[實用新型]鋁集塵灰及鋁金屬冶煉爐渣再利用結構

有效

• 申請號: 201320068321.6
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN203187578U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 蔣世杰;劉雅萍
• 申請（專利權）人: 嘉頡金屬股份有限公司
• 主分類號: C04B5/00
• 分類號: C04B5/00;C04B35/66
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;李宇

技術領域

本實用新型有關于一種鋁集塵灰及鋁金屬冶煉爐渣再利用結構，尤指一種可利用研磨機構及篩選機構的配合，而將煉鋁爐渣研磨成適當粒徑與低氮含量的爐渣顆粒，且以混合機構、加壓機構及燒結機構將爐渣顆粒制成耐火材料，如此，可有效減少制程中逸出氨氣，并減少耐火材料產生龜裂或爆裂現象，而達到制作成本低廉以及耐火材料表面細致度佳的功效。

背景技術

一般鋁的熔煉過程中會產生爐渣，爐渣中包含有鋁的氧化物與氮化物，其中氮化物會與潮濕空氣中的水分或雨水反應而形成氨氣外逸，因此未經處理的爐渣對環境有一定程度的影響。

然，由民國100年三月出版的《礦冶》期刊，其中第51頁起刊載有《煉鋁爐渣為原料制作耐火材料之研究》，其中揭露耐火材料的制作方式為將煉鋁爐渣(粒徑介于100—200?mesh)?依照配比來和黏結劑水溶液(羧甲基纖維素水溶液)?進行混拌，經由單軸加壓(20?噸)?成形和高溫燒結(1100－1400℃)?來制作耐火材料。

但依上述《煉鋁爐渣為原料制作耐火材料之研究》所揭露的內容制作耐火材料（耐火磚），卻發現存在有下列缺失：

1.煉鋁爐渣與黏結劑水溶液混合并加壓成為耐火材料粗胚后，在燒結之前，該耐火材料粗胚會因加壓有龜裂或爆裂現象。

2.耐火磚中粗胚的氮含量偏高，遇濕會因下列化學反應而逸出刺鼻的氨氣。

AlN+3H₂O→Al（OH）₃↓+NH₃↑

3.即使燒結前的耐火材料粗胚未發生龜裂或爆裂，但耐火材料粗胚在高溫燒結過程中，耐火磚會因高溫燒結產生龜裂或爆裂現象。

4.耐火磚的表面細致度不佳（較為粗糙）。

探究造成上列缺失原因，主要在于該研究所揭露的制造方法，其煉鋁爐渣中的氮化物（氮化鋁）含量偏高（約9506ppm），由于該研究無法有效降低煉鋁爐渣中氮化物的含量，因此該耐火材料粗胚中的氮化物遇黏結劑水溶液所產生的氨氣外逸現象，是造成耐火材料粗胚龜裂或爆裂的主因。

有鑒于此，本案設計人特針對前述已用的問題深入探討，并藉由多年從事相關產業的研發與制造經驗，積極尋求解決之道，經過長期努力的研究與發展，終于成功的開發出本實用新型，藉以改善已用的種種問題。

發明內容

本實用新型主要目的在于，可利用研磨機構及篩選機構的配合，而將煉鋁爐渣研磨成適當粒徑與低氮含量的爐渣顆粒，且以混合機構、加壓機構及燒結機構將爐渣顆粒制成耐火材料，如此，可有效減少制程中逸出氨氣，并減少耐火材料產生龜裂或爆裂現象，而達到制作成本低廉以及耐火材料表面細致度佳的功效。

為達上述目的，本實用新型一種鋁集塵灰及鋁金屬冶煉爐渣再利用結構，包括有：

一研磨機構；

一篩選機構，設于研磨機構一側；

一混合機構，設于篩選機構一側；

一加壓機構，設于混合機構一側；以及

一燒結機構，設于加壓機構一側。

該研磨機構更進一步包含有一用以控制氮含量介于4400ppm～7000ppm之間的氮含量控制器。

該篩選機構更進一步包含有一用以控制篩選粒徑大于200網目且小于400網目顆粒的篩選控制器，。

該混合機構更進一步包含有一添加量控制器及填充于添加量控制器中的黏結劑，而該黏結劑的添加量控制于3wt%～12?wt%之間。

該加壓機構更進一步包含有一用以控制加壓壓力介于25噸～250噸之間的壓力控制器。

該燒結機構更進一步包含有一用以控制燒結工作溫度介于1050℃～1450℃之間的溫度控制器。

附圖說明

圖１為本實用新型基本架構示意圖。

圖２為本實用新型使用狀態流程示意圖。

組件標號對照：

研磨機構１；

氮含量控制器１１；

篩選機構２；

篩選控制器２１；

混合機構３；

添加量控制器３１；

黏結劑３２；

加壓機構４；

壓力控制器４１；

燒結機構５；

溫度控制器５１；

煉鋁爐渣６；

爐渣顆粒６a；

400網目之爐渣顆粒６０a；

胚料７；

耐火材料粗胚８；

耐火材料９。

具體實施方式