铸造回炉料及金属废屑再利用技术

铸造回炉料主要包括废铸铁、浇冒口、剩余金属液锭、铁豆等。铸造回炉料回收再利用首先要进行回收料的回收处理，去除有害杂质，并加工成具有一定尺寸、形状和致密度的清洁的可入炉炉料。在废钢铁回收利用方面，相比于生铁具有遗传性，可能会产生铸造缺陷，回炉铁经过一次或多次熔炼，可遏制生铁的遗传性，利用铸造废钢铁回炉料作为灰铸铁的金属炉料利于提高铸件质量。而且回炉料的来源广泛，即使其中某一部分废铸件带有遗传性，但受其比例限制，其遗传性也不易达到有害作用的临界值。在工业发达国家由于其废钢供应充裕，为了实现废钢回收利用采用废钢和回炉料并用增碳的方法来生产力学性能良好的“合成铸铁”，废钢用量达60%～100%。

铸造有色合金回炉料回收再利用可以缓解我国有色金属供不应求的问题。铸造铝合金回炉料回收再利用包括预处理、重熔炼和浇注。预处理包括废料的分割拆解以及分类筛选。尤其是铁作为铝合金废料中最有害的杂质，不易机械分离，一般采用电磁法和热析法去除。铝合金废料重熔炼可根据产品要求适当调配合金成分并进行精炼，最终浇注出铝合金铸件。铸造镁合金回炉料主要是压铸废料和铸造废料，包括废件、流道结块、飞边等，其回收再利用工艺流程为熔化、去除氧化物、除铁、调整化学成分、除气以及铸锭。可以采用双炉法和过滤法进行体积较大的清洁镁合金回炉料熔炼。

我国机械加工每年产生大量的切削铁屑，造成了资源的浪费，且一般露天堆放，使含有的切削液也造成了环境污染。山东时风作为我国最大的机械制造基地之一，拥有庞大的铸造、机械加工、冲压等工艺生产能力，每年形成约有10万t铸铁屑、废钢屑及下脚料，不但造成了资源的巨大的浪费，并且给公司造成了巨大的损失。钢铁废屑的回收利用关键是钢铁屑的熔炼技术。国内一般的回收再熔方式多采用冲天炉，由于鼓风机送风强度较大，铁屑铁液氧化严重，也造成了空气污染。为了提高利用率和减少污染，国内一些企业选用电炉直接熔化铸铁屑，由于空气氧化造成铸铁屑利用率在80%左右。此外，还可以采用电弧炉炼钢法进行钢铁屑熔炼生产碳素结构钢、高锰钢、低合金结构钢等。(www.xing528.com)

铝合金铸件机加工产生的切屑废料约占其重量的20%～30%，其回收也是按照分类，去除铁夹杂物、清理并进行重熔。采用火焰反射炉或铸铁坩埚重熔铝合金切屑可以提高回收率，火焰反射炉重熔产量高、含铁量低，但铝液氧化严重，回收率低；采用铸铁坩埚熔化回收率高，需涂抹涂料，防止铁与铝液直接接触，使铝液含铁量提高。镁合金切屑的再生方法包括蒸馏法、电解法、熔解法。其中，蒸馏法是利用镁中杂质的蒸气压不同将镁合金废料再生为高纯镁，能耗较大。电解法是利用电解原理进行镁精炼，电解精炼电耗也较高。熔解法是镁合金铁屑回收最常用的方法，可以采用坩埚炉法和盐浴槽法进行表面附着油、脱模剂、润滑剂的切屑的熔炼。

熔炼上，日本大同特殊钢与新日本制铁（株）和法国Usin-Sacil一起共同开发了DC电弧炉（DC arc furnace）。大同特殊钢已建立了洁净钢制造系统ELVAC，为世界第一综合钢铁制造过程。它包括电弧炉熔炼，钢包精炼，真空脱气和连续铸造，其核心是钢包精炼（Ladle Furnace Refining）。大同已开始用新发展结合了RH真空脱气系统AOD（Argon-Oxygen Decarburizing）炉精炼生产洁净不锈钢。