2024年5月13日发(作者：从凯)
科技园地 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
影响再生铝熔炼烧损的因素及控制措施
河南科技大学 李晓鹏 陈拂晓
三门峡天元铝业股份有限公司 周利明
摘要：从熔炼设备、炉料、装炉等方面对再生铝生产中影响熔炼烧损的因素进行了分析，并提出
减少再生铝熔炼烧损的控制措施。
关键词：再生铝，熔炼，烧损，熔渣
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ ｏｎ Ｂｕｒｎｔ Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅａｓｕｒｅ
Ｘｉａｏｐｅｎｇ Ｌｉ
１
， Ｆｕｘｉａｏ Ｃｈｅｎ
１
， Ｌｉｍｉｎｇ Ｚｈｏｕ
２
（１． Ｈｅｎａｎｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｕｏｙａｎ ｃｉｔｙ， Ｈｅｎｎａ ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｏｓｔａｌ ｃｏｄｅ ４７１００３
２． Ｓａｎｍｅｎｘｉａ Ｔｉａｎｙｕａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓａｎｍｅｎｘｉａ ｃｉｔｙ， Ｈｅｎａｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｏｓｔａｌ ｃｏｄｅ ４７２０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｏｎ ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｍａｉｎｌｙ ｌｉｅｓ ｏｎ ｍｅｌｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，
ｔｙｐｅ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｃｔ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒ， ｗｅ ｂｒｉｎｇ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ， ｍｅｌｔｉｎｇ， ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ， ｄｒｏｓｓ
在铝合金的熔炼过程中，金属的熔损是个不可避
免的问题。尤其在再生铝生产中对废铝的熔炼，烧损
更大。我国铝制品行业的熔炼烧损通常为３％～５％
［１－３］
，
而再生铝行业的烧损因废铝原料种类不同差异较大，
基本在３％～１０％。废铝熔炼中的烧损率是影响再生
铝生产成本的关键因素，如何采取措施有效降低熔
损，把因熔损造成的经济损失降到最低限度，是再生
铝生产必须重视的问题。
１． 再生铝熔炼中影响烧损的因素
１．１ 熔炼设备
熔炼设备主要从两方面影响铝的烧损：热源形式
和熔池的高径比。
再生铝熔炼多采用反射炉，高温火焰直接喷向铝
熔体及炉料，造成熔体或炉料局部过烧直接氧化，见
公式（１）。相比之下，电阻炉靠辐射传热、坩埚炉是
传导传热，其烧损率要比反射炉小得多。
Ｍｅ＋Ｏ
２
→ＭｅＯ （１）
熔池的高径比主要反映熔池的容量和熔体的表面
积二者之比，高径比小，熔池的比表面积大，熔体与
氧接触面就大，熔体与氧反应的机会增多，熔损也就
越大；反之则越小。
１．２ 铝废料（炉料）
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＡＮＤ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ，２００６－６
