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我国再生铝行业发展存在的问题及发展趋势
来源: | 作者:dzmetal | 发布时间: 2019-04-29 | 608 次浏览 | 分享到:

    我国已成为世界第一再生铝大国,2015年再生铝产量约占世界再生铝总产量的39.7 %。我国再生铝工业近15年来发展迅速,再生铝产量已由2001年的130万吨增加到2015年的620万吨,平均年增长率为11.8 %。再生铝以其良好的再生利用性成为21世纪铝工业发展中的亮点,是世界铝工业发展必不可少的重要组成部分。目前,全世界每年近2100万吨的各种废杂铝通过加工而成为再生铝合金,2015年全球再生铝及铝合金产量为1562万吨,满足了约全球铝市场总需求量的22 % , 并且再生铝的产量占铝总产量的比例还在不断提高。

1、我国再生铝工业发展中存在的问题

尽管我国再生铝工业取得了突飞猛进的发展,已成为世界第一大再生铝生产国,但与发达国家相比,我国在再生铝工业的发展上存在着很大的差距。体现在:

1.1废铝回收体系方面的差距

( 1 ) 电解铝厂、铝加工厂、再生铝厂对炉渣处理不到位,铝的烧损过大,造成浪费;

( 2 ) 废铝的全流程回收管理不完善,各种废铝混杂现象严重,造成分拣难度大;

( 3 ) 废铝来源不稳定,生产难以组织有效生产;

( 4 ) 小作坊式的废铝回收依然存在。

1.2我国的再生铝工业整体上的生产技木落后

尽管个别再生铝厂引进世界先进的再生铝成套生产设备与技术,但因废铝的来源及生产成本高等原因,至今没有发挥应有的作用。

1.3整体装备水平落后

从预处理、熔炼、精炼到铸造,基本上都是单打独凑设备,相当一部分再生铝工厂的分拣全靠人工完成;熔炼炉采用国产的矩形反射炉,其能耗高、烧损大,在废铝的熔炼铸造的再生过程中,因废铝料形态、尺寸的差异、再生装备、工艺技术的不同,我国的再生铝企业的铝烧损可产生2%-10%烧损;这种烧损主要是指在熔炼铸造的高温作用下,铝因氧化作用变成 Al2O3无法再生了;铸造设备就是简单的连续铸造机或半连续铸造机等等;规模较大的再生铝企业在装备水平上比较良好,但在实现精细化、自动化、清洁化方面尚有较大差距。

1.4我国再生铝工业整体研发技木力量不足,人才缺乏

我国没有一家专业研究再生铝的研究机构,个别高等院校近年才开设了再生有色金属的课程,不仅师资不足,学习的入员也很少。在从设备、工艺技术的研究到生产实践应用过程中,入才缺乏,基础研究薄弱,科技力量明显不足。

1.5环境保护意识薄弱

环境保护措施不完善或没有现象大有企业存在。认为再生铝工业污染小,为节省投资,淡化环境保护意识,国内相当一部分熔炼炉无烟气净化装置等;对噪音的处理更是淡化,几乎就没有噪音的控制与保护措施;环境保护的技术不足,废铝再生利用过程中的烟气净化技术都是借用其它行业成熟的技术,针对性较弱,盐渣处理更是落后等等。

1.6再生铝生产的绝大部分属于铝合金的初级产品

不仅浪费了好的废铝资源,也减低了产品的价值;同时产品质量难以稳定等。铸造技术与工艺控制技术与国际先进水平相比差距巨大。

1.7国家对再生铝工业的管理不到位

一是缺乏有针对性的相关政策引导与支持;二是缺乏有针对性的环保标准,环保监督也不力;三是对无序发展、浪费严重、污染严重等现象置之度外等。

2、再生铝生产技术发展趋势

鉴于铝自身所固有的不降解、不锈蚀、反复再生不影响使用质量的特点,铝及铝合金废料再生利用受到越来越多国家的重视。随着科学技术的不断进步,再生铝工业正朝着规模化、机械化、自动化、节能化、专业化、集约化和清洁化的方向发展。再生铝生产的工艺技术方面呈现出良好的发展趋势。

2.1研制开发先进的预处理工艺技木

铝及铝合金在加工制造过程中,为了提高产品的使用性能,会对铝合金表面进行处理,喷涂各种涂料或包覆各种有机或无机材料等。此外,铝及铝合金废料来源广泛,种类繁多,在使用、回收和拆解的过程中会受到不同程度的污染,会夹杂各种非铝物质及油污等。铝及铝合金废料中这些夹杂物会在熔炼过程中发生物理和化学反应,对再生铝质量和环境产生较大的影响。

针对复杂的各种废铝的实际情况,为了减少铝及铝合金废料中夹杂物对再生铝质量和环境的影响,尽可能根据原有的化学组成实现生产成本低、产品附加值高的生产模式,特别在高效拆解方面、高效破碎方面、混杂废铝的分拣方面,在废铝中有机物和非金属的分拣与处理方面,在预处理过程中的环保技术方面等等,需要加强进一步的研究和开发应用,在我国尚存在很大的发展空间。

