经过近20年的高速发展，我国铝加工产业已形成一个完整的工业体系，铝材的应用面越来越大，各种新技术的诞生，不断的给生产厂家带来更高的市场竞争力和经济效益。

　　随着中国经济的发展，对环保的要求越来越严，也给铝加工行业提出了一个严峻的课题，主要是在铝加工过程中的“三废”处理，尤其是对熔炼铝渣的高效，环保处理被提到了一个高度重视的层面。

　　如何选择合适的铝渣处理方式，在最大限度保证金属回收的前提下，同时又可以兼顾减少烟尘的排放，是铝加工厂面临的实际问题。

　　深圳市阿尔泰克铝业设备制造公司作为国内铝渣处理技术研究的先行者，从2002年开始研制开发的ADP系列铝渣处理设备也逐渐为人们所认可，并在业内引导了一种新型高效的，环保的铝渣处理方式。

　　一、铝渣中的金属回收原则

　　众所周知，在熔铝的过程中，由于铝液与炉气中的氧气以及水分作用产生的高温氧化，会产生大量的氧化铝从而形成铝渣。铝渣的主要成分就是氧化铝，铝渣通过扒渣工艺从炉内扒出，由于铝液和铝渣良好的附着性，在扒渣的同时大量的铝液会被带出，又由于铝渣的温度较高，使扒出的铝液遇到空气产生二次氧化成渣，造成大量的金属损耗。为企业增加了大量成本的同时，同时在二次氧化的过程中会产生大量的烟尘，影响车间的工作环境同时造成严重的环境污染。

　　这就要求在对热的铝渣处理过程中，需要掌握两个核心原则，就是快速冷却和避免氧化;在快速冷却的过程中，可以大大减少金属冷却过程的高温氧化，同时采用隔绝空气的处理方式，也可以大大减少氧化烧损，因为减少了氧化燃烧，也就大大减少了烟尘的产生，实现环保处理。

　　对于已经冷却后的铝渣处理，为了避免后道的氧化，在处理过程中的原则是避免重熔，采用机械破碎筛分处理，也是一种最好的选择。

　　二、 常用的热铝渣处理方式

　　目前，在铝加工行业最常用的热铝渣处理方式，主要有以下几种：

　　平铺冷却法 在扒渣后直接将铝渣平铺地面，并尽量摊开，加快冷却，待冷却后对固体铝块进行人工分拣回收，剩余铝渣交由冷渣处理系统回收。这种方法相对于堆积在渣箱中冷却虽然缩短了铝渣冷却时间，依然需要30~40分钟以上，且由于铝渣被依然暴露于空气中，高温氧化依然存在，渣中铝依然严重烧损，渣中铝的回收率不高，大约为20%～30%，且污染严重，通常是一些技术水平较低的小厂使用这种方式。

　　炒渣的方法 人工炒渣或采用搅灰机炒渣是目前普遍采用的铝渣回收处理。即是通过人工或机械将热的铝渣搅拌炒渣，利用铝液在氧化过程的发热反应产生的热量，将夹杂铝液的铝渣通过高温分离，在炒渣过程中有的需要加入煤粉或者发热型打渣剂提高炒渣温度。这种方法优点是现场金属回收率较高，可以达到渣中铝含量的35%~50%，缺点是在炒渣过程中会产生大量的烟气，严重污染环境;作业环境也很恶劣，影响操作人员的健康，同时，在炒渣过程中仍然有相当部分铝液会被继续氧化烧损;剩余冷渣冷却时间长，价值不大，较难处理。 密封冷却法 为了提高金属的总体回收率，新的技术都把重心放在了避免高温铝渣中的铝液的氧化。密封冷却法是将扒出的铝渣放入特制的渣箱中，将渣箱放入密闭容器中，通入惰性气体，在密闭容器内，铝渣自然冷却。这种方法的优点是环保，没有烟尘排出;渣中金属氧化损耗量低，缺点是冷却速度慢，通常大于3个小时，对于熔铸量较大的工厂来说，需要设计较多的容器，占用大量厂房面积。