炉料对烧损的影响主要体现在粒度、形状尺寸、
化学成分、纯净度及表面洁净状况。
铝废料的粒度、形状尺寸大小关系到自身氧化皮
的多少及其与炉气接触面积的大小，粒度小的废铝
与炉气的接触面积大，而且其本身氧化皮多，所以损
耗量大。有资料表明
［３］
，一般已熔化的铝液在保温期
间的熔损约为０．５％～１．０％，铝合金锭熔化的熔损为
１％～２％，铝料重熔为２％～６％，不洁废料熔化为
６％～１０％ ，回炉料的重熔达１０％～１５％。在再生铝
实际生产中使用的各种废铝烧损情况见图１。
含易烧损元素多的废铝原料在熔炼时烧损量大，
如铝硅、铝镁类废铝；含杂量大的铝废料带入较多的
氧气，因此烧损量大。
表面有油污、漆胶、不洁物的铝废料在入炉熔炼
过程，因有机物的燃烧放热导致铝熔体的局部过烧，
使熔损加大。由图２可看出，经过对某种废铸件进行
不同处理后，其烧损变化明显。
图１ 不同种类的废铝的烧损
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气直接使铝氧化，吸入的水蒸汽也可与铝发生反应，
使铝氧化见式（２）。
１．６ 装炉加料
再生铝的生产往往由于装炉时间过长导致熔炼时
间延长，从而导致烧损增加，同时加料次数多，影响
热量损失，造成燃料消耗。
加料顺序及方式也是造成再生铝生产金属烧损量
图２ 不同处理的废铝的烧损增加的主要原因之一。实际生产中，应该在炉膛最下
１．３ 水汽面装表面积大而体积小的散碎料，尽量减少火焰与
在熔炼温度下，铝与水汽发生公式（２）反应形废铝的直接接触面积，而且对铝屑等细碎料要先压
成氧化。块处理后再熔化。
２Ａｌ＋３Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ （２）１．７ 熔炼方式
熔炼中的水汽主要来源于大气、炉料、辅料、操再生铝的熔炼方式根据熔次后炉内余料的多少，
作工具、燃料及耐火材料等。铝废料因长期露天存一般有分批熔炼法、半分批熔炼法及半连续熔炼法。
放，表面与空气中的水汽式发生式（３）反应，生成的炉内余料越多，装炉熔炼时炉料浸入熔体的量越大，
Ａｌ（ＯＨ）
３
俗称铝锈，无防氧化作用且易吸潮。Ａｌ（ＯＨ）
３
在熔化速度越快，烧损越低。对于碎屑类铝废料的熔
高温下发生分解反应产生水汽
［４］
，见式（４）。炼，一般应采用炉内余料超过一半的半连续熔炼法。
２Ａｌ＋６Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ Ａｌ（ＯＨ）
３
（３）１．８ 氧化膜
２Ａｌ＋３Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ （４）熔体表面因炉料熔化及熔体氧化而形成一层γ－
操作工具不刷涂料或烘干不彻底，各种熔剂、添Ａｌ
２
Ｏ
３
氧化膜。在正常熔炼温度下，该氧化膜和铝液
加剂及精炼用氮气如果选择不当或使用不当，同样接触的一面是致密的，阻滞了铝液的氧化和吸气，而
会将水汽直接带入熔体深部，使熔体中的氧含量增其和炉气接触的一面却是粗糙、疏松的，存在着大量
加，从而加大烧损。的直径为５×１０
－３
ｍｍ的小孔，其中吸附着大量的水
采用发射炉进行熔炼，燃料中的水分及燃烧时产汽和氢
［６］
。熔炼搅动熔体时，划破连续、均匀地覆盖
生的水分，也是水蒸汽的主要来源。在铝液表面的氧化膜并卷入到熔体当中，铝液便和
耐火材料表面吸附的水分，以及砌砖泥浆中的水小孔中水汽反应形成氧化。
分，烘炉不彻底时，在熔炼前几熔次甚至几十熔次１．９ 熔炉气氛
时，对熔体种气体含量有明显影响
［５］
。熔炼中一般采用氧化性气氛，此时燃料得到充分
１．４ 温度控制燃烧。氧化性气氛下炉气中含有的ＣＯ可与熔体按式
