洛根铝业：废旧罐料回收中心

□文/王祝堂

洛根铝业：废旧罐料回收中心

Logan Aluminum Company of Waste Materials Recycling Center Tank

□文/王祝堂

美国洛根铝业公司是由加拿大铝业公司与大西洋里奇菲尔德公司（Atlantic Richfidld Corp-ARCO）共同合资创办的，座落于美国肯塔基州卢塞尔维尔市威特兰兹镇。公司于1981年筹建，1984年初即建成投产，1992~1994年又经加铝独立出资进行大规模的现代化扩建，2004年加铝一分为二，后隶属于诺威力铝业公司。

洛根铝业是北美最大的单一罐料生产企业，所产罐体及罐盖铝带卷占北美市场总需求量的40%。有一条（1+3）式2 290mm热连轧生产线，由美国布劳·诺克斯公司（Blaw Knox）设计制造；一条德国西马克公司（SMS）提供的2 235mm3机架非连续式冷连轧生产，是全球唯一的一条生产线。有2台单机架不可逆式冷轧机。该公司罐身料及罐盖料的生产能力可达400kt/a。此外它还生产拉环带材，所产罐体料的宽度为1 828mm，厚度还不到人头发丝的1/3，偏差率为±2%弱。

洛根铝业废旧罐回收再生利用中心环保、高效。各项指标都达到了世界先进水平，再生罐体的产量（3104合金）超过181.44kt/a。废罐熔炼炉的燃料利用率400~500kwh/a，排放的烟气中的有害物质含量远低于美国环境保护局（EPA Environmental Pagency）的允许指标。

遵循环保原则选炉及建设

洛根铝业公司经过了几次改扩建，当前罐料产量已为投产初期的3倍。2005年底，公司决定再建废罐再生熔炼项目，并为此成立了项目筹建小组。此前，公司从各地收购的废旧罐委托第三方复化后将熔体运回铸造车间，通过高速公路运输，存在一定的危险性，在厂内复化既可以降低成本又可以避免运输中的安全风险，还可以扩大废料用量。

项目组首先确定废料处理与复化工艺路线，选定炉型。遵循环保理念，熔炼过程中不用盐类熔剂，不用氯气，因而既不排放氯又可大大减少填埋渣量，同时复化炉应与现有的熔炼炉兼容，建设高效节能的复化环境。

2006年初，洛根铝业公司最终选定了多室Ecomelt熔炼炉，Ecomelt炉集除漆复化混合废料于一体，不用任何盐熔剂，性价比较高。

Ecomelt熔炼炉内的高温气流均匀合理，且装有再生烧嘴系统（Rege-nerative Burner System），因而热效率有很大提高。熔炼时不用盐类作覆盖剂与精炼剂，也不用氯气精炼，不用采购盐类物，也不会产生需要填埋盐渣饼。装入炉膛内的经破碎的罐料被炉预热到既定的温度，其上的漆层与印刷涂层蒸发，它们是一些可燃烧的有机物气体，被送入熔炼炉的燃料系统，其自由能（Free Energy）即可用的能为18 626KJ，因而可节省大量燃料。炉的实际能耗相当于常规熔炼炉的1/2左右，烟气经布袋净化处理后才排入大气，其中的有害物质含量比环保法规规定的指标低得多。

在铝熔炼铸造车间，安全性至关重要。Ecomelt炉废料在加入熔池之前都经过充分预热，以除去吸附的水分，杜绝了加入湿料的可能性。

由于生产线有许多安全装置与传感器，工程师与操作工人的设备维护、人员培训、操作成本、工作量等方面，Ecomelt炉比常规熔炼炉高很多。因此在建设前期，设备供应商要派出工作队协助培训，直至工程师和技术人员掌握为止。

洛根铝业公司废旧罐回收熔炼中心建设安装伊始，工程师们就与当地环保局保持密切的联系，以确保每项工作全部符合环保要求与安全性生产要求。经过空气质量监督局肯塔基分局（Kentucky Division of Air Quality）与联邦环境局（Federal EPA）的批准后，废旧罐处理中心于2008年7月竣工投产。

生产实践调整设备

熔炼炉首次投产时装的是一级废料——洁净的压成团块的废旧罐料，含油量极少。由于废料很洁净，投产非常顺利，几乎没有遇到任何困难。对于Ecomelt废罐料熔炼炉最实用的是一级废料，而后是二级废料，三级废料，一直到旧的涂漆的切边料，新的涂漆切边料，PS版废料、废旧罐料。每熔化一炉都要对装料量、每种废料类型、形态与装料次序、熔化进间等作了详细记录。

生产实践证明，当废料为压制的团块时，炉的工作状态比较理想，各项指标完全正常。可是，如果装的料为破碎的废旧易拉罐，则不能得到预期的熔体产出量。因为这种破碎料密度变化范围相当大，为93.862~156.414kg/m3。试验证明，破碎废旧罐料的密度达到625.656~938.484kg/m3方可取得预期的效果。

为了达到此密度范围，洛根铝业公司决定对破碎的废旧罐料全部制团打包。块密度越大装的料也越多，可以改善热气流的流动模型，大幅度提高铝熔体产出量。在此决定付诸实施前还必须做一些试验，例如在废料熔化前，如何保证其上的涂层与漆层能完全脱除。常识告诉我们，打得严实的废料团块中废料表面上的涂层是无法脱除的，因为表面未暴露于热气流中，可是洛根铝业公司进行的一系列试验否定了此理论，打得严实的废旧易拉罐团块在Ecomelt炉的预热塔内加热期间表面上的涂层可以完全脱除，露出白色的表面。

在预热塔内废料团块进入炉的熔化区内时已完全松散，使废料表面上的涂层得以除尽。根据这些试验，公司管理层决定购买压块打包机，将所有破碎的废旧易拉罐片压团、打包后装炉熔化。所有压团打包机2010年2月安装完毕后，回收再生中心进入正常生产状态。

洛根轧制厂是世界最大的单一罐料（罐体、罐盖、拉环带材）生产企业，新建的废旧罐料再生中心于2010年2月全面投产，是全球最大的自动生产线。它的三项燃气铝熔炼炉指标无前例，排入烟气有害物质之低前所未有，精炼时不用盐类熔剂与氯气，属真正的绿色熔炼，如此大的熔炼炉不用熔剂精炼铝熔体确实开铝工业之先河。热效率之高也令人称道，仅400~500kwh/t，仅相当于常规熔炼炉的1/2。

2010年中国废旧全铝易拉罐回收数量达35万吨，回收率虽是全球最高的，但未得到最有效的再生利用，即未再生成罐体合金3104，这是一种资源浪费。洛根公司废旧罐再生利用车间的建设可作为我国的参考，在建设开始就进行环保规划并在生产过程中通过细致的生产实践调整生产工艺。如果在中国引进Ecomelt熔炼炉，其生产能力以50~100kr/a为宜，同时要注意引进生产技术与各种软件，搞好人员培训，建立高效的废料回收渠道，首先做好制罐企业工艺废料的回收。

[1] 王云禄，刘延革，王祝堂，美国肯塔基州洛根铝业公司[J]。轻合金加工技术，2002，30（4）：1-7。

[2] Logan Aluminum Completes Recycling Center[J]。Light Metal Age，2010，68（3）：56-59。