　　压渣机 近期在国内铝加工行业，大家比较青睐的是压渣机，是一种高效环保的铝渣处理方法，利用压渣机对铝渣进行压制，在对铝渣进行压制隔绝空气的过程中，同时对铝渣实现强制冷却，加快了铝渣中铝液的凝固速度。这种方法在实现强制冷却的同时隔绝的空气，阻止了铝渣在热空气中继续氧化;大大减少了处理过程中的烟尘，同时减少了金属的损耗，总体金属回收率大于渣中金属含量的80%;这种方法的缺点是，现场出铝量不定，而是将铝液快速凝固，减少损耗，只是一种中间处理方法，需要有后续冷渣处理，才可以实现最高点金属回收。

　　其他方法 其他的铝渣处理方法还有采用旋转熔炉，回转窑处理等方式，其核心原理都是建立在炒渣基础上的，实际金属收率和对环境的影响与炒渣，没有太大的区别。

　　国外的方法 目前，国外常见的铝渣处理方式中，采用压渣机处理热渣，然后冷渣用一套整体破碎设备处理，满足环保和高效回收的铝渣处理要求。

　　三、高效环保的铝渣处理装备

　　深圳阿尔泰克研制生产的高效环保的铝渣处理系统包含两个部分：用于热渣处理的压渣机;用于冷渣分离的破碎筛分系统。

　　1. 铝渣处理的工艺流程

　　压渣机就是将炉内扒出的铝渣进行处理强制冷却和隔离空气，阻止铝渣进一步氧化，从而增加金属回收的新型的铝渣处理设备;其工艺过程简介如下：

　　熔炼过程中产生的炉渣，经过精炼和炉内打渣处理后，将热的铝渣用扒渣工具扒入压渣机的专用双层渣箱内，趁铝渣处于高温状态时，及时将双层渣箱送入压渣机内对铝渣进行压制，压渣机自动采用程序压制工艺，自动对铝渣进行多级压制，在对铝渣进行压制的过程中，同时对启动渣头冷却系统对铝渣进行强制冷却，加快了铝渣中铝液的凝固速度，阻止了铝渣在热空气中继续氧化，压制时间和工艺程序通过PLC控制器自动执行，并可以根据工厂实际情况设定。

　　通常整个工艺时间被设定在20~40分钟以内，在压制完成后，系统会自动提醒。随后，用旋转叉车将双层渣箱取出，上部渣箱中是冷却后的渣饼，可以进入到冷渣回收装置中，通过破碎和筛选，将冷渣中的铝金属分离出来;下部接铝箱中，是部分在压制过程中流入的金属铝液，可以直接倾倒后回炉。

　　压渣机组成及功能

　　压渣机由压渣机主体，带有冷却系统的压渣头，双层渣箱和液压系统和控制系统组成;压渣机由主体采用高强度的结构设计，外部颜色为黄黑相间的警示色，前部保护门采用上下开合设计，占地空间小，压渣机主体内部为密闭空间，有渣箱定位指示;充分考虑系统的压力承担，具有足够的刚度，不需要特制设备基础，通常承重地面均可以放置，局部采用膨胀螺栓固定即可。

　　压渣机的压渣头采用耐热铸钢铸造而成，使用寿命长，与传统的压渣机相比，深圳市阿尔泰克公司生产的压渣机在设计上做了更多大胆的尝试与创新，实际证明效果显著。

　　首先新型设计的双曲面的压渣头，可以有效的传递压制力，不沾铝壳，易于倾倒，压渣头带有筋板，有效增大了冷却面，同时可以对铝渣进行分瓣，便于后续处理;压渣头的筋板同时也可以实现压力传递的作用。

　　其次是压渣头水雾冷却系统。压渣头内部为空心结构，带有进出水口，可以实现风冷或者水冷;压渣机设计了独有的水雾冷却系统，在进风口带有水雾发生器，采用风机抽吸冷却，冷却能力为等量水冷的十倍以上。