熔炼温度是铝烧损的一个主要原因，一般熔炼（５）反应，造成金属烧损并生成氧化物污染熔体。
温度应控制在７５０℃以下，如果达到８００℃～９００℃，Ｍｅ＋ＣＯ＝ＭｅＯ＋ＣＯ
２
（５）
铝液表面密度为３．５ｇ／ｍ
３
的γ－Ａｌ
２
Ｏ
３
即开始向密度１．１０ 精炼
为４．０ｇ／ｍ
３
的α－Ａｌ
２
Ｏ
３
转变，结果使表面体积多发生精炼过程产生大量的熔渣，熔渣的多少及其处理
１３％的收缩，造成原来连续致密的氧化膜出现裂缝，方式，造成的金属损失。同时，加入精炼剂发生的化
使铝液向深层氧化
［５］
。学反应分解发热，进一步加剧铝液的氧化，而为了降
熔体温度控制也是一个重要环节，温度控制过高低熔渣与熔体的浸润性，促进渣铝分离，又不得不
会增加熔体的吸气量和熔化损耗；温度控制过低合加。这对矛盾可用图３来表示。因此，不仅要选择好
金液黏度大，杂质和氢气很难去除，合金元素分布不精炼剂种类，同时还要严格控制其适合的加入量。
均，这种情况下扒渣所造成的熔体损失就会加大。
保温温度的控制同样很重要，在合理的保温范围
以上，提高１０℃～４０℃，其氧化物量增加２％～３％，
提高８０℃，则增加２０％左右；若提高１２０℃，则氧
化物量可增加２００％左右
［３］
。
１．５ 熔炼时间
熔炼时间过长，造成熔体吸气量增加，吸入的氧图３ 氧化－热烧损关系图
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＡＮＤ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ，２００６－６
２９
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１．１１ 熔渣处理效及熔炼效率。同时调整火焰以合适的角度射向炉
扒渣精炼后浮到液面的渣与熔体的浸润性很好，料，避免炉料积液面局部过热，实现热效率最大化。
湿润角小于９０
ｏ［３］
，两者呈混熔状态粘附在一起成糊
状混合物，若直接扒渣则会带出大量的铝，其含铝量
选取恰当的精炼制度 严格控制精炼过程中添加
剂的种类和加入量以及精炼时间。提高对精炼辅助
可高达９０％，即便做一些处理也可达７５％以上。这材料如熔剂、氮气等的质量控制。选择适宜的精炼温
部分被渣带出的铝比上述几方面的损耗总和还要大。度，最高不能超过７６０℃。
出炉的熔渣中，大部分铝可以通过其他方式回收，但
仍有相当部分被渣与铝的放热反应白白烧掉。还有
很多企业甚至不做任何处理，造成极大浪费。
此外，熔渣层的厚度影响其对铝液的保温隔热效
果，直接关系到熔炼效率。当提高熔渣的温度，铝液
的氧化率增加，会导致熔损呈对数曲线增长
［３］
。
再生铝的生产中产生大量的熔渣，尤其是废铝原
料未经除油、水洗等预处理，产生的渣量更大。加上
生产过程中多次扒渣，势必造成更多的铝的损失。
熔渣处理 在扒渣前后对熔渣进行处理。用良好
的打渣剂促进渣液分离，是使烧损明显减少的关键；
扒渣过程应严格控制，尽量少沾带铝液，可先将渣扒
到炉门口处，稍许沉淀后扒出，以使熔体控出；对扒
出的渣进行初步回收，或快速降温终止渣铝反应，对
大渣块或有亮火团的渣，应及时捣碎摊开，减少渣铝
反应损失金属。
减少熔体停留 精炼结束，适当静置处理后，使
合金液尽快出炉，减少熔体停留时间。
预热除潮 对所有操作工具、炉料及辅助材料都
应充分预热除潮。
强化员工的操作技能及责任心 加强对员工的技
能培训，尤其是装炉、调火、压料、搅拌、扒渣、精
炼等操作技能，提高操作质量，保证生产各个环节的
有效控制，有效降低熔炼烧损。
２． 再生铝熔炼中降低烧损的途径
实际生产中，再生铝企业大多数利用发射炉在常
规大气条件下的废铝熔炼，本文就此熔炼条件，针对
以上对影响烧损的原因分析，从减少熔炼过程中一
