留_东临天下
范文一：铝的生产工艺
氧化铝的生产工艺流程
从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95,左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。
拜耳法
系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于 1888年发明。其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950,1200?温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。
拜耳法的简要化学反应如下:
由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125,140?下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240,260?并添加石灰(3,7,)的条件下溶出。
现代拜耳法的主要进展在于:?设备的大型化和连续操作;?生产过程的自动化;?节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧;?生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右(以Na2CO3计)。
拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠
(Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7,8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。
碱石灰烧结法
适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O?Al2O3)、铁酸钠(Na2O?Fe2O3、原硅酸钙(2CaO?SiO2)和钛酸钠(CaO?TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3?H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合
铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO?Al2O3?xSiO2?(6,2x)H2O沉淀(其中x?0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
碱石灰烧结法的主要化学反应如下:
烧结:
Al2O3+Na2CO3??Na2O?Al2O3+CO2
Fe2O3+Na2CO3??Na2O?Fe2O3+CO2
SiO2+2CaCO3??2CaO?SiO2+2CO2
TiO2+CaCO3??CaO?TiO2+CO2
熟料溶出:
Na2O?Al2O3+4H2O??2NaAl(OH)4(溶解)
Na2O?Fe2O3+2H2O??Fe2O3?H2O?+2NaOH(水解)
脱硅:
1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4??Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O?+3.4NaOH
3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3?? 3CaO?Al2O3?x
2x)H2O?+2(1+x)NaOHSiO2?(6-
分解:
2NaOH+CO2??Na2CO3+H2O
NaAl(OH)4??Al(OH)3?+NaOH
中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是:在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94,96,和92,94,。Al2O3的总回收率约90,,每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石，其铝硅比可低至3.5,且原料的综合利用较好，有其特色。
碱石灰烧结法的常用流程见图2
拜耳,烧结联合法
可充分发挥两法优点，取长补短,利用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
? 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,用于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3的回收率也较高。
? 并联法是拜耳法与烧结法平行作业，分别处理铝土矿，但烧结法只占总生产能力的10,15,，用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。
? 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外，还处理一部分低品位矿石。
中国根据本国的铝矿资源特点，发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法,可使Al2O3的总回收率达到90%;每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约 90公斤;氧化铝的SiO2含量下降到0.02,0.04,;而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂,使Al2O3总回收率达到91,，每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤，为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。
根据物理特性的不同,电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状(表3)。
目前铝工业正研制和采用砂状氧化铝，因为这种氧化铝具有较高的活性,容易在冰晶石溶液中溶解,并且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢，有利于烟气净化。
炼铝用氧化铝的化学组成一般如下:
Al2O3 ,98.35, Fe2O3 0.01,0.04,
SiO2 0.01,0.04, TiO2 ,0.005,
ZnO 0.003,0.02, CaO 0.007,0.07,
Na2O 0.3,0.65, V2O5 ,0.003,
P2O5 ,0.003, Cr2O3 ,0.002,
灼减 0.2,1.5,
电解铝
世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成
多相电解质体系。其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能，高污染行业。电解铝生产中排出的废气主要是CO2，以及以HF气体为主的气-固氟化物等。CO2是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。HF则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需1.5g便可以致死。
范文二：PCB铝基板生产工艺
小型化计算机电源就是在原型号基础上减小电源体积、重量，作为弹上小型控制计算机的配套电源。在不降低可靠性指标及电性能指标的前提下，如何减小电源体积、重量是该项目的主要工作内容。根据弹上计算机对电源的技术指标要求，采用电流型单端反激式DC/DC变换器的技术方案。它具有输入电压范围宽，动态响应性能好，适合多路电压输出及电路简单的特点；采用表面贴装元件，有效减小了电源的体积和重量；功率器件直接贴装在铝基PCB板上，散热效果好，能有效降低电源温升，从而提高电源的可靠性。小型化计算机电源的主要特点:
（1）变换频率高
电源工作频率为200kHz,可以减小输出滤波电容器，缩短响应时间，便于实现电源的小型化。
（2）工作电压范围宽
输入直流电压为2040V，电源均能可靠工作。
（3）元件片式化
80％元件采用表面贴装型式，有效减小了电源的体积和重量。
（4）使用大容量多层瓷介电容器
（5）体积小、重量轻、效率高
（6）使用电流控制型变换器
（7）采用单面覆铜铝基PCB
所有发热的功率器件采用PCB铝基板表面贴装为主。 有散热好、表贴元器件引线短、干扰小及节省空间的优点。其中最主要散热效果好，能有效降低电源温升，从而提高电源可靠性；单面覆铜铝基PCB板还作为电源的上盖板，可节省空间，降低电源高度。单面覆铜铝基PCB板的厚度可达到1.62mm，无需特别加固就能达到抗冲击及抗震动要求。覆铜铝基PCB板已在模块电源中广泛采用，其生产工艺与普通单面PCB板基本相同。
目前，对该弹用小型化计算机电源单独做过高低温试验，随整机做过例试、综合环境试验及可靠性增长试验，其性能得到初步验证。今后还需要做片式化元件储存防护和可靠性研究工作，在电源的抗振动极限、工作环境温度极限等方面做必要的试验以获得详细数据。另外，也要尽早开展功率器件在单面覆铜PCB铝基板上的SMT生产工艺研究工作。
范文三：再生铝生产工艺
再生铝生产工艺?(4)
信息类型:再生技术 信息加入时间:?2005年7?月1日9:31?
第二届再生铝教材摘要?(?4):再生铝生产工艺?
4.1铝合金再生生产典型?工艺?
4.1.1再生铝熔炼工艺特点? ?
再生铝是以回收来的废?铝零件或生?产铝制品过?程中的边角?料以及废铝??线等为主要原材料，经熔炼配?制生产出来的?符合各类标?准要求的铝?锭。这种铝锭采?用回收废铝?，而有较低的?生产成本，而且它是?自然资源的再?利用，具有很强的?生命力，特别是在当?前科技迅猛?发展，人民生活质?量?不断改善的今?天，产品更新换代频率加快?，废旧产品的?回收及综合?利用已成为?人类持续发?展的重要课?题，再生铝?生产也就是在这?样的形式下?应运而生并?具有极好的?前景。?
由于再生铝的原材料主?要是废杂铝?料，废杂铝中有?废铝铸件(以?Al-Si合金为主)、废铝锻件?(Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金)、型材(?Al-Mn、Al-Mg等合金)废电缆线(以纯铝为主?)等各种?各样料，有时甚至混?杂入一些非?铝合金的废?零件(如?Zn、Pb合金等)，这就给再生?铝的配制带?来了?极大的?不便。如何把这种多种成分复?杂的原材料?配制成成分?合格的再生?铝锭是再生?铝生产的核?心问?题，因此，再生铝生产流程的第一?环节就是废?杂铝的分选?归类工序。分选得越细?，归类得越准?确，?再生铝的化?学成分控制就越容易实?现。?
废铝零件往往有不少镶?嵌件，这些镶嵌件?都是些以钢?或铜合金为?主的非铝件?，在熔炼过程?中不及时?地扒出，就会导致再?生铝成分中?增加一些不?需要的成分??(如Fe、Cu等)因此，在再生铝熔炼初期，?即废杂铝刚刚熔化时就?必须有一道?扒镶嵌件的?工序(俗称扒铁工?序)。把废杂铝零?件中?的镶嵌件扒出，?扒得越及时、越干净，再生铝的化?学成分就越?容易控制。扒铁时熔液??温度不宜过高，温度的升高?会?使镶嵌件中的?Fe、Cu元素溶入铝液。?
各地收集来的废杂铝料?由于各种原?因其表面不?免有污垢，有些还严重?锈蚀，这些污垢和?锈蚀表面在?熔?化时会进入熔池中形?成渣相及氧?化夹杂，严重损坏再?生铝的冶金?质量。清除这些渣?相及氧化夹?杂也?是再生铝熔炼工艺?中重要的工?序之一。采用多级净?化，即先进行一?次粗净化，调整成分后?进行二级?稀土精变，再吹惰性气??体进一步强化精炼效果?，可有效?的去除铝熔液中?的夹杂。? 废铝料表面的油污及吸?附的水分，使铝熔液中?含有大量气?体，不有效的去?除这些气体?就使冶金质?量?大大下降，强化再生铝?生产中的除?气环节以降?低再生铝的?含气量是获?得高质量再?生铝的重要?措施。? 再生铝锭生产工艺流程?见图?4,1。
图4,1高质量再生铝生产工?艺流程图?
4.2再生铝原材料组成及?预处理?
4.2.1再生铝原材料组成?
4.2.1.1废杂铝来源?
