化速度,增加反应速度,保证铝溶液的成分均匀,要进行搅拌。每次搅拌都会破坏液面的氧化铝保护层,加大了铝的烧损。为此,许多单位都在研究搅拌技术,尽管出现了机械耙等,但都不十分理想。
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