切促进氧化激烈进行的各种因素出发，采取以下措
施来降低熔损。
炉料状态 尽量减少炉料的比表面积，对比表面
积大的细碎铝废料最好进行打捆压块；加强对铝废
料的预处理，尽可能去除炉料表面油污、漆胶等不洁
物，不能进行化学方法处理的，应在５００℃温度下进
行焙烧除油除漆。
装炉顺序与方式应恰当 尽量避免比表面积小的
炉料长时间直接暴露于高温炉气中，避免火焰直接
接触炉料；提高装炉效率，减少炉门开启状次的时
间，缩短熔炼时间。
选择适当的熔炼方式 在铝废料熔化过程中，根
据铝废料的情况，加强搅拌加快炉料熔化；在炉料熔
化下塌时及时按压至液面以下，并使用合适的覆盖
剂保护，防止炉料直接接触火焰，同时加速熔化；视
渣层厚度，及时扒渣，避免渣层厚影响熔体升温而延
长熔炼时间。
提高加热速度 加热速度越快，实际上可缩短熔
炼时间，减少合金氧化的作用时间，从而利于减少氧
化烧损。
严格控制熔炼温度 熔炼温度选择在７５０℃以下，
防止熔体过热及吸气。
保证良好的燃烧状态 在既定燃料的条件下，调
整火焰保证良好的燃烧状态，形成良性气氛，提高热
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＡＮＤ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ，２００６－６
３． 结论
再生铝的生产中影响熔炼烧损的因素较多，必须
首先从源头上把好铝废料的预处理关，其次在熔炼
操作中严格控制工艺制度及工艺操作，同时应对产
生的大量的熔渣进行有效处理。只有如此，才能最大
限度地降低金属烧损，实现再生铝的利润最大化。
参考文献
［１］吴其清．铝合金的熔炼工业生产过程与工艺技术．冶金丛
刊，２００４，１５３（６）：５－６
［２］潘增源．减少铝合金“熔炼烧损”对策探讨． 种铸造及
有色合金，１９９５，（２）：２２
［３］修毓平．铝合金熔渣与熔损问题浅谈．特种铸造及有色合
金，２００５，（２５）：３１２－３１３
［４］陆贵民，柯东杰，等．铝合金熔炼理论与工艺．沈阳：东
北大学出版社，１９９９：Ｐ４６
［５］肖亚庆，谢水生，刘静安等．铝加工技术实用手册．北
京：冶金工业出版社，２００５：１０６５－１０８０
［６］陆文华，李隆盛，黄良余等．铸造铝合金及其熔炼．北
京：机械工业出版社，２００２：３０４－３０５
［７］王震，牛金太，孙强等． 降低反射炉铝合金熔损的措施．
山东冶金，１９９９，（１）：２６－２７
2024年5月13日发(作者：从凯)
科技园地 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
影响再生铝熔炼烧损的因素及控制措施
河南科技大学 李晓鹏 陈拂晓
三门峡天元铝业股份有限公司 周利明
摘要：从熔炼设备、炉料、装炉等方面对再生铝生产中影响熔炼烧损的因素进行了分析，并提出
减少再生铝熔炼烧损的控制措施。
关键词：再生铝，熔炼，烧损，熔渣
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ ｏｎ Ｂｕｒｎｔ Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅａｓｕｒｅ
Ｘｉａｏｐｅｎｇ Ｌｉ
１
， Ｆｕｘｉａｏ Ｃｈｅｎ
１
， Ｌｉｍｉｎｇ Ｚｈｏｕ
２
（１． Ｈｅｎａｎｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｕｏｙａｎ ｃｉｔｙ， Ｈｅｎｎａ ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｏｓｔａｌ ｃｏｄｅ ４７１００３