目前我国再生铝厂利用?的废杂铝主?要来源于两?方面，一是从国外??进口的废杂铝，二是国内产?生的废?杂铝。?
1、进口废杂铝 ?
最近几年国内大量从国?外进口废杂?铝。就进口废杂?铝的成分而?言，除少数分类?清晰外大多?数是混杂?的。一般可以分?为以下几大?类:?
?单一品种的废铝?
此类废铝一般都是某一?类废零部件?，如内燃机的?活塞，汽车减速机?壳、汽车轮毂、汽车前后保?险栓。?
铝门窗等。这些废铝在进口时已经?分类清晰，品种单一，且都是批量?进口，因此是优质?的再生铝原?料。? ?废杂铝切片 ?
废杂铝切片又简称切片?，是档次较高?的废杂铝。之所以称之?为切片，是因为许多?发达国家在?处理报?废汽车、废设备?和各?类废家用电器时，都采用机械?婆娑的方法?将其破碎成?碎料，然后再进行?机械化?分选，分选出的废?铝就是废铝??切片。另外，回收部门再处理一些较?大体积的废?铝部件时也?采用破碎?的方法将其破?碎成碎料，此类碎料也?称之为废铝??切片。废铝切片运输方便，且容易分选?，质地也比?较纯净，也是优质废?铝料。目前再国际?市场的废铝?贸易中，切片的占有?量最大，各类切片正??向标准化发展。就切片的成?分而言，一般分为几?个档次，其中档次高?的切片都是?比较纯净的?各种废铝及?其?合金的混合物，绝大部分不?用任?何处理即可入炉熔?炼，少量的档次?较低的切片?含不同数量?的其他杂?质?，一般含废铝再?80%,90%以上，其中杂质主要时废钢铁?和废铜等有?色金属，还含有少量?的废橡?胶等?，经人工挑选之后，得到纯净的?废铝料。废铝切片冶?炼也比较容?易，熔炼时入炉?方便，容易除?杂，熔剂消耗少，金属回收率?高，能耗低，加工成本亦??低，很受用户欢迎，一般大型再?生铝厂均以?切?片为主要原料。?
优质的废铝切片比其他?废铝价格贵??，适应大规模的现代化企?业，且在国际市?场上很难购?到，因此我?国除独资或合资?企业自己?进口外，一般再生铝?厂很少用此?种废料。?
?混杂的废铝料?
此类废杂铝成分复杂，物理形状各?异，除废杂铝之?外，还含有一定?数量的废钢?铁、废铅、废锌等金?属和废橡胶、废木料、废塑料、石子等，有时部分废?铝和废钢铁?机械结合在?一起，此类废料成?分复?杂，少量废铝块?度较大，表面清晰，便于分选。此类废料在冶炼之前必?须经过预分?选处理，即人工?挑出废钢和其他?杂质。?
?焚烧后的含铝碎铝料?
此种铝料是档次较低的?一种含铝废?料，主要是各种?报废家用电?器等的粉碎?物，分选出一部?分废钢后?再经焚烧形成?的物料。焚烧的目的?是除去废橡?胶、废塑料等可?燃物质。这类含铝废?料一般铝含?量在?40%,60%左右，其余主要是垃圾(砖块石块)、废钢铁、极其少量的?铜(铜线)等有色金属?。铝的?块度一般在?10厘米以下，在焚烧的过?程中，一些铝和熔??点低的物质如锌、铅、锡等都熔化?，与其他?物料形成表面玻?璃状的物料?，肉眼难以辨?别，无法分选。?
?混杂的碎废铝料?
此种废料是档次最低的?废铝，其成分十分?复杂，其中含各种?废铝在?40%?,50%，其余是废钢铁、少?量的铅和铜，大量的垃圾?、石子和土、废塑料、?废纸等，泥土约占25%?，废钢占10%?,20%，石子占3,5,。
2、国内回收的碎废铝料?
国内回收的废杂铝大多??纯净，基本不含杂质(人为掺杂除?外)，基本可分为?三大类，即回收部门?常说?的废熟铝，废生铝和废?合金铝，废生铝主要?是废铸造铝??和废合金铝。多以废机器?零件(如废汽车零?件、?废模具、废铸铝锅盆、内燃机活塞?等)。废熟铝一般?指铝含量在?99%?以上的废铝(如废电缆、废家用?餐具、水壶等)。废合金铝(如废飞机铝?、铝框架等)。就生产部门?而言，可分为生活?废铝和工业?废?铝。
?产生于生活领域的废铝? ?如废家用餐具、水壶废铸铝?锅盆、废家用电器?中的废铝零?件、废导线、废?包装物等。报废机电设?备中的铝及?其合金的废?机器零件(如废汽车零?部件、废飞机铝、废模具、废?
内燃机活塞、废电缆、废铝管等。?
?生产企业产生的废铝料?? 此种废铝一般称为新废?料，主要包括铝?及其合金在?生产过程中?生的废铝，?铝材在加工过程中产生?的边角料、废次材;机械加工系?统产生的铝?及其合金的?边角料、铝屑末及废?产?品;电缆厂的废铝电缆以及?铸造行业产?生的浇冒口?和废铸件等?，新废料除粘?有油污的屑?末之外，都?是档次较高的废铝料?，如果在企业?产生废料时?能清晰的分?类保存，利用价值极?高。? ?熔炼铝和铝合金生长过?程中产生的?浮渣? 此种废料即常说的铝灰?，凡是有熔融?铝的地方就?会有铝灰?
产生，例如在铝的?生产、熔炼、加工和废铝?再生过程中?都会产生大?量铝灰，尤其以废杂?铝再生熔炼?过?程中产生?的铝灰为多，废杂铝的成?分复杂、杂质越多，表面污染越?严重，铝灰就越多?。铝灰的含铝?量?与所选用的覆盖剂和?熔炼技术有??关，一般含铝量在?10%以下，高的可达20%?以上。 4.2.1.2废杂铝的组成特点?
废杂铝的主?要来源是工业废料、回收料、以及铸造浇?冒系统。其组成相对?比较复杂。多数情况下?，?其中含有较多的外来杂?质，包括各种有?机质如塑料??类物质、水分等，这类物质在熔炼过程进?行之前?如果不清理干净?，会造成合金?熔体严重吸?气，在随后的凝?固过程中产??生气孔、疏松等缺陷。此外一?些非铝金属的混?入同样会使?材料的成分?不合格，性能恶化。各种非金属?矿物的混入?造成的非金??属夹杂，也会使材料的性能品质?下降。正因这样的?特点，在再生铝生?产流程中第?一个重要环?节就是废杂?铝?的预处理，以尽可能地?净化原料，把不利于再?生铝质量的?因素减少到?最低程度。? 4.2.2 废杂铝的预处理?
4.2.2.1国内废杂铝预处理基?本原则?
由于废杂铝的组成相当?复杂，因此以其作?为主要原料?进行合金的?二次加工必?须对原材料?进行必要的??预处理。
理论上讲所有杂质均应?该全部去除?，实际工业过??程中考虑到成本因素，只能解决主?要矛盾。通常的?处理原则是:?
对原材料按照材料成分?进行大的分?类，分类依据是??使其接近某种牌号铝合?金的成分。? 对已经分类的铝合金废?料进行必要?的拆解，去除?大块的非铝金属或??有机杂质。 对原材料进行必要的清?洁，包括用水或?有机溶剂清?洗，喷砂等。?
经过以上处理的废杂铝?就可以作为?合金熔炼的?基本原料进?行使用。?
4.2.2.2废杂铝预处理现状?
废杂铝的预处理目的一?是去除废杂?铝中夹杂的?其他金属和?杂质，二是把废杂?铝按其成分?分类，使其?中的合金成分得到?最大程度的?利用。三是将废杂?铝表面的油?污、氧化物及涂?料等处理掉?。预处理最?终的结果是将?废铝处理成?符合入炉条?件的炉料，四是使含铝?废料中的铝?(含氧化铝)得到最经济?最?合理的利用。?
国内废杂铝预处理技术?还十分简单?和落后，即使在大型?的再生铝厂?，对废杂铝的?预处理也没?有比较?先进的技术。从目前来看?，主要采用以?下几种预处?理技术。?
?品种单一或基本不含其?他杂质的废?杂铝一般不?作复杂的预?处理，只是按废料?的品种和成?分分类，?单独堆放，单一品种的废铝在利用?时只要抽查?化验出一个?成分，即可知晓批?量的成分，是优质的再?生?铝原料，一般不作任何预处理即??可入炉熔炼。在熔炼某一?合金时，往往选用相?应成分和品?种的废铝?直接加入大型?反射炉熔炼?，这样可很容??易的熔炼成相应牌号的?铝合金。一些含铜、含锌高的废?铝，?还可作为调整成分用的?中间合金。在采用小型?反射炉或坩?埚炉的企业?，则要根据需?要对体积大?的废?铝破碎成符合入炉?规格的料块?。?
