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        國外鋁廢料預處理工藝

        文章出處:未知 人氣:發表時間:2020-10-26 22:47
        美國、日本、德國、澳大利亞等發達國家在鋁廢料預處理方面的技術研究和應用起步較早,已實現了鋁廢料預處理的機械化和自動化,可最大限度地除去金屬和非金屬雜質,提高了生產效率和分選質量,降低了生產成本。所采用的預處理工藝包括分選、解體、打包、干燥除油、除表面有機涂膜等。

          1.1 分選

          分選方法主要有形態分選、機械分選、重介質分選、火法分選和靜電分選等。

          1.1.1形態分選

          形態分選是指物理形態分選,即根據外觀標志(顏色、斷面特征、硬度、質量密度、磁性等)和實物標志(零件名稱、合金牌號等)進行分選。可采用目視方法,也可借助于點滴分析法、光譜分析法和專用儀器。例如,按顏色不同可區別鐵、銅和鋁合金;白色金

          屬,可按其清洗后表面顏色的差別而區分出鋁、鎂、鋅、鉛、白銅、錫等;根據質量密度不同可區分尺寸基本相同的零件的材質,如鎂制零件比鋁制零件輕;利用磁性可確定包鋁或滲鋁的鋼制零件。

          按顏色、密度、磁性等無法鑒別時,可采用點滴分析法、光譜分析法和專用儀器進行分選。點滴分析法是在金屬或合金的光潔表面上滴上化學試劑,根據顯示的顏色不同可判斷某-元素的存在,依次滴上不同試劑可確定合金的類別。如用CdSO。(5 g)、NaCl(10 g)和鹽酸(20 mL)配成的水溶液(100 mL)點滴于金屬表面上,如在10~20 s后呈現黑色,便表明是鎂合金;如呈灰色,則為鋁鋅合金;而對于鋁及鋁合金,則呈透明顏色。同時,還可根據顏色的深淺粗略估計某元素的含量。點滴分析法簡單易行,應用方便。對于某些特殊零件,若需準確確定其化學成分,則須采用光譜分析法。

          1.1.2機械分選

          機械分選主要有粒度分選法、風選法、磁選法、浮選法和渦選法等。

          1.1.2.1粒度分選法

          當有必要從鋁廢料中分選出細組分或大塊組分肘可采用粒度分選法。分選過程-般采用篩分機,包括固定篩、滾筒篩和振動篩等。

          固定篩有柵格式和水平式兩種,適用于分選粒度J大于50 mm的鋁廢料。篩分塊狀物料時篩分機傾角不得小于350;分選扁平形態物料或潮濕碎塊時其傾角不得小于50。。柵格式篩分機的篩分效率不超過65%。所需篩分面積F可按下式計算:

          F=Q/2.4a

          式中 Q-按原始廢料計算的分選能力/t·h-1

          a-篩條縫隙寬度/mm

          選擇柵格式篩分機的尺寸時應遵循以下原則:篩分機的寬度應大于最大物料塊度的2倍;篩分機的長度至少是其寬度的2倍。

          滾筒篩是帶有孔眼的圓柱形旋轉滾筒,滾筒內有若干篩網(篩孔直徑不-),串聯或并聯安裝。如鋁廢料中含有較多的塵土,通常在滾筒內安裝多個水噴頭,進行濕篩分。滾筒篩適用于篩分大塊和中等塊(塊的粒度小于250-)的物料,能夠制取粒度不小于25蛐的篩下產品,滾筒傾斜角為2。~8。,轉速為10-15 r/nlin。

          振動篩廣泛用于鋁廢料的粒度分選。根據篩子的擺動方式,振動篩又可分為慣性篩、自動平衡篩和共振篩。慣性篩有-個或兩個可替換篩網的箱體,裝在彈簧吊架上或金屬架上,篩分機振動依靠轉軸的轉動來完成;自動平衡篩常用于鋁廢料的脫水、懸浮物的分離和加重劑的洗滌;共振篩適用于篩分粒度在300 mm以內的鋁廢料,分選能力強,可靠性高,能耗低。

          1.1.2.2風選法

          風選法是利用氣流的作用將鋁及鋁合金與密度較小的紙屑、塑料薄膜、木塊和塵土等非金屬夾雜物分開。風選法是分離輕質非金屬夾雜物的較為理想的方法。

          1.1.2.3磁選法

          磁選法可從鋁廢料中分選出鐵磁性夾雜物和帶有大量鐵鑲嵌物的零件,國外已廣泛采用。該方法適用于粒度在450 mm以下的鋁廢料、爐渣、鋁屑、破碎電纜、邊角料和沖壓廢料等。

          鐵是鋁及鋁合金中的有害雜質,對其性能的影響也最大,因此應在預處理工序中最大限度地將夾雜的鐵分選出去。鐵磁性夾雜物能否完全分選出來.取決于廢料的粒度、層厚、堆積量和夾雜率,以及磁場強度和物料在磁場內的移動速度。