２． Ｓａｎｍｅｎｘｉａ Ｔｉａｎｙｕａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓａｎｍｅｎｘｉａ ｃｉｔｙ， Ｈｅｎａｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｏｓｔａｌ ｃｏｄｅ ４７２０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｏｎ ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｍａｉｎｌｙ ｌｉｅｓ ｏｎ ｍｅｌｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，
ｔｙｐｅ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｃｔ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒ， ｗｅ ｂｒｉｎｇ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ， ｍｅｌｔｉｎｇ， ｂｕｒｎｔ ｌｏｓｓ， ｄｒｏｓｓ
在铝合金的熔炼过程中，金属的熔损是个不可避
免的问题。尤其在再生铝生产中对废铝的熔炼，烧损
更大。我国铝制品行业的熔炼烧损通常为３％～５％
［１－３］
，
而再生铝行业的烧损因废铝原料种类不同差异较大，
基本在３％～１０％。废铝熔炼中的烧损率是影响再生
铝生产成本的关键因素，如何采取措施有效降低熔
损，把因熔损造成的经济损失降到最低限度，是再生
铝生产必须重视的问题。
１． 再生铝熔炼中影响烧损的因素
１．１ 熔炼设备
熔炼设备主要从两方面影响铝的烧损：热源形式
和熔池的高径比。
再生铝熔炼多采用反射炉，高温火焰直接喷向铝
熔体及炉料，造成熔体或炉料局部过烧直接氧化，见
公式（１）。相比之下，电阻炉靠辐射传热、坩埚炉是
传导传热，其烧损率要比反射炉小得多。
Ｍｅ＋Ｏ
２
→ＭｅＯ （１）
熔池的高径比主要反映熔池的容量和熔体的表面
积二者之比，高径比小，熔池的比表面积大，熔体与
氧接触面就大，熔体与氧反应的机会增多，熔损也就
越大；反之则越小。
１．２ 铝废料（炉料）
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＡＮＤ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ，２００６－６
炉料对烧损的影响主要体现在粒度、形状尺寸、
化学成分、纯净度及表面洁净状况。
铝废料的粒度、形状尺寸大小关系到自身氧化皮
的多少及其与炉气接触面积的大小，粒度小的废铝
与炉气的接触面积大，而且其本身氧化皮多，所以损
耗量大。有资料表明
［３］
，一般已熔化的铝液在保温期
间的熔损约为０．５％～１．０％，铝合金锭熔化的熔损为
１％～２％，铝料重熔为２％～６％，不洁废料熔化为
６％～１０％ ，回炉料的重熔达１０％～１５％。在再生铝
实际生产中使用的各种废铝烧损情况见图１。
含易烧损元素多的废铝原料在熔炼时烧损量大，
如铝硅、铝镁类废铝；含杂量大的铝废料带入较多的
氧气，因此烧损量大。
表面有油污、漆胶、不洁物的铝废料在入炉熔炼
过程，因有机物的燃烧放热导致铝熔体的局部过烧，
使熔损加大。由图２可看出，经过对某种废铸件进行
不同处理后，其烧损变化明显。
图１ 不同种类的废铝的烧损
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气直接使铝氧化，吸入的水蒸汽也可与铝发生反应，
使铝氧化见式（２）。
１．６ 装炉加料
再生铝的生产往往由于装炉时间过长导致熔炼时
间延长，从而导致烧损增加，同时加料次数多，影响
热量损失，造成燃料消耗。
