铝很适合循环加工,但含高浓度污染物的废料仍是一大挑战。铁可能在回收循环中积累,形成金属间化合物,损害材料性能;同时,只要处理熔融铝,就会产生所谓铝渣,其中含有非金属残留物,尤其是氧化物。来自纽伦堡技术大学格奥尔格·西蒙·欧姆学院的西蒙·赖希施泰因正在研发一种利用离心处理、即使面对重污染废料也能回收铝的工艺。在接受EUROGUSS 365采访时,他解释了哪些废料适合该工艺,以及哪些企业进行工业化应用可能具有经济可行性。
赖希施泰因教授表示,他们希望直接在重污染铝废料产生地进行回收。这尤其包括熔体清洁产生的残留物,即铝渣,也包括目前无法在常规熔化炉中回收、往往不得不送往外部回收商的废料。例如含有过滤器等嵌入部件的残留物、复合铸件,以及铁含量非常高的特殊合金,如用过的Alfin金属。他们的目标是让这些材料适合在厂内重复使用。
与早期分离富铁相的工作相比,离心处理有何不同?赖希施泰因说,他们测试过选择性凝固和离心条件下的凝固等物理方法。评估这类工艺时,仅看分离在技术上是否奏效并不够,可达到的效率以及实施所需的技术和经济投入同样重要。综合考虑后,目前的方法是最有利的。现在,他们已拥有一个在效率和成本方面都可行的实验室规模工艺。即使把技术实施成本计算在内,回收材料所达到的产率和纯度水平也能比现有技术水平节省材料成本。实验中使用的是一台由电动机和变频器驱动的离心机。
下一步是将工艺转移到更大规模。他们计划在Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH放大该系统,以便在更接近工业实践的条件下研究并优化周期时间和部件使用寿命。从实验室走向工业可行规模时,关键挑战之一是实验室结果能否转移,即批次从约1公斤增加到500公斤时,效率、杂质水平和周期时间会如何变化。另一个关键点是把自动化程度和所需返工量优化到使工艺具有经济可行性的程度。
该工艺特别适合铝渣和用过的Alfin金属,也适合含有无法熔化部件的内部废料,例如陶瓷过滤器或钢件。它还可处理因成分或高非金属含量而无法在常规熔化炉中高效处理的废料,例如某些线材废料或切屑。实验中,固体铝渣以粗块形式放入坩埚,在燃气炉中熔化,使金属铝液化,再通过离心与固相分离。赖希施泰因说,目标群体基本上是处理熔融铝并产生上述废料的公司。其思路是让更大比例的增值留在厂内,而不是把废料送出去进行外部处理,这还能消除相应运输需求,并在实施得当的情况下降低能源成本。该工艺对低压压铸、重力压铸和砂型铸造厂尤其有吸引力;高压压铸厂也能受益,但程度较小,因为它们通常产生的铝渣量较少。投资是否值得,取决于铸造厂规模和实际材料量,最终需针对每个运营单位进行成本效益分析。在商业化后期,变形铝合金回收厂也可受益,但由于处理量更大,还需进一步放大工艺并进行相应开发。
关于西蒙·赖希施泰因:他是纽伦堡技术大学材料工程学院制造技术与生产规划教授。他曾在埃尔朗根-纽伦堡大学学习材料科学,完成博士学位后在工业界工作多年,包括从事铝活塞的材料开发和制造工艺。自2009年以来,他在纽伦堡技术大学教学和开展研究,自2019年起担任研究教授,并自2021年起领导与Rauschert共同运营的技术中心。为实施和商业化该工艺,他创立了Bavariaguss GmbH。
中国组展机构:盈拓国际展览,以创新科技和服务体验为核心,不断提升服务质量。荣获多项殊荣,成为中国出境展览服务行业的佼佼者。
下届展会时间:2028年01月18号~01月20号
展会行业:铸造