2.2高效节能型熔炼炉的开发与应用

研究开发适合于各种废铝熔炼要求的高效、节能、快速熔铝炉是发展的趋势,我国相当一部分再生铝企业仍应用较落后的矩形反射炉、敞开式炉等落后装备和技术。进一步节能降耗,提高熔铝炉热效率,延长炉子寿命,减少铝的烧损,提高铝的回收率等,需要综合开发研究新型废铝熔炼炉,以适应我国再生铝生产规模的扩大和高效、节能、环保等的需要。国外先进的再生铝工厂较普遍采用了侧井炉、双室熔铝炉和倾斜式回转炉熔炼等熔炼废铝装备与技术。

2.3先进的在线除杂技木的创新与应用

如何将废铝以最低的生产成本变成高附加值产品,关键是在废铝的预处理、熔炼和精炼过程中除杂技术。特别是对铝合金熔体中氢、纳、钾、等轻金属及非金屈的除杂净化技术。

铝及铝合金熔体内含氢、钠、钾、锂、钙等轻金属量的高低和非金属夹杂物的多少对再生铝产品的质量有着重要的影响,因此必须对铝及铝合金熔体进行净化处理。铝及铝合金熔体净化过去常用的方法是在保温炉内使用惰性气体对熔体进行精炼分批处理和在转注过程中采用玻璃丝布对熔体进行过滤。一般而言,炉内熔体净化处理对铝及铝合金熔体的净化效果是相当有限的。随着对再生铝产品质量要求的不断提高,这种铝及铝合金熔体处理方式已不能满足要求。国外先进再生铝厂家相继开发出MINT法 、SNIF旋转喷头法、Alpur旋转除气法、LARS 旋转除气法、DBF深床过滤法、陶瓷管过滤法和CFF泡沫陶瓷板过滤法等铝及铝合金熔体在线净化技术。在线净化技术在再生铝工业的成功应用对降低铝及铝合金熔体内含氢、钠、钾、锂、钙等轻金属及去除非金属夹杂物,提高铝及铝合金熔体的纯净度和再生铝产品的质量提供了可靠的技术保障。

Fe、Mg、Zn 、Pb等是再生铝及铝合金熔体中常见的非铝金属杂质。非铝金属杂质的存在,不仅破坏了再生铝铸锭的加工性能,而且增加了生产成本。如何高效、低成本的去除Fe 、Mg、Zn、Pb等非铝金属杂质成为研究再生铝熔体净化技术的重要课题之一。

2.4智能控制铸造工艺技木的研制与应用

现代再生铝工厂已不仅仅限与生产初级再生铝产品,随着科技的不断进步,除杂技术的应用,利用再生铝为原料,采用智能化的控制技术和装备,对生产工艺参数和设备运转全部实现控制,铸造出大规格、高强度、高性能的铝合金棒材、板材等,产品质量得到有效控制和提高,产品可以满足航空、军事、交通等领域里的铝材质量要求,这也是我国再生铝工业努力的方向。

2.5高效率的烟气净化技木的应用

废铝预处理、熔炼过程中,产生的烟气中除含有SO2、NOX、CO、CO2等外,还含有有机污染物二噁英、呋喃等剧毒物质以及非金属氧化物、氟化物等烟尘等等,研究高效、投资省、节能环保的新的净化技术,满足再生铝工业发展的需要,有效保护环境,实现清洁生产和可持续发展是再生铝工业发展必有之路。

2.6先进的熔炼盐渣的综合利用技木

我国废铝熔炼过程中产生的盐渣只做简单的掩埋或当垃圾外排,不仅污染了环境,也造成了浪费。国外先进再生铝企业,特别是欧洲各再生铝工厂,对于熔炼过程中产生的盐渣要坚决的进行回收综合利用,在欧洲掩埋盐渣是不允许的。我国应支持并加强再生铝工业盐渣的综合利用技术的开发与应用工作。

2.7全生产周期的计算机管控网路系统的开发与应用

发达国家的再生铝工厂采用计算机管理系统,将废铝的来源地、化学成分、数量、堆放、科学配料、预处理、熔炼、除杂、精炼、铸造到产品入库、销售等全产业链实现计算机网路化管理,实现全流程的成本管控、质量管控、工艺技术的管控等。实现低成本、高效率、高质量的生产运营。我国的再生铝工厂几乎是粗放型的或凭一定的经验型的管理模式。现代科学技术的应用是我国外来再生铝工业奋斗的方向。

3、结语

我国再生铝工业已进入废铝回收期,科学发展再生铝工业具有重要的现实意义,要正视我国再生铝工业发展中尚存在的问题,从国家各级政府到再生铝工业的各个企业要给予重视,采取科学的管理和采用先进的工艺技术,减少不必要的浪费,降低对环境的污染,生产出高附加值产品,促进我国再生铝工业向世界再生铝工业强国迈进。