加料顺序及方式也是造成再生铝生产金属烧损量
图２ 不同处理的废铝的烧损增加的主要原因之一。实际生产中，应该在炉膛最下
１．３ 水汽面装表面积大而体积小的散碎料，尽量减少火焰与
在熔炼温度下，铝与水汽发生公式（２）反应形废铝的直接接触面积，而且对铝屑等细碎料要先压
成氧化。块处理后再熔化。
２Ａｌ＋３Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ （２）１．７ 熔炼方式
熔炼中的水汽主要来源于大气、炉料、辅料、操再生铝的熔炼方式根据熔次后炉内余料的多少，
作工具、燃料及耐火材料等。铝废料因长期露天存一般有分批熔炼法、半分批熔炼法及半连续熔炼法。
放，表面与空气中的水汽式发生式（３）反应，生成的炉内余料越多，装炉熔炼时炉料浸入熔体的量越大，
Ａｌ（ＯＨ）
３
俗称铝锈，无防氧化作用且易吸潮。Ａｌ（ＯＨ）
３
在熔化速度越快，烧损越低。对于碎屑类铝废料的熔
高温下发生分解反应产生水汽
［４］
，见式（４）。炼，一般应采用炉内余料超过一半的半连续熔炼法。
２Ａｌ＋６Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ Ａｌ（ＯＨ）
３
（３）１．８ 氧化膜
２Ａｌ＋３Ｈ
２
Ｏ→２Ａｌ
２
Ｏ
３
＋６［Ｈ］ （４）熔体表面因炉料熔化及熔体氧化而形成一层γ－
操作工具不刷涂料或烘干不彻底，各种熔剂、添Ａｌ
２
Ｏ
３
氧化膜。在正常熔炼温度下，该氧化膜和铝液
加剂及精炼用氮气如果选择不当或使用不当，同样接触的一面是致密的，阻滞了铝液的氧化和吸气，而
会将水汽直接带入熔体深部，使熔体中的氧含量增其和炉气接触的一面却是粗糙、疏松的，存在着大量
加，从而加大烧损。的直径为５×１０
－３
ｍｍ的小孔，其中吸附着大量的水
采用发射炉进行熔炼，燃料中的水分及燃烧时产汽和氢
［６］
。熔炼搅动熔体时，划破连续、均匀地覆盖
生的水分，也是水蒸汽的主要来源。在铝液表面的氧化膜并卷入到熔体当中，铝液便和
耐火材料表面吸附的水分，以及砌砖泥浆中的水小孔中水汽反应形成氧化。
分，烘炉不彻底时，在熔炼前几熔次甚至几十熔次１．９ 熔炉气氛
时，对熔体种气体含量有明显影响
［５］
。熔炼中一般采用氧化性气氛，此时燃料得到充分
１．４ 温度控制燃烧。氧化性气氛下炉气中含有的ＣＯ可与熔体按式
熔炼温度是铝烧损的一个主要原因，一般熔炼（５）反应，造成金属烧损并生成氧化物污染熔体。
温度应控制在７５０℃以下，如果达到８００℃～９００℃，Ｍｅ＋ＣＯ＝ＭｅＯ＋ＣＯ
２
（５）
铝液表面密度为３．５ｇ／ｍ
３
的γ－Ａｌ
２
Ｏ
３
即开始向密度１．１０ 精炼
为４．０ｇ／ｍ
３
的α－Ａｌ
２
Ｏ
３
转变，结果使表面体积多发生精炼过程产生大量的熔渣，熔渣的多少及其处理
１３％的收缩，造成原来连续致密的氧化膜出现裂缝，方式，造成的金属损失。同时，加入精炼剂发生的化
使铝液向深层氧化
［５］
。学反应分解发热，进一步加剧铝液的氧化，而为了降
熔体温度控制也是一个重要环节，温度控制过高低熔渣与熔体的浸润性，促进渣铝分离，又不得不
会增加熔体的吸气量和熔化损耗；温度控制过低合加。这对矛盾可用图３来表示。因此，不仅要选择好
金液黏度大，杂质和氢气很难去除，合金元素分布不精炼剂种类，同时还要严格控制其适合的加入量。
均，这种情况下扒渣所造成的熔体损失就会加大。
保温温度的控制同样很重要，在合理的保温范围
以上，提高１０℃～４０℃，其氧化物量增加２％～３％，
提高８０℃，则增加２０％左右；若提高１２０℃，则氧
化物量可增加２００％左右
［３］
。
１．５ 熔炼时间
熔炼时间过长，造成熔体吸气量增加，吸入的氧图３ 氧化－热烧损关系图
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１．１１ 熔渣处理效及熔炼效率。同时调整火焰以合适的角度射向炉