?对于档次较?高的废铝切片，其中主要成?分有铸造铝?合金、合金铝、纯铝等，其中前两项?的牌号众?多，目前还很难?按牌号分类?，在大型再生??铝厂，一般只经过筛分除去混?入的泥土等?，即直接入炉?熔?炼。小型再生铝厂，对此类废铝?则要人工将?其分成铸造??铝合金、合金铝和纯铝，然后分别利?用。? ?对于低档次的切片和焚?烧过的碎废?铝料(后者大型再?生铝厂一般??不用)要进行复杂的分选，因其?成分复杂，除废铝之外?还含有废铜?、废钢、废铅等金属?，并含有其他?废弃物。对此类废料?的分选主?要靠人工，一是筛分筛?出泥土和垃?圾，然后用手工?分选。手工分选大?多都在操作?台进行，主要靠工?人目测和经验?进行挑选，先分选出非?金属废料，然后分选废?金属，其中对废铜?和废纯铝的?挑选格外?精心，因废铜可增?加产值，纯铝废料例?如废铝线等?，都是再生熔?炼中调整成?分的上等原?料。分出的?废铝是混杂的，一般不再细?分。?
目前国内废铝的预处理?基本上还没?有实现机械?化和自动化?，主要靠人工?，使用的工具?是磁铁、钢锉，?凭的是经验，这种分选方?法效率低、质量差、成本高，且废铝中的?铜等有色金?属大部分都?被污染，?
手工分选难度大，已远远落后?。急需研究先?进的废铝预?处理技术。?
4.2.3先进的废杂铝预处理?技术?
先进的废杂?铝预处理技术的目的是?实现废杂铝?分选的机械?化和自动化?，最大限度地?去除金属杂?质和?非金属杂质，并使废杂铝??有效地按合金成分分类?分选，最理想的分?选方法是按?主合金成分?把废铝分?成几大类，如合金?铝，铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减?轻熔炼过程?中的?除杂技术和调整成?分的难度，并可综合利?用废铝中的?合金成分，尤其是含锌?，铜，镁高的废铝?，都?要单独存放，可作为熔炼??铝合金调整成分的中间?合金原料。目前先进的?废杂铝预处?理技术主要?有:? ?风选法分离废纸、废塑料和尘?土。各种废铝或??多或少地含有废纸、废塑料薄膜?和尘土，较为理想?的工艺是风选?法。风选法的工?艺简单，能够高效率?地分离出大?部分轻质废?料，但采用风选??法需要配备较好地收尘?系统，避免灰尘对?环境的?污染，分选出地废?纸，废塑料薄膜?一般不宜再?继续分选，可?作燃料用?。
?采用磁选设备分选出废?钢等磁性废?料。铁是铝及其?合金中的有?害物质，对铝合金的?机械性能的?影?响最大，因此应在预处理工序中?最大限度地?分选出杂铝?中的废钢铁?。对废铝切片?和低档次地?废铝料。?分选废钢铁的较为理想?地技术是磁?选法。这种方法在?国外已经被?大量采用，磁选法的设?备比较简单?，?磁源来自电磁铁或永磁?铁，工艺的设计?有多种多样?，比较容易实?现地是传送?带的十字交?叉法。传送?带上的废铝沿横向?运动，当进入磁?场之后废钢铁?被吸起而离?开横向皮带??，立即被纵向带带走，运转?的纵向皮带离开磁?场之后，废钢铁失去?了引力而自?动落地并被?集中起来。磁选法的工?艺简单，投资?少，很容易被采用。磁选法处理?的废铝料的?体积不宜过?大，一般的切片?和碎铝废料?都比较适合?，大?块的废料要经过破碎?之后才能进?入磁选工艺?。?
磁选法分选出的废钢铁?还要进一步?处理，因有一些废?钢铁器件中?有机械结合?的以铝为主?的有色金属??零部件，很难分开，如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等，对这部分的?分选是十分?必?要的，因为分选出的有色金属?可以提高价?值并提高废?钢铁的档次?，但分选难度?较大，一般采用手?工?拆解和分选，但效率低。为提高生产?效率，对于分选出?的难拆解的?铝和钢铁的?结合件，最有效的处?理?办法是在?专用的熔化炉中加热，使铝熔化后?扒出废钢铁?。?
?水为介质的浮选法分选?轻质杂质? 废杂铝中夹杂的废塑料??、废木头、废橡胶等轻质物料，可以采用?以水为介质的?浮选法。主要设备是?螺旋式的推?进器，废铝随螺旋?推进器推出?，在整个过程?中，风选?过程中剩余的泥土?和灰尘等易?溶物质大多?溶于水中，并被?水冲走，进入沉降池?。污水在经过?多道沉?降澄清之后，返回循环使??用，污泥定时清除。此种方法可?以全部分离?比重小于水?的轻质物质?，是一?种简便易行的方法?。?
?从废铝中分选铜等重有?色金属的技?术。? 废铝中的铜等重有色金?属基本上都?被油污所沾?污，用人工?分选的方法从废?料中分选出?重有色金属?的难度较大?。有效的方法?是抛物选矿?法。? 这种方法利用各种?体积基本相同的?物体在受到?相同的力被?抛出时落点?不同的原理?。可以把废杂?铝中密度不?同的各种废??有色金属分开。用相同的力??沿直线射出密度不同而?体积基本相?同的物体时?，各种物体沿?抛物线方向?运?动，在落地时的落点不同。最简单的试?验可以在水?平的传送带?上进行，当混杂的废?料在传送带?随传?送带高速运转，当运转到尽?头时，废杂铝沿直?线被抛出，由于各种废?弃物的重力?不同，分别在不同?点?落地，从而达到分选的目的。此种方法可?使废铝、废铜、和其他废物?均匀地分开?。根据此种原?理设?计的设备已在国外?采用，但昂贵地价??格使人望而生畏。国内正处于?研究阶段。? ?废铝表面涂层的预处理? ?许多废铝的表面都涂有?油漆等防护?层，尤?其使废铝包装容器，数量最大的?是?废易拉罐等包装容器?和牙膏皮等?。在小型冶炼?厂，对此废料一?般不作任何?预处理就直??接熔炼，漆皮在熔炼过程重燃烧?掉。但此类废料?都是薄壁，漆皮在燃烧?过程中会使?部分铝氧化?，并增加了铝?中的?杂质和气泡。比较先进的?再生铝工艺?一般在熔炼?之前都要经?预处理将涂?层处理掉，主要技术有?干法?和湿法。湿法就是用?某种溶剂浸?泡废铝，使漆层脱落?或被溶剂溶?掉，此法的缺点?是废液量大?，不好?处理。一般不宜采用。干法即火法?，一般都采用?回转窑焙烧?法。?
焙烧法的主要设备是回?转窑，其最大的优?点是热效率?高，便于废铝于?碳化物的分?离。焙烧的热源?来?
之加热炉的热风和废?铝漆层炭化?过程中产生?的热。生产时，回转窑以一?定速度旋转?，废铝表面的?漆?层在一定?的温度下逐渐炭化，由于回转窑?的旋转，使得物料之?间相互碰撞?和震动，最后炭化物?从废?铝上脱落。脱落的炭化?物一部分在??回转窑的一端收集，还有一部分?在收尘器中?回收。? 废杂铝的预处理是废铝?再生利用工?艺的重要组?成部分，随着再生铝?技术水平的?提高，预处理技术?将?越来越重要。使非铝物质?与废铝及其?合金完全分?离，高效率的将?废铝按照合?金的牌号分?类，达到废?杂铝最有效地综?合利用，这正是再生?铝技术中预?处理技术研?究的发展方?向。?
4.3再生铝的熔炼?
4.3.1熔炼的目的?
金属合金熔炼的基本任?务就是把某??种配比的金属炉料投入?熔炉中，经过加热和?熔化得到熔?体，再对?熔化后的熔体进行?成分调整，得到合乎要?求的合金液??体。并在熔炼过程中采取相?应的措施控?制气体?及氧化夹杂物的?含量，使符合规定?成分(包括主要组?元或杂质元??素含量)，保证铸件得到适当组织?(晶?粒细化)高质量合金液。?
由于铝元素的特性，铝合金有强?烈的产生气?孔的倾向，同时也极易??产生氧化夹杂。因此，防止和去?除气体和氧化?夹杂就成为?铝合金熔炼?过程中最突?出的问题。为了获得高?质量的铝合??金液，对其熔炼的工艺就必须?严格把关，并采取措施?从各个方面?加以控制。?
