تعد عملية إعادة تدوير خردة الألومنيوم وصهر كتلة الألومنيوم باستخدام الفرن الدوار طريقة فعالة وصديقة للبيئة لإنتاج الألومنيوم المعاد تدويره. وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة مواد خردة الألومنيوم ذات المكونات المعقدة والعديد من الشوائب، مثل علب خردة الألومنيوم ورقائق الألومنيوم وأجزاء خردة الألومنيوم المطلية. وفيما يلي الخطوات التفصيلية والنقاط الفنية للعملية:

1. المعالجة المسبقة لخردة الألومنيوم

التصنيف والفرز: تصنيف خردة الألومنيوم حسب المادة والشكل ودرجة التلوث لتجنب اختلاط الشوائب.

التكسير والتنظيف: يتم سحق قطع كبيرة من خردة الألومنيوم إلى أقل من 50 مم، ويتم إزالة المواد العضوية من خردة الألومنيوم المحتوية على الزيت أو الطلاء من خلال فرن إزالة الطلاء عالي الحرارة أو التنظيف الكيميائي.

2. صهر الفرن الدوار

مميزات المعدات:

هيكل الفرن الدوار: يمكن لجسم الفرن الأسطواني أن يدور 360 درجة، ومبطن بمواد مقاومة للحرارة، ومجهز بمواقد، وزاوية ميل جسم الفرن قابلة للتعديل.

المزايا: القدرة القوية على التكيف، والكفاءة الحرارية العالية، والقدرة على فصل الشوائب من خلال قوة الطرد المركزي.

عملية الصهر:

الشحن: يتم إضافة خردة الألومنيوم والمواد المضافة إلى الفرن بنسبة متناسبة. إذا كان خردة الألومنيوم تحتوي على نسبة عالية من الحديد، يمكن إضافة عامل المنجنيز.

التسخين والصهر: ارفع درجة الحرارة تدريجيًا إلى 700-800 درجة مئوية، ويدور جسم الفرن بسرعة منخفضة لجعل خردة الألومنيوم تسخن بالتساوي.

تصنيع الخبث وإزالته: أضف عامل التكرير لتشكيل الخبث منخفض الكثافة، ثم أوقف الدوران وقم بإمالة جسم الفرن لإزالة الخبث.

3. تكرير سائل الألومنيوم

معالجة إزالة الغازات: إدخال الأرجون أو النيتروجين إلى سائل الألومنيوم لإزالة الهيدروجين.

ضبط التركيبة: أضف سبائك الألومنيوم النقية أو عناصر السبائك حسب الحاجة، واكتشف التركيبة من خلال جهاز قياس الطيف.

الترشيح: استخدم فلتر الرغوة الخزفية لإزالة الشوائب الصغيرة.

4. الصب

الصب المباشر: يتم إدخال الألومنيوم المنصهر إلى قالب السبائك ويتم تبريده لتشكيل كتلة من الألومنيوم المعاد تدويره.

التحبيب بالذرات (اختياري): في حالة إنتاج جزيئات ألومنيوم مزيلة للأكسدة، يتم تفتيت سائل الألومنيوم إلى جزيئات بواسطة غاز عالي الضغط، ويُستخدم الغاز الخامل للحماية من الأكسدة.

5. حماية البيئة وإعادة تدوير الموارد

معالجة الغاز العادم: يتم تمرير غاز دخان الفرن الدوار عبر غرفة الاحتراق الثانوية لحرق المواد العضوية، ثم تتم إزالة الغاز الحمضي من خلال إزالة غبار الكيس والرش القلوي.

استغلال الخبث: يتم استخراج الألمنيوم المتبقي من الخبث، ويتم استخدام الخبث المتبقي كمواد بناء.

استعادة الحرارة: يتم استخدام الحرارة المهدرة من غازات المداخن لتسخين خردة الألومنيوم أو توليد الكهرباء.

6. النقاط الرئيسية لمراقبة الجودة

التحكم في التركيبة: محتوى الألومنيوم في كتلة الألومنيوم المعاد تدويرها هو ≥98.5٪، والحديد <0.3٪، والسيليكون <0.2٪.

كشف الشوائب: باستخدام مطياف XRF أو تحليل ICP-OES.

الغازات والشوائب: الكشف عن محتوى الهيدروجين وتقييم الشوائب.

الخصائص الفيزيائية: كثافة كتلة الألومنيوم ≥ 2.6 جم / سم³، لا يوجد شقوق أو طبقة أكسيد على السطح.

تعتمد هذه العملية على الاستفادة من قدرات الصهر الفعالة وفصل الشوائب في الفرن الدوار، جنبًا إلى جنب مع خصائص إعادة التدوير الخضراء للألمنيوم المعاد تدويره، لإنتاج كتل ألمنيوم منخفضة التكلفة ومستقرة الجودة بكميات كبيرة، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والصب والكيميائية.