扒渣精炼后浮到液面的渣与熔体的浸润性很好，料，避免炉料积液面局部过热，实现热效率最大化。
湿润角小于９０
ｏ［３］
，两者呈混熔状态粘附在一起成糊
状混合物，若直接扒渣则会带出大量的铝，其含铝量
选取恰当的精炼制度 严格控制精炼过程中添加
剂的种类和加入量以及精炼时间。提高对精炼辅助
可高达９０％，即便做一些处理也可达７５％以上。这材料如熔剂、氮气等的质量控制。选择适宜的精炼温
部分被渣带出的铝比上述几方面的损耗总和还要大。度，最高不能超过７６０℃。
出炉的熔渣中，大部分铝可以通过其他方式回收，但
仍有相当部分被渣与铝的放热反应白白烧掉。还有
很多企业甚至不做任何处理，造成极大浪费。
此外，熔渣层的厚度影响其对铝液的保温隔热效
果，直接关系到熔炼效率。当提高熔渣的温度，铝液
的氧化率增加，会导致熔损呈对数曲线增长
［３］
。
再生铝的生产中产生大量的熔渣，尤其是废铝原
料未经除油、水洗等预处理，产生的渣量更大。加上
生产过程中多次扒渣，势必造成更多的铝的损失。
熔渣处理 在扒渣前后对熔渣进行处理。用良好
的打渣剂促进渣液分离，是使烧损明显减少的关键；
扒渣过程应严格控制，尽量少沾带铝液，可先将渣扒
到炉门口处，稍许沉淀后扒出，以使熔体控出；对扒
出的渣进行初步回收，或快速降温终止渣铝反应，对
大渣块或有亮火团的渣，应及时捣碎摊开，减少渣铝
反应损失金属。
减少熔体停留 精炼结束，适当静置处理后，使
合金液尽快出炉，减少熔体停留时间。
预热除潮 对所有操作工具、炉料及辅助材料都
应充分预热除潮。
强化员工的操作技能及责任心 加强对员工的技
能培训，尤其是装炉、调火、压料、搅拌、扒渣、精
炼等操作技能，提高操作质量，保证生产各个环节的
有效控制，有效降低熔炼烧损。
２． 再生铝熔炼中降低烧损的途径
实际生产中，再生铝企业大多数利用发射炉在常
规大气条件下的废铝熔炼，本文就此熔炼条件，针对
以上对影响烧损的原因分析，从减少熔炼过程中一
切促进氧化激烈进行的各种因素出发，采取以下措
施来降低熔损。
炉料状态 尽量减少炉料的比表面积，对比表面
积大的细碎铝废料最好进行打捆压块；加强对铝废
料的预处理，尽可能去除炉料表面油污、漆胶等不洁
物，不能进行化学方法处理的，应在５００℃温度下进
行焙烧除油除漆。
装炉顺序与方式应恰当 尽量避免比表面积小的
炉料长时间直接暴露于高温炉气中，避免火焰直接
接触炉料；提高装炉效率，减少炉门开启状次的时
间，缩短熔炼时间。
选择适当的熔炼方式 在铝废料熔化过程中，根
据铝废料的情况，加强搅拌加快炉料熔化；在炉料熔
化下塌时及时按压至液面以下，并使用合适的覆盖
剂保护，防止炉料直接接触火焰，同时加速熔化；视
渣层厚度，及时扒渣，避免渣层厚影响熔体升温而延
长熔炼时间。
提高加热速度 加热速度越快，实际上可缩短熔
炼时间，减少合金氧化的作用时间，从而利于减少氧
化烧损。
严格控制熔炼温度 熔炼温度选择在７５０℃以下，
防止熔体过热及吸气。
保证良好的燃烧状态 在既定燃料的条件下，调
整火焰保证良好的燃烧状态，形成良性气氛，提高热
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＡＮＤ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ，２００６－６
３． 结论
再生铝的生产中影响熔炼烧损的因素较多，必须
首先从源头上把好铝废料的预处理关，其次在熔炼
操作中严格控制工艺制度及工艺操作，同时应对产
生的大量的熔渣进行有效处理。只有如此，才能最大
限度地降低金属烧损，实现再生铝的利润最大化。
参考文献
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