4.3.2 熔炼工艺
铝合金熔炼?过程如下:
装炉?熔化(加铜、锌、硅等)?扒渣?加镁、铍等?搅拌?取样?调整成分?搅拌?精炼?扒渣?转炉?精炼变质及?静置?铸造。
装炉 正确的装炉方法对减少?金属的烧损?及缩短熔炼?时间很重要?。对于反射炉?，?炉底铺一层铝锭，放?入易烧损料，再压上铝锭?。熔点较低的?回炉料装上?层，使它最早熔?化，流下将下面??的易烧损料覆盖，?从而减少烧损。各种炉料应?均匀平坦分?布。?
熔化 熔化过程及熔炼速度对??铝锭质量有重要影响。当炉料加热?至软化下榻?时应适当覆?盖熔剂，熔化?过程中应注意防止?过热，炉料熔化液?面呈水平之??后，应适当搅动熔体使温度?一致，同时也利于?加速?熔化。熔炼时间过长不仅降低?炉子生产效?率，而且使熔体?含气量增加??，因此当熔炼时间超长时?应对?熔体进行二次精炼?。?
扒渣 当炉料全部熔?化到熔炼温度时即可?扒渣。扒渣前应先?撒入粉状熔?剂(对高镁合金?应撒入无钠?熔?剂)。扒渣应尽量彻底，因为有浮渣?存在时易污?染金属并增?加熔体的含?气量。?
加镁与加铍 ?扒渣后，即可向熔体中加入镁锭?，同时应加熔?剂进行覆盖?。对于高镁合?金，为防止镁烧?损，?应加入0.002%,0.02%的铍。铍可利用金属还原法从?铍氟酸钠中?获得，铍氟酸钠是?与熔剂混合?加入。? 搅拌 在取样之前和调整成分?之后应有足?够的时间进?行搅拌。搅拌要平稳??，不破坏熔体表面氧化膜?。? 取样 熔体经充分搅拌后，应立?即取样，进行炉前分?析。?
调整成分 当成分不符合标准要求?时，应进行补料?或冲淡。?
熔体的转炉 ?成分调整后，当熔体温度??符合要求时，扒出表面浮?渣，即可转炉。? 熔体的精炼 ?变质成分不同，净化变质方?法也各有不?同。?
4.3.3成分调整 ?
在熔炼过程中，金属中各元?素均由于它?们自身的氧?化而减少，它们被氧化?程度的多少?，不仅与本身?对?氧的亲和力的大小有?关之外，还与该元素?在液体合金?中的浓度(活度)、生成氧化物?的性质、以及所?处的温度等因素??有关。一般来说，对氧亲和力较大的元素?损?失多些，铝、镁、硼、钛和锆等对氧亲?和力很强;碳、硅、锰等其次;铁、钴、镍、铜及铅等较?弱。所以，在熔炼合金?中对氧亲和?力较强?的元素，将要被?“优先氧化”而造成过多的损耗;相反，那些对氧亲?和力较弱的?元素，则能相对的?受?到“保护”而损耗少些。?
通过熔炼后，合金化学成?分中某元素?因氧化损耗?而使其含量?增加或降低?，应视该元素?与基体金属?元?素的相对损耗而定。相对损耗多?的元素其含?量将降低，称为?“烧损”;相对损耗少的元素，含量将增?
加，可称?“烧增”;为能正确控制熔体的化?学成分，在选配金?属炉料时，应考虑到熔?炼后的变化?，在?各元素加入量上进行?相应的补偿?。?
在实际的熔炼中，合金中元素?的烧损程度?，还受原材料?品质、熔剂及炉渣?、操作技术、特别是生成??氧化物的性质的影响。?
4.3.4熔炼过程中气体和氧?化物的防止? ?
前面已经谈到，铝液中气体?及氧化夹杂??的主要来源是?H2O，而H2O则是从搅入铝?液的表面氧?化膜上、?炉料表面(特别是受潮气腐蚀的炉?料)、熔化浇注工??具以及精炼剂、变质剂中带?入铝液。而搅入铝液??的氧化膜以及夹杂物较?多的低品级?炉料(如溅渣、碎块重熔锭?)将在铝液中?形成氧化物?夹杂物。为?此，应从熔炼浇注过程中注?意下列各点?:?
?坩锅和熔化浇注工具?
使用前应仔细地除去粘?附在表面的??铁锈、氧化渣、旧涂料层等脏物，然后涂上新?涂料，预热烘干后?方?可使用。熔化浇注工具和转运铝?液的坩锅在?使用前均应?充分预热。?
?炉料
炉料在使用前应保存在?干燥处，如炉料已经?受潮气腐蚀?则在配料前?进行吹砂以?除去表面腐?蚀层。回?炉料表面常常粘附砂?子(?SiO2)，部分SiO2?和铝液会发生下列反?应:?
4 Al ， 3 SiO2 ? 2 Al2O3 ?， 3 Si
所生成的Al2O3?及剩余?SiO2?均在铝液中形成氧化?夹杂，故在加这类?料前也应经?吹砂后使用?。由切屑、?溅渣等重熔铸成锭的三?级回炉料中?常含有较多?氧化夹杂物?及气体，故其使用量?应受到严格?的限制，?一般不超过炉料总量的?15%?，对重要铸件则应完全不?用。炉料表面也?不应有油污?、切削冷却液?等物，?因为各种油脂都是具有?复杂结构的?碳氢化合物?，油脂受热而?带入氢。?
炉料在加入铝液时必须?预热至?150?,180?以上，预热的目的一方面时是?为了安全，防止铝液与?凝结?在冷炉料表面上的?水分相遇而?发生爆炸事?故;另一方面是?为防止将气?体和夹杂物?带入铝液。? ?精炼剂、变质剂
因其中有些组元很易吸?收大气中的?水分而潮解?，有些则本身?含有结晶水?。因此，在使用前应?经充分?烘干，某些物质如?ZnCl?2则需经重熔?去水份后方?能使用。?
?熔化、浇注过程的操作?
熔化搅拌铝液应平稳，尽量不使表?面氧化膜及?空气搅入铝?液中。应尽量减少?铝液的转注?次数，转注?时应减低液流的下?落高度和减?少飞溅。浇注时浇包?嘴应尽量接?近浇口杯以?减少液流的?下落高度，并?应匀速浇注，?使铝液的飞溅及涡流减??至最少。在浇注完铸件后，勺中剩下的?铝液不应倒?回坩埚而浇?入?锭模，否则将使铝液中氧化夹?杂不断增加?。在坩埚底部?约?50,100mm?深处的铝液中沉积有较?多量的?Al2O3?等夹杂物，因此不能用?来浇注铸件?。?
?熔炼温度、熔炼及浇注过程的持续?时间?
升高温度将加速铝液与?H2O?、O2之间反应，氢在铝液的??溶解度也随熔炼温度的?升高而急剧?增加，当?温度高于900??时，铝液表面氧化膜成为不?致密的，更使上述反?应显著加剧??，故大多数铝合金的熔炼??温度一般不超过?760??。至于铝液表面氧化保护?膜疏松的铝?,镁合金，铝液与?H2O?、O2间的反应对?温度的升高更为敏?感，因此对铝镁?合金的熔炼?温度限制更?严(一般不超过??700?)。 熔炼及浇注过程的持续?时间(尤其是精炼?后至浇注完?毕相距的时?间)越长，则铝液中之?气体及氧化?夹?杂物含量也越高。因此，应尽量缩短?熔炼及浇注?的持续时间?，特别是应尽?量缩短精炼?至浇注完毕?的?时间，工厂中一般要求规定在??精炼后2小时内浇完，如浇不完则?应重新精炼?，在天气潮湿?地区以及?铸件要求针孔?度级别较高?，或?是易产生气孔、夹杂的合金?，则浇注时间?应限制得更?短。? 4.4再生铝的精炼?
当金属熔化成分调整完?毕后，接下来就是?铝液的精炼?工序。铝合金精炼?的目的是经?过采取除气?、除?杂措施后获得高清洁?度的、低含气量的?合金液。精炼有下列?几种方法:?
加入氯化物(?ZnCl2、?MnCl2、?AlCl3、?C2Cl6、?TiCl4等)?;
通气法(通入N2、、Cl2 或N2 和Cl2 混合物);
真空处理法;?
添加无毒精炼剂法;?
超声波处理 ?
按其原理来说，精炼工序有?二方面的功?能:对溶解态的?氢?，主要依靠扩散作用使氢?脱离铝液;对氧?化物夹杂，主要通过加?入熔剂或气?泡等介质表?面的吸附作?用来去除。?