          磁選分選機主要有懸掛式分選機和電磁輪兩種。懸掛式分選機沿傳送裝置縱向或橫向安裝,含鐵物料被除鐵器吸至卸料帶上,然后被輸送至卸料端。懸掛式分選機不能分選尺寸小于5 nlln及重量小于80 g或大于20 kg的鐵磁性物料;電磁輪適用于分選散粒狀或塊狀物料中的鐵磁性物質,其傳送帶的最佳運行速度為1.25~2.00 m/s,與電磁輪的轉速50-60 r/min保持-致,所分選物料的粒度和傳送帶上的料層厚度均不得超過150 nUll。

          1.1.2.4浮選法

          浮選法也稱水選法。該法是以水為懸浮介質,并利用水的浮力將廢料中夾雜的塑料、木塊、橡膠等輕質物料與鋁料分開并被-定流速的水帶走,與此同時,泥土和灰塵等亦被水流帶走進入沉降池。這種方法可以完全分離密度小的輕質材料,且簡便易行。

          1.1.2.5渦選法

          不同金屬在交變電場中運動時所受電磁力不同,因此所產生的平拋運動距離亦不同。渦選法就是根據這-原理通過電磁力的作用將鋁與非鋁金屬分開。最常用的設備是渦電流分選機,這種設備雖然投資較大,但分離效率高(-般除雜率大于99%),生產成本低。

          1.1.3重介質分選

          重介質分選,是用加重劑、懸浮劑與水制成的重介質進行分選。例如,重介質的密度為3 150 kg/rm?時,重金屬及帶固定件的鋁下沉,鋁及鋁合金廢料浮出;重介質的密度為2 780 kg/In3時,銅鋅合金下沉;重介質的密度為2 690 kg/ITl3時,鋁銅合金下沉;重介質

          的密度為2 550 kg/IIl3時,鋁硅合金下沉,而鋁鎂合金及鋁鎂硅合金上浮。重介質分選法需配置專門的重介質制備裝置,分離效率低(-般低于90%),生產成本高,目前已很少采用。

          1.1.4火法分選

          火法分選是利用鋁及鋁合金與鐵、錫、鋅、鉛的熔點不同,通過在熔煉過程中分段控制熔煉溫度而將其分開。熔煉溫度控制在200~250%時,錫首先熔化而流出;300~350℃時,鉛熔化而流出;400~450℃時,鋅熔化而流出;再將熔煉溫度升高到580%以上,待鋁及鋁合金熔化后,再將鐵等高熔點金屬扒出。采用火法分選還可將鑄造鋁合金與鍛造鋁合金以及易拉罐罐身與罐蓋合金分開。

          1.1.5靜電分選

          靜電分選是利用電場的作用將金屬導體與絕緣物體分開。處在電場中的物體,不論其成分如何,都帶有電荷,電荷的大小取決于起暈電機的極性和物料的特性。在電場相同的情況下,金屬導體所獲得的電荷較絕緣物體大。當帶電物體同接地導體接觸時即放出自身電荷,放出電量的多少取決于電阻、電容和接觸時間。對金屬導體來說,由于其電阻較低,在與接地導體接觸時其所帶電荷會迅速釋放出來而不會被吸附,而絕緣物體保持自身電荷的時間較長,因而易被吸附。這就是靜電分選的基本原理。靜電分選機滾筒表面的金屬物體瞬間釋放出自身電荷后落入料桶,而絕緣體則隨滾筒-起轉動而留在滾筒表面,之后再落人另-個料桶。靜電分選多用于廢舊電線電纜的預處理。

          1.2解體

          解體是將大塊鋁廢料中嵌入的Cu、Fe、Mg、zn等金屬變成自由體而便于分離,并使廢料塊度與重量減小,以便進行后續處理。

          解體可分為拆卸解體和破壞解體兩種。拆卸解體能從廢件中回收有價值的零件和制品(如滾動軸承、緊固件等),這種方法在我國的浙江等地應用較為普遍。在進行拆卸解體時,-般使用鉗工工具、電動螺母扳手等。

          鋁及鋁合金廢料或廢件的解體多采用破壞解體,破壞解體又分為剪切解體和破碎解體兩種。剪切解體適用于變形鋁及鋁合金廢料的解體,小塊廢料常用鍔式剪切機剪切,而剪切橫截面大的廢料則多用液壓剪切機;破碎解體適用于鋁合金鑄件的解體,根據破碎產品的尺寸,破碎機分為粗碎機(250~300 mm)、中碎機(25~30 mill)和細碎機(3 mm以下)三種。

          通用破碎機主要有落錘式破碎機、顎式破碎機、輥式破碎機和錘式破碎機等幾種。落錘式破碎機適用于破碎大型鋁合金鑄件、爐渣等,落錘重量從500~1 000奴到6。15 t不等,被破碎料塊的最大尺寸為1 500~2 000 mm,碎后料塊的最大尺寸為500-300mm;顎式破碎機適用于爐渣的粗碎,縮小率為3-5,作業可靠性強,使用方便;輥式破碎機適用于處理粒度小于3 mm的爐渣等物料,可進-步回收爐渣中的鋁;錘式破碎機是由鉸接在旋轉轉子上的錘來進行破碎的,其破碎沖擊力的大小取決于錘的大小以及轉子的旋轉速度,生產率高,縮小率大(可達50)。

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