[00755549]废铝清洁再生及梯级应用关键技术研究

铝及铝合金应用非常广阔，市场巨大，中国年消费量已超过3000万吨，废铝再生及综合利用已成为人类持续发展的重要课题。亟待解决两大技术难题：废铝再生熔炼能耗较高，且污染环境；再生铝中不可避免存在较多铁及其它被认为是杂质的元素，如何充分利用这些非铝成分，研发高端产品，开拓应用领域。该项目采用系列自主创新研发废铝绿色再生和梯级应用关键技术，水平居国内领先。针对传统再生铝熔化炉中废铝料无预热，熔化后先铸成铸锭再经过精炼炉重熔精炼所造成的大量能源浪费，自主研发并制造集预热、熔化、精炼为一体的再生铝低温节能三连熔炼炉；针对熔化炉尾气排放污染环境问题，自主研发并制造设有烟气过滤器、重金属吸附器、有害气体吸附器的熔炼炉尾气处理装置。针对亚共晶Al-Si合金，在国内率先提出充分利用再生铝中原认为是杂质的Fe、Mn等合金元素，通过优化成分及微合金协同作用，获得优异高温性能的缸盖材料。针对共晶Al-Si合金，在国内首次提出以Fe相为主的异相强化作用机理，通过Fe相球化剂及稀土微合金化的强韧化作用，活塞高温性能显著提高。针对过共晶Al-Si合金，在国内率先集成过共晶成份热强元素的组份设计及添加技术、富铈混合稀土和磷类压块复合变质处理技术，开发出高硅（硅含量达到24％）过共晶铝合金活塞材料，解决了传统亚共晶、共晶铝硅合金材料的热膨胀系数大、耐磨性能差等问题，又解决了现有过共晶铝合金材料的流动性差、高温强度低等问题。充分利用再生纯铝锭中的杂质Fe、Cu等合金，研制铝铁铜镁稀土合金电缆材料，直径为2.55mm铝线的导电率（IACS）≥62%，抗拉强度≥130MPa，经多次旋锻、退火和三分色加工，分别制成新型耐火稀土铝合金电缆和新型阻燃稀土铝合金电缆。 该项目获得6件发明专利和13件实用新型专利授权，另有8件发明专利通过实审。通过科技查新表明，该项目在熔炼炉设计制造及尾气处理、梯级应用的材料成分设计与工艺技术方面有创新，其核心技术均未见国内报道。经安徽省理化检测有限公司检测，再生铝锭具有多种合金成分，应用于铝合金缸盖、活塞等方面性能优异。从用户使用报告中可以看出，再生铝除应用于该项目产品外，还可满足铝型材和泡沫铝的使用要求。通过该项目的研发，安徽省金兰金盈铝业有限公司已形成年产10万吨再生铝的生产能力，2015年产值超过2.67亿，利税近4千万元，且产品性能满足纯铝（铝合金电缆）、变形铝合金（铝型材）、铸造铝合金（缸盖、活塞）及泡沫铝等梯级应用要求。若加上参加该项目另外2家企业效益，2015年该项目直接产值超过5亿元，具有显著的经济和社会效益。该项目是由安徽省金兰金盈铝业有限公司与合肥工业大学、安徽省恒泰动力科技有限公司及安徽亚神电缆集团有限公司共同研发的，它的实施对于加快中国再生铝产业健康发展，促进中国经济和社会发展具有重要意义。