4.4.1除气
一般都是采用浮游法来?除气，其原理是在?铝液中通入?某种不含氢?的气体产生?气泡，利用这些气?泡在?上浮过程中将溶解??的氢带出铝液，逸入大气。为了得到较?好的精炼效?果，应使导入气?体的铁管尽?量?压入熔池深处，铁管下端距?离坩锅底部?100?,150毫米，以使气泡上?浮的行程加?长，同时又不至?于把?沉于铝液底部的夹?杂物搅起。通入气体时?应使铁管在?铝液内缓慢?地横向移动?，以使熔池各?处均有气?泡通过。尽量采用较?低地通气压?力和速度，因为这样形?成的气泡较??小，扩大了气泡的表面积，且由?于气泡小，上浮速度也?慢，因而能去除?较多的夹杂?和气体。同时，为保证良好?的精炼效果?，精炼温?度的?选择应适当，温度过高则?生成的气泡?较大而很快?上浮，使精炼效果?变差。温度过低时?铝液的粘?度较大，不利于铝液?中的气体充?分排出，同样也会降?低精炼效果?。?
用超声波处理铝液也能?有效地除气?。它的原理是?通过向铝液?中通入弹性?波，在铝液内引?起?“空穴”现象，这样就破坏了铝液?结构的连续性，产生了无数?显微真空穴?，溶于铝液中?的氢就迅速?地逸入这些?空?穴中成为气泡核心，继续长大后?呈气泡状逸?出铝液，从而达到精?炼效果。?
4.4.2除杂
对于非金属夹杂，使用气体精?炼方法能够?有效去除，对于要求较?高的材料还?可以在浇注?过程中采用?过?滤网的方?法或使熔体通过熔融熔?剂层进行机?械过滤等来?去除。?
对于金属杂质，一般的处理?方法是化有?害因素为有??利因素。即通过合金化方法将其?变为有益的?第二?相，以利于材料性能的发挥?。如果一定要?去除的，多数情况下?是利用不同?元素沸点差?异进行高温?低?压选择性蒸馏，来达到除去?金属杂质的?目的。?
由含铝废料熔炼成的铝?合金往往含??有超标的金属元素，应尽量将其?除去。可以采用选?择性氧化，可?将与氧亲和力比铝与?氧亲和力大?的各种金属?杂质从熔体?中除去。例如，镁、锌、钙、锆等元素，通?
过搅拌熔体而加快这?些杂质元素?的氧化，这些金属氧?化物不溶于?铝液中而进?入渣中，这样就可以?通?过撇渣而将其从铝熔?体中去除。?
还可以利用溶解度的差?异的方法来?除去合金中?的金属杂质?。例如将被杂?质污染的铝?合金与能很?好溶?解铝而不溶解杂质?的金属共熔?，然后用过滤?的方法分离?出铝合金液?体，然后用真空?蒸馏法将加??入的金属除去。通常用加入?镁、锌、汞来除去铝?中的铁、硅和其他杂?质，然后用真空?蒸馏法脱除?这些加?入的金属。例如将被杂??质污染的铝合金与?30%?的镁共熔后，在近于共晶?温度下将合?金静置一段?时间，?滤去含铁和硅的初析出?晶相，再在?850??下真空脱镁，此时蒸气压?高的杂质如?锌、铅等也与镁?一起脱?除，除镁后的纯净铝合金即??可铸锭。
为了进一步提高铝合金?液质量，或者某些牌?号铝合金要?求严格控制?含氢?量及夹杂物时，可采用联合?精?炼法，即同时使用两种精炼方?法。比如氯盐,过滤联合精?炼，吹氩,熔剂联合精?炼等方法都?能获得?比单一精炼更好?的效果。?
4.5组织控制与变质处理? ?
4.5.1亚共晶和共晶型铝硅?合金的变质?处理?
铝硅合金共晶体中的硅??相在自发生长条件下会?长成片状，甚至出现粗?大的多角形?板状硅相，这些形?态的硅相将严重?的割裂?Al基体，在?Si相的尖端和棱角?处引起应力?集中，合金容易沿?晶粒的边界?处，?或者板状S?i本身开裂而形成裂纹?，使合金变脆?，机械性能特?别是延伸率?显著降低，切削加工功?能也?不好。为了改变硅的存在状态?，提高合金的?力学性能，长期以来一??直采用变质处理技术。? 对共晶硅有变质效果的?元素有:钠?(Na)，锶(Sr)，硫(S)，镧(La)，铈(Ce)，锑(Sb)，碲(Te)等。目前
研究主要集中在钠?，锶，稀土等几种?变质剂上。?
一:钠变质(Na)
钠是最早而最有效的共?晶硅变质元?素，加入方式有??金属钠，钠盐及碳酸钠三种。? 金属钠 最初采用的变质剂是金?属?Na，钠的变质效果最佳，可以有效的?细化共晶组?织，加入较小的??量(约0.005,,0.01,)，即可把共晶硅相从针状?变质成为完?全均匀的纤?维状。但采用金属?Na?变质存在?一些缺点，首先变质温?度为?740??，已接近Na的沸点(?892?)，因此铝液容易沸腾，产生飞溅，促?
使铝液氧化吸气，操作不安全?，其次，?Na比重小(?0.97)，变质时富集在铝液表面?层，使上层铝液?变?质过度，底部则变质不足，变质效果极?不稳定?. 同时，Na极易与水气反应生?成氢气，增加铝液的?含?气量。Na化学性质非常活泼?，在空气中极?易和氧气等??反应，一般要浸泡在煤油中保?存，在使用前必??须除去煤油，这也是一件?难度很大的?事情，但不除去又?会给铝液中?带入气体和?夹杂。? 钠盐 生产中一般应用的变质?剂是含?NaF?等卤盐的混合物，利用钠盐和?铝反应生成?钠而起变质?作用。?但这些钠盐极易带入水?气，会增大合金?吸气氧化倾?向，同时这些钠?盐对环境具?有腐蚀作用?，对身体?健康有损害。?
碳酸钠 以碳酸钠为主的变质剂?是应克服采?用上述钠盐?变质的环保?问题而开发?的无公害变?质剂。也即?利用碳酸钠和铝、镁在高温下??反应，生成钠而起到变质作用?，此反应过程?和反应产物?都是无毒的?。?同样，这类无公害变质剂也存?在着吸水而?增加铝合金??吸气氧化倾向的问题。?
采用钠变质的还有一个?不容忽视的?缺点就是变?质效果维持?时间短，即是一种非?长效变质剂?。?Na盐变质剂的有效期?只有?30,60min?，超过此时间，变质效果自?行消失，温度愈高，失效也愈快?，因此，要?求变质过的铝液必须?在短时间内?用掉，重熔时，必须重新变?质。而且，精确控制钠?变质过程是?困难?的。所以，目前在不少场合，钠变质正逐?渐被一些长?效变质方法??所取代。
二:锶变质(Sr)
锶(Sr)是一种长效变质剂?,变质效果与Na?相当,且不存在N?a变质的缺点?,是颇有前途的变质剂。英国、?荷兰等国从80?年代初就开始推广?应用锶(?Sr)变质方法。目前,对于锶变质，国内外做了?不少研究?,我国使用锶(?Sr)代替Na或Na?盐的规模也在日益?扩大。?Sr变质有如下优点?:?变质效果良好?,有效期长;?变质操作时，无烟，无毒，不污染环境?，不腐蚀设备?、工具，不损害健康??，操作方便;?易获得满意的力学性能?;??回炉料有一定的重熔变?质效果;??铸件成品率高?,综合经济效益显著。但是，?实践表明,变质后的合金易产生缩?松，并?会增加铸件的针孔度?,?降低合金的致密性，出现力学性?能衰退?的现象。?
三:锑变质(Sb)
锑(Sb)可使共晶硅由针状变为?层片状。为获得层片?状，其最佳加入?范围通常为??0.15,,0.2,。它的变质效果不如?Na和?Sr。加锑变质一个突出优点?是变质时间?长(?8小时以上)。锑的熔点?630.5??，密度为6.68g/Cm3,所以，比较容易控制锑含量，不易造成变?质不足和过?变质现象，也不增大铝?液的?吸气与?氧化夹杂倾向，但它的变质?效果受冷却?速度的影响?较大，对金属型和?冷却较快的?铸件有?较好的?变质效果,?但对缓冷的厚壁砂型铸?件变质效果?不明显，所以使用上?受到一定限?制。? 四:碲变质(Te)
碲是国内研究成的变质?剂，碲变质的作?用和锑变质?相似，其作用是促?使硅以片状?分枝方式被?细化，?而不能变为纤维状，但变质效果?比锑强。其变质效果?具有长效性?，变质后经?8小时或重熔?效果不变。?同样的，它的变质效果受冷却速?度的影响也?较大。?