　　压渣机的扒渣箱采用双层设计，上部为扒渣箱，下部为接铝箱。扒渣箱是采用耐热铸钢整体铸造而成，渣箱设计有铝液孔，用于流出金属，接铝箱是采用普通钢板焊接而成。有足够的支撑强度;其容量和处理能力相匹配;液压系统包括采用进口元器件的液压站和两组液压缸，液压缸带有同步装置，采用46号耐磨液压油作为液压介质。控制系统采用可编程逻辑控制器控制，预设程序自动控制操作过程;关键电气元件采用施奈德产品。控制系统有完善的联锁保护设计等，可以有效地避免系统误动作的发生。在设备工作时，警示灯闪烁，发出警示信号，当出现异常情况时，同时发出声光信号报警。

　　2. 压渣机的性能

　　压渣机的性能参数如下：单次铝渣处理量150~2 500kg，金属回收率为渣中金属含量的80%;压制时间5~10分钟;总体工艺循环时间≤40分钟;冷却时间30分钟渣表温度降到600℃以下;主体外壁平均温度≤50℃;设备噪音≤60分贝。

　　压渣机能否用的好，选型和工艺配合非常重要!压渣机的选型跟炉子大小，数量，炉型，炉门高度和宽度;单台炉子最大和最小出渣量，通常渣量区间;铸造方式和工艺时间，批次;合金种类以及后续冷渣处理方式等有关;压渣机可选类型有：单压头ADP250，ADP400，ADP600等;同时可以选择双压头，三压头和四压头等;通常圆炉小炉门采用单机架，方炉大炉门采用多机架等。

　　冷渣处理系统组成及功能

　　冷渣回收系统由三级破碎装置，筛分装置和烟尘回收系统，隔音外框和传输装置组成。前两级破碎系统分别采用颚式破碎机和反击破碎机将大块的铝渣，破碎成50毫米以下的小块，进入棒磨机去除金属块表面的铝渣，最后进入滚筒筛实现铝渣分离，在整个过程中所有的传输系统采用封闭设计，避免粉尘污染。

　　整个破碎筛分系统，外部采用隔音框板，减少噪音，系统带有视频监控，可以有效控制各个设备和工序的工况。除尘系统将铝渣处理设备工作中产生得灰尘进行处理，有效的降低对工作环境的污染。压渣机可以安装于熔铸车间附近，靠近熔炼保温炉组，避免铝渣温降，及时压制;冷渣处理系统可以安装在车间外专用渣场。

　　四、应用实例

　　2000年，中信渤海铝业有限公司采购了国内首台进口压渣机，当年使用后，从铝渣处理中获得了超过800万元的经济效益;2006年美铝(上海)有限公司采购了深圳阿尔泰克公司开发的第一台ADP250S压渣机，至今使用良好，收到了良好的经济效益和社会效益，直接解决了该公司原来在铝渣处理中出现的环保问题，压渣头和接铝箱使用寿命超过5年以上;2009年福清南方铝业有限公司使用了深圳阿尔泰克公司的压渣机，比原先的处理方法缩短了铝渣的冷却时间，大大地减少了金属烧损;国内中孚铝业，焦作万方，兖矿铝业等公司均有采购深圳阿尔泰克公司的铝渣处理装备。

　　现期国内新上项目，比如广西南南铝业的40万吨中厚板项目，甘肃东兴铝业的30万吨铝材项目也都采购了铝渣处理装置。

　　五、结论及建议

　　从炉内扒出的热的铝渣遇到空气中的氧气，会继续燃烧，产生大量的烟尘和金属氧化，同时延长铝渣的冷却时间，所以铝渣处理的核心原则是对铝渣进行隔绝空气强制冷却;采用压渣机热铝渣进行处理，同时可以实现强制冷却铝渣，在冷却过程中同时可以隔绝空气，大大减少了铝渣冷却过程中的烟尘产生，实现环保排放，同时将铝液冷却成固体金属，减少耗损;对于冷渣处理，尽可能不采取重熔的方式，也是减少金属损耗的重要方法。

　　(作者单位 深圳市阿尔泰克铝业设备制造有限公司)