[实用新型]铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用结构

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用结构，尤指一种可利用研磨机构及筛选机构的配合，而将炼铝炉渣研磨成适当粒径与低氮含量的炉渣颗粒，且以混合机构、加压机构及烧结机构将炉渣颗粒制成耐火材料，如此，可有效减少制程中逸出氨气，并减少耐火材料产生龟裂或爆裂现象，而达到制作成本低廉以及耐火材料表面细致度佳的功效。

背景技术

一般铝的熔炼过程中会产生炉渣，炉渣中包含有铝的氧化物与氮化物，其中氮化物会与潮湿空气中的水分或雨水反应而形成氨气外逸，因此未经处理的炉渣对环境有一定程度的影响。

然，由民国100年三月出版的《矿冶》期刊，其中第51页起刊载有《炼铝炉渣为原料制作耐火材料之研究》，其中揭露耐火材料的制作方式为将炼铝炉渣(粒径介于100—200 mesh) 依照配比来和黏结剂水溶液(羧甲基纤维素水溶液) 进行混拌，经由单轴加压(20 吨) 成形和高温烧结(1100－1400℃) 来制作耐火材料。

但依上述《炼铝炉渣为原料制作耐火材料之研究》所揭露的内容制作耐火材料（耐火砖），却发现存在有下列缺失：

1.炼铝炉渣与黏结剂水溶液混合并加压成为耐火材料粗胚后，在烧结之前，该耐火材料粗胚会因加压有龟裂或爆裂现象。

2.耐火砖中粗胚的氮含量偏高，遇湿会因下列化学反应而逸出刺鼻的氨气。

AlN+3H₂O→Al（OH）₃↓+NH₃↑

3.即使烧结前的耐火材料粗胚未发生龟裂或爆裂，但耐火材料粗胚在高温烧结过程中，耐火砖会因高温烧结产生龟裂或爆裂现象。

4.耐火砖的表面细致度不佳（较为粗糙）。

探究造成上列缺失原因，主要在于该研究所揭露的制造方法，其炼铝炉渣中的氮化物（氮化铝）含量偏高（约9506ppm），由于该研究无法有效降低炼铝炉渣中氮化物的含量，因此该耐火材料粗胚中的氮化物遇黏结剂水溶液所产生的氨气外逸现象，是造成耐火材料粗胚龟裂或爆裂的主因。

有鉴于此，本案设计人特针对前述已用的问题深入探讨，并藉由多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功的开发出本实用新型，藉以改善已用的种种问题。

发明内容

本实用新型主要目的在于，可利用研磨机构及筛选机构的配合，而将炼铝炉渣研磨成适当粒径与低氮含量的炉渣颗粒，且以混合机构、加压机构及烧结机构将炉渣颗粒制成耐火材料，如此，可有效减少制程中逸出氨气，并减少耐火材料产生龟裂或爆裂现象，而达到制作成本低廉以及耐火材料表面细致度佳的功效。

为达上述目的，本实用新型一种铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用结构，包括有：

一研磨机构；

一筛选机构，设于研磨机构一侧；

一混合机构，设于筛选机构一侧；

一加压机构，设于混合机构一侧；以及

一烧结机构，设于加压机构一侧。

该研磨机构更进一步包含有一用以控制氮含量介于4400ppm～7000ppm之间的氮含量控制器。

该筛选机构更进一步包含有一用以控制筛选粒径大于200网目且小于400网目颗粒的筛选控制器，。

该混合机构更进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结剂，而该黏结剂的添加量控制于3wt%～12 wt%之间。

该加压机构更进一步包含有一用以控制加压压力介于25吨～250吨之间的压力控制器。

该烧结机构更进一步包含有一用以控制烧结工作温度介于1050℃～1450℃之间的温度控制器。

附图说明

图１为本实用新型基本架构示意图。

图２为本实用新型使用状态流程示意图。

组件标号对照：

研磨机构１；

氮含量控制器１１；

筛选机构２；

筛选控制器２１；

混合机构３；

添加量控制器３１；

黏结剂３２；

加压机构４；

压力控制器４１；

烧结机构５；

温度控制器５１；

炼铝炉渣６；

炉渣颗粒６a；

400网目之炉渣颗粒６０a；

胚料７；

耐火材料粗胚８；

耐火材料９。

具体实施方式