五:钡变质
Ba对共晶Si?具有良?好的变质作用。与?Na，Sr，Sb相比较,Ba?的变质效果比较长?效?,加入量范围宽?,加入0.017%到0.2%的Ba,都能获得良好的变质组?织。加入?Ba后，合金的抗拉?强度明显提?高?,连续重熔,变质效果仍能保持?,其变质效果令人满意。采用?Ba变质的不足之?处是对铸件?的壁厚敏感?性大?,对厚壁铸件的变质效果?差，为了获得良?好的变质效?果?,必须快冷。同时，Ba对氯化物敏感，一般不用氯??气或氯盐来精炼。?
六:稀土变质
稀土在铝及铝合金中应?用较早的国?家是德国，德国早在第?一次世界大?战期间就成?功的使用了?含稀土?的铝合金。稀土元素可?以达到与钠?、锶相似的变?质效果，即可使共晶?硅由片状变?成短?棒状和球状，?改善合金的性能。而且稀土的?变质作用具?有相对长效?性和重熔稳?定性，其变质效果?可维持?5,7小时，张启运等人对?La变质寿命进行检?验，含?La0.056%的变质合金，经反复熔化?-?凝固10次仍有变质效?果。? 稀土由于其化学性质的?活泼性，极易与?O2 ?、N2、H2等发生反应，从而起到脱??氢、脱氧、去氧化皮等作用，因而可以净?化铝液。?
总之，稀土在Al-?Si合金中兼有精炼和?变质的双重??效果，变质效果具有相当长效?性和重熔稳?定性?.稀土元素的加入提高了?合金的流动?性?,改善了合金的铸造性能?,?优化了合金的内在质量?。还有一个最?大的?优点就是加入稀土?不产生烟气??，对环境不造成污染，顺应了时代?发展的需要?。? 4.5.1.1变质剂的选择?
目前铝合金铸造生产中?应用最广的?是钠盐变质?剂，由钠和钾的?卤素盐类组?成。这类变质剂?使用可靠，?效果稳定。变质剂的组成中，?NaF能起变质作用。与铝液接触??后发生如下反应:? 3NaF + Al ? AlF3 + 3Na
反应生成的钠进入铝液?中，即起变质作?用。由于?NaF熔点高(?992?)，为了降低变质温度，以减少?高温?下铝液的吸气和氧化，在变质剂中?加入?NaCl?、KCl。加入一定量的?NaCl、?KCl组成的三元变质?剂，?其熔点在800??以下，在一般变质温度下，处于熔融状?态，有利于变质?的进行，提高变质速?度和效果。?此外，呈熔融状态的变质剂容?易在液面形?成一层连续?的覆盖层，提高了变质?剂的覆盖作?用。为?此， NaCl、KCl又称为助熔剂。?
有的变质剂中加入一定?量的冰晶石?(?Na3AlF6?)， 这种变质剂具有变质、精炼、覆盖作用，一般称为?
“通用变质剂”?。浇注重要铸件或对铝液?的冶金质量?要求较高时?常采用此变?质剂。? 在生产中，变质工序一般多在精炼?之后、浇注之前进?行。变质温度应?稍高于浇注?温度，而变质剂的?熔?点最好介于变质温度??和浇注温度之间，这样使变质?剂在变质时?处于液态，并且变质后?即可进行浇?注，?免得停放时间长，造成变质失?效。此外，在变质处理?完毕后，变质后的熔?渣已经变为?很稠的固体?，?便于扒去，不致把残留的熔剂浇入?铸型中，形成熔剂夹?渣。?
选择变质剂时，一般根据所??要求的浇注温度来确定?变质剂的熔?点和变质温?度，接着就可以?按照所选?的变质剂熔点?选择?合适的?变质剂成分。?
4.5.1.2变质工艺因素的影响? ?
变质工艺因素主要为:变质温度、变质时间、变质剂种类?及用量。?
变质温度
温度高些，对变质反应进行有利，钠的回收率?高，变质速度快?，效果好，但变质温度?不能过高，否?则会急剧增加的铝液?的氧化和吸?气，并使铝液中?铁杂质增加?，降低坩埚的?使用寿命。一般来说，变?
质温度应选择在稍高?于浇注温度?为宜。这样避免了?变质温度过?高，可以减少变?质后调整温??度的时间，有利于提高变质效果和?铝液的冶金?质量。?
变质时间
变质温度越高以及铝液?和变?质剂接?触的状况越好，则所需的变?质时间就越?短。变质时间应?按具体情?况，在实验的基?础上确定。变质时间太?短，则变质反应?进行不完全?;变质时间过?长，会增加变质?剂?的烧损，增加合金的吸气和氧化?。?
变质时间由两部分组成?:变质剂覆盖??时间一般为10?,15分钟，压入时间一般为?2,3分钟。 变质剂种类及用量?
应根据合金的种类、铸造工艺及?对组织控制?的具体要求?，来选择合适?的变质剂种?类及用量。选择无?毒、无污染并有长效变质效?果的变质剂??是目前铝合金熔炼工艺?的发展方向?。?
在生产实践中，应考虑到变?质剂反应可?能进行不完?全，所以变质剂??用量不能过少，否则变质效?果不?好。但变质剂用量也不宜过?多，否则会产生?过变质现象?。因此，变质剂用量?一般规定为?占炉料重量?的?
1,3%。在生产中，通常加入2%?就可以保证良好的变质?效果。对于金属型?铸造的铸件?，变质剂用量??可适当减少。当采用通用??变质剂时，除了考虑变质效果外，还要考虑对?这种变质剂?的覆盖、精炼能?力的要求，通常其变质?剂用量为铝?液重量的?2,?3%。
4.5.1.3变质处理的炉前检验? ?
浇注试样，冷却后敲开，根?据断口形状判断变质?效果。?
若变质不足，则晶粒粗大?，断口呈灰暗?色，并有发亮光?的硅晶粒可?见。?
若变质正常，则晶粒较细?，断口呈白色?丝绒状，没有硅晶粒?亮点。?
若变质过度，则晶粒也粗?大，断口呈现蓝??灰色，有硅的亮晶点。?
4.5.2过共晶铝硅合金变质?处理?
过共晶Al-?Si合金由于含硅量多?，使合金的热?膨胀系数降?低，耐磨性提高?，适用于内燃?机活塞等耐?磨?零件。过共晶Al,?Si合金组织中存在板?状初晶硅和??针状共晶硅。初晶硅作为?硬质点可提?高合金得耐?磨?性，但因为它硬而脆?，对合金机械性能不利，并使合金的?切削加工性?能变坏，因此，过共晶?Al?,Si合金中的共晶硅和?初晶硅都要?进行变质处?理。?
长期以来，初晶硅的细化得到了深?入的研究。采用超声波?振动结晶法?，急冷法，过热熔化，低温铸?
造等都能取得一?定效果。但是效果最?稳定，在工业上最?有使用价值?的还是加入?变质剂。? 目前，实际用于生产的变质剂?是磷单质。赤磷使用最?早，当加入量为?合金重量的?0.5?,时，即可使初晶硅细化。但由于磷的?燃点低(?240?)，运送不安全，变质时，磷会激烈燃?烧，产生大量烟?雾，?污染空气，同时也使铝液吸收更多?的气体，所以磷多与?其他化合物?混合使用。现在工业上?比较常用的?方?法是以Cu?,P中间合金形式加入。中间合金含?磷量一般为?8?,,10,。加入量在0.5?,,0.8,之间。 关于磷对铝硅合金变质?的机理，一般认为是?磷在合金液?中与?Al形成大量高熔?点的?AlP质点，?AlP与硅相的晶体结?构相似，晶格常数相?近，?AlP属闪锌矿型结构?，晶格常数?a=5.451?，熔点为1060??，Si晶体的晶格常数?a=5.428?，AlP与硅的最小原子?间距离也十?分相近，?硅为2.44，AlP为2.56?，AlP可作为初生硅的?非自发核心?，从而细化初?生硅。?
范文四：再生铝生产工艺
再生铝生产工艺（一）
第二届再生铝教材摘要（4）:再生铝生产工艺
一
再生铝是以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料，经熔炼配制生产出来的符合各类标准要求的铝锭。这种铝锭采用回收废铝，而有较低的生产成本，而且它是自然资源的再利用，具有很强的生命力，特别是在当前科技迅猛发展，人民生活质量不断改善的今天，产品更新换代频率加快，废旧产品的回收及综合利用已成为人类持续发展的重要课题，再生铝生产也就是在这样的形式下应运而生并具有极好的前景。
由于再生铝的原材料主要是废杂铝料，废杂铝中有废铝铸件（以Al-Si合金为主）、废铝锻件（Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金）、型材（Al-Mn、Al-Mg等合金）废电缆线（以纯铝为主）等各种各样料，有时甚至混杂入一些非铝合金的废零件（如Zn、Pb合金等），这就给再生铝的配制带来了极大的不便。如何把这种多种成分复杂的原材料配制成成分合格的再生铝锭是再生铝生产的核心问题，因此，再生铝生产流程的第一环节就是废杂铝的分选归类工序。分选得越细，归类得越准确，再生铝的化学成分控制就越容易实现。
废铝零件往往有不少镶嵌件，这些镶嵌件都是些以钢或铜合金为主的非铝件，在熔炼过程中不及时地扒出，就会导致再生铝成分中增加一些不需要的成分（如Fe、Cu等）因此，在再生铝熔炼初期，即废杂铝刚刚熔化时就必须有一道扒镶嵌件的工序（俗称扒铁工序）。把废杂铝零件中的镶嵌件扒出，扒得越及时、越干净，再生铝的化学成分就越容易控制。扒铁时熔液温度不宜过高，温度的升高会使镶嵌件中的Fe、Cu元素溶入铝液。
各地收集来的废杂铝料由于各种原因其表面不免有污垢，有些还严重锈蚀，这些污垢和锈蚀表面在熔化时会进入熔池中形成渣相及氧化夹杂，严重损坏再生铝的冶金质量。清除这些渣相及氧化夹杂也是再生铝熔炼工艺中重要的工序之一。采用多级净化，即先进行一次粗净化，调整成分后进行二级稀土精变，再吹惰性气体进一步强化精炼效果，可有效的去除铝熔液中的夹杂。
废铝料表面的油污及吸附的水分，使铝熔液中含有大量气体，不有效的去除这些气体就使冶金质量大大下降，强化再生铝生产中的除气环节以降低再生铝的含气量是获得高质量再生铝的重要措施。
再生铝锭生产工艺流程见图4－1。
图4－1高质量再生铝生产工艺流程图
4.2再生铝原材料组成及预处理
4.2.1再生铝原材料组成
4.2.1.1废杂铝来源
目前我国再生铝厂利用的废杂铝主要来源于两方面，一是从国外进口的废杂铝，二是国内产生的废杂铝。
1、进口废杂铝
最近几年国内大量从国外进口废杂铝。就进口废杂铝的成分而言，除少数分类清晰外大多数是混杂的。一般可以分为以下几大类：
①单一品种的废铝
此类废铝一般都是某一类废零部件，如内燃机的活塞，汽车减速机壳、汽车轮毂、汽车前后保险栓。铝门窗等。这些废铝在进口时已经分类清晰，品种单一，且都是批量进口，因此是优质的再生铝原料。
②废杂铝切片
废杂铝切片又简称切片，是档次较高的废杂铝。之所以称之为切片，是因为许多发达国家在处理报废汽车、废设备和各类废家用电器时，都采用机械婆娑的方法将其破碎成碎料，然后再进行机械化分选，分选出的废铝就是废铝切片。另外，回收部门再处理一些较大体积的废铝部件时也采用破碎的方法将其破碎成碎料，此类碎料也称之为废铝切片。废铝切片运输方便，且容易分选，质地也比较纯净，也是优质废铝料。目前再国际市场的废铝贸易中，切片的占有量最大，各类切片正向标准化发展。就切片的成分而言，一般分为几个档次，其中档次高的切片都是比较纯净的各种废铝及其合金的混合物，绝大部分不用任何处理即可入炉熔炼，少量的档次较低的切片含不同数量的其他杂质，一般含废铝再80%～90%以上，其中杂质主要时废钢铁和废铜等有色金属，还含有少量的废橡胶等，经人工挑选之后，得到纯净的废铝料。废铝切片冶炼也比较容易，熔炼时入炉方便，容易除杂，熔剂消耗少，金属回收率高，能耗低，加工成本亦低，很受用户欢迎，一般大型再生铝厂均以切片为主要原料。
优质的废铝切片比其他废铝价格贵，适应大规模的现代化企业，且在国际市场上很难购到，因此我国除独资或合资企业自己进口外，一般再生铝厂很少用此种废料。
③混杂的废铝料
此类废杂铝成分复杂，物理形状各异，除废杂铝之外，还含有一定数量的废钢铁、废铅、废锌等金属和废橡胶、废木料、废塑料、石子等，有时部分废铝和废钢铁机械结合在一起，此类废料成分复杂，少量废铝块度较大，表面清晰，便于分选。此类废料在冶炼之前必须经过预分选处理，即人工挑出废钢和其他杂质。
④焚烧后的含铝碎铝料
此种铝料是档次较低的一种含铝废料，主要是各种报废家用电器等的粉碎物，分选出一部分废钢后再经焚烧形成的物料。焚烧的目的是除去废橡胶、废塑料等可燃物质。这类含铝废料一般铝含量在40%～60%左右，其余主要是垃圾（砖块石块）、废钢铁、极其少量的铜（铜线）等有色金属。铝的块度一般在10厘米以下，在焚烧的过程中，一些铝和熔点低的物质如锌、铅、锡等都熔化，与其他物料形成表面玻璃状的物料，肉眼难以辨别，无法分选。
⑤混杂的碎废铝料
此种废料是档次最低的废铝，其成分十分复杂，其中含各种废铝在40%～50%，其余是废钢铁、少量的铅和铜，大量的垃圾、石子和土、废塑料、废纸等，泥土约占25%，废钢占10%～20%，石子占3～5％。
2、国内回收的碎废铝料
国内回收的废杂铝大多纯净，基本不含杂质（人为掺杂除外），基本可分为三大类，即回收部门常说的废熟铝，废生铝和废合金铝，废生铝主要是废铸造铝和废合金铝。多以废机器零件（如废汽车零件、废模具、废铸铝锅盆、内燃机活塞等）。废熟铝一般指铝含量在99%以上的废铝（如废电缆、废家用餐具、水壶等）。废合金铝（如废飞机铝、铝框架等）。就生产部门而言，可分为生活废铝和工业废铝。
①产生于生活领域的废铝?如废家用餐具、水壶废铸铝锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装物等。报废机电设备中的铝及其合金的废机器零件（如废汽车零部件、废飞机铝、废模具、废内燃机活塞、废电缆、废铝管等。
②生产企业产生的废铝料?此种废铝一般称为新废料，主要包括铝及其合金在生产过程中生的废铝，铝材在加工过程中产生的边角料、废次材；机械加工系统产生的铝及其合金的边角料、铝屑末及废产品；电缆厂的废铝电缆以及铸造行业产生的浇冒口和废铸件等，新废料除粘有油污的屑末之外，都是档次较高的废铝料，如果在企业产生废料时能清晰的分类保存，利用价值极高。
③熔炼铝和铝合金生长过程中产生的浮渣?此种废料即常说的铝灰，凡是有熔融铝的地方就会有铝灰产生，例如在铝的生产、熔炼、加工和废铝再生过程中都会产生大量铝灰，尤其以废杂铝再生熔炼过程中产生的铝灰为多，废杂铝的成分复杂、杂质越多，表面污染越严重，铝灰就越多。铝灰的含铝量与所选用的覆盖剂和熔炼技术有关，一般含铝量在10%以下，高的可达20%以上。
4.2.1.2废杂铝的组成特点
废杂铝的主要来源是工业废料、回收料、以及铸造浇冒系统。其组成相对比较复杂。多数情况下，其中含有较多的外来杂质，包括各种有机质如塑料类物质、水分等，这类物质在熔炼过程进行之前如果不清理干净，会造成合金熔体严重吸气，在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。此外一些非铝金属的混入同样会使材料的成分不合格，性能恶化。各种非金属矿物的混入造成的非金属夹杂，也会使材料的性能品质下降。正因这样的特点，在再生铝生产流程中第一个重要环节就是废杂铝的预处理，以尽可能地净化原料，把不利于再生铝质量的因素减少到最低程度。
4.2.2?废杂铝的预处理
4.2.2.1国内废杂铝预处理基本原则
由于废杂铝的组成相当复杂，因此以其作为主要原料进行合金的二次加工必须对原材料进行必要的预处理。
理论上讲所有杂质均应该全部去除，实际工业过程中考虑到成本因素，只能解决主要矛盾。通常的处理原则是：
对原材料按照材料成分进行大的分类，分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分。
对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解，去除大块的非铝金属或有机杂质。
对原材料进行必要的清洁，包括用水或有机溶剂清洗，喷砂等。
经过以上处理的废杂铝就可以作为合金熔炼的基本原料进行使用。
4.2.2.2废杂铝预处理现状
废杂铝的预处理目的一是去除废杂铝中夹杂的其他金属和杂质，二是把废杂铝按其成分分类，使其中的合金成分得到最大程度的利用。三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料，四是使含铝废料中的铝（含氧化铝）得到最经济最合理的利用。
国内废杂铝预处理技术还十分简单和落后，即使在大型的再生铝厂，对废杂铝的预处理也没有比较先进的技术。从目前来看，主要采用以下几种预处理技术。
①品种单一或基本不含其他杂质的废杂铝一般不作复杂的预处理，只是按废料的品种和成分分类，单独堆放，单一品种的废铝在利用时只要抽查化验出一个成分，即可知晓批量的成分，是优质的再生铝原料，一般不作任何预处理即可入炉熔炼。在熔炼某一合金时，往往选用相应成分和品种的废铝直接加入大型反射炉熔炼，这样可很容易的熔炼成相应牌号的铝合金。一些含铜、含锌高的废铝，还可作为调整成分用的中间合金。在采用小型反射炉或坩埚炉的企业，则要根据需要对体积大的废铝破碎成符合入炉规格的料块。
②对于档次较高的废铝切片，其中主要成分有铸造铝合金、合金铝、纯铝等，其中前两项的牌号众多，目前还很难按牌号分类，在大型再生铝厂，一般只经过筛分除去混入的泥土等，即直接入炉熔炼。小型再生铝厂，对此类废铝则要人工将其分成铸造铝合金、合金铝和纯铝，然后分别利用。
③对于低档次的切片和焚烧过的碎废铝料（后者大型再生铝厂一般不用）要进行复杂的分选，因其成分复杂，除废铝之外还含有废铜、废钢、废铅等金属，并含有其他废弃物。对此类废料的分选主要靠人工，一是筛分筛出泥土和垃圾，然后用手工分选。手工分选大多都在操作台进行，主要靠工人目测和经验进行挑选，先分选出非金属废料，然后分选废金属，其中对废铜和废纯铝的挑选格外精心，因废铜可增加产值，纯铝废料例如废铝线等，都是再生熔炼中调整成分的上等原料。分出的废铝是混杂的，一般不再细分。
目前国内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化，主要靠人工，使用的工具是磁铁、钢锉，凭的是经验，这种分选方法效率低、质量差、成本高，且废铝中的铜等有色金属大部分都被污染，手工分选难度大，已远远落后。急需研究先进的废铝预处理技术。
4.2.3先进的废杂铝预处理技术
先进的废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化，最大限度地去除金属杂质和非金属杂质，并使废杂铝有效地按合金成分分类分选，最理想的分选方法是按主合金成分把废铝分成几大类，如合金铝，铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，并可综合利用废铝中的合金成分，尤其是含锌，铜，镁高的废铝，都要单独存放，可作为熔炼铝合金调整成分的中间合金原料。目前先进的废杂铝预处理技术主要有：
①风选法分离废纸、废塑料和尘土。各种废铝或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土，较为理想的工艺是风选法。风选法的工艺简单，能够高效率地分离出大部分轻质废料，但采用风选法需要配备较好地收尘系统，避免灰尘对环境的污染，分选出地废纸，废塑料薄膜一般不宜再继续分选，可作燃料用。
②采用磁选设备分选出废钢等磁性废料。铁是铝及其合金中的有害物质，对铝合金的机械性能的影响最大，因此应在预处理工序中最大限度地分选出杂铝中的废钢铁。对废铝切片和低档次地废铝料。分选废钢铁的较为理想地技术是磁选法。这种方法在国外已经被大量采用，磁选法的设备比较简单，磁源来自电磁铁或永磁铁，工艺的设计有多种多样，比较容易实现地是传送带的十字交叉法。传送带上的废铝沿横向运动，当进入磁场之后废钢铁被吸起而离开横向皮带，立即被纵向带带走，运转的纵向皮带离开磁场之后，废钢铁失去了引力而自动落地并被集中起来。磁选法的工艺简单，投资少，很容易被采用。磁选法处理的废铝料的体积不宜过大，一般的切片和碎铝废料都比较适合，大块的废料要经过破碎之后才能进入磁选工艺。
磁选法分选出的废钢铁还要进一步处理，因有一些废钢铁器件中有机械结合的以铝为主的有色金属零部件，很难分开，如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等，对这部分的分选是十分必要的，因为分选出的有色金属可以提高价值并提高废钢铁的档次，但分选难度较大，一般采用手工拆解和分选，但效率低。为提高生产效率，对于分选出的难拆解的铝和钢铁的结合件，最有效的处理办法是在专用的熔化炉中加热，使铝熔化后扒出废钢铁。
③水为介质的浮选法分选轻质杂质?废杂铝中夹杂的废塑料、废木头、废橡胶等轻质物料，可以采用以水为介质的浮选法。主要设备是螺旋式的推进器，废铝随螺旋推进器推出，在整个过程中，风选过程中剩余的泥土和灰尘等易溶物质大多溶于水中，并被水冲走，进入沉降池。污水在经过多道沉降澄清之后，返回循环使用，污泥定时清除。此种方法可以全部分离比重小于水的轻质物质，是一种简便易行的方法。
④从废铝中分选铜等重有色金属的技术。?废铝中的铜等重有色金属基本上都被油污所沾污，用人工分选的方法从废料中分选出重有色金属的难度较大。有效的方法是抛物选矿法。?这种方法利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理。可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开。用相同的力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时，各种物体沿抛物线方向运动，在落地时的落点不同。最简单的试验可以在水平的传送带上进行，当混杂的废料在传送带随传送带高速运转，当运转到尽头时，废杂铝沿直线被抛出，由于各种废弃物的重力不同，分别在不同点落地，从而达到分选的目的。此种方法可使废铝、废铜、和其他废物均匀地分开。根据此种原理设计的设备已在国外采用，但昂贵地价格使人望而生畏。国内正处于研究阶段。
⑤废铝表面涂层的预处理?许多废铝的表面都涂有油漆等防护层，尤其使废铝包装容器，数量最大的是废易拉罐等包装容器和牙膏皮等。在小型冶炼厂，对此废料一般不作任何预处理就直接熔炼，漆皮在熔炼过程重燃烧掉。但此类废料都是薄壁，漆皮在燃烧过程中会使部分铝氧化，并增加了铝中的杂质和气泡。比较先进的再生铝工艺一般在熔炼之前都要经预处理将涂层处理掉，主要技术有干法和湿法。湿法就是用某种溶剂浸泡废铝，使漆层脱落或被溶剂溶掉，此法的缺点是废液量大，不好处理。一般不宜采用。干法即火法，一般都采用回转窑焙烧法。
焙烧法的主要设备是回转窑，其最大的优点是热效率高，便于废铝于碳化物的分离。焙烧的热源来之加热炉的热风和废铝漆层炭化过程中产生的热。生产时，回转窑以一定速度旋转，废铝表面的漆层在一定的温度下逐渐炭化，由于回转窑的旋转，使得物料之间相互碰撞和震动，最后炭化物从废铝上脱落。脱落的炭化物一部分在回转窑的一端收集，还有一部分在收尘器中回收。
废杂铝的预处理是废铝再生利用工艺的重要组成部分，随着再生铝技术水平的提高，预处理技术将越来越重要。使非铝物质与废铝及其合金完全分离，高效率的将废铝按照合金的牌号分类，达到废杂铝最有效地综合利用，这正是再生铝技术中预处理技术研究的发展方向。
范文五：造型铝单板生产工艺介绍
造型铝单板是一种装饰性很强、 美观性很强的铝单板产品。 根据设计的需要, 造型铝单板需 要塑造出不同的造型,所以造型铝单板生产流程比较复杂。
造型铝单板生产加工首先在钣金车间按图纸展开尺寸將板料开好料, 也就是我们通常说的开 料。 然后把这些开好料的板材会根据按折边高度切好角, 接着用折弯机按图纸成型图折边成 型。 成型好的造型铝单板还要根据需要安装加强筋, 并把成型好的板块四角焊好。 焊接好的 继续送到打磨车间,将喷涂表面磨平精细及焊接口打磨平整。
打磨好的造型铝单板接着送到喷涂车间加工处理。 喷涂前, 造型铝单板要进行表面铬化处理 和打好工艺孔,这样可以保证造型铝单板能很好挂在喷涂线上,而且喷涂时能平滑无流痕, 颜色一致没色差。最后, 根据客户需求, 将合格的产品用保护膜贴上, 并用气泡膜或木箱装 订好。
