專利名稱：廢鎂合金真空回收工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬有色冶金合金類，涉及鎂基合金技術領域。
背景技術：
鎂合金是目前一種新興的結構材料，用鎂合金生產(chǎn)的壓鑄件，已廣泛應用于通訊器材、電腦部件、汽車部件等，目前已逐步取代傳統(tǒng)的工程塑料、甚至鋁合金。其主要優(yōu)勢在于1、比重輕，1.8克/立方厘米，2、具有電磁屏蔽功能；3、具有吸震性；4、成型性好；5、可回收等。目前制約鎂合金應用的主要因素已集中在如何對鎂合金壓鑄件廢料進行有效回收這一問題上。
就現(xiàn)有的廢鎂合金回收工藝來說，主要分兩種1、主要通過在廢鎂合金中加入一定比例純鎂和各種金屬元素，與廢鎂合金重熔、對滲，最終獲得合格的鎂合金。2、直接將廢料重熔成錠。該兩種工藝的主要問題是加入廢鎂合金過多會對最終的產(chǎn)品質量有影響，很容易導致質量不穩(wěn)定，同時生產(chǎn)回收成本增加，同時該回收工藝僅僅適用于大塊的廢料的回收，對于較小的鎂合金碎片、屑子或者各種被污染的鎂合金廢料的回收則無法進行。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是為克服上述存在缺陷而提出了一種能有效、經(jīng)濟地回收各類鎂合金廢料的廢鎂合金真空回收工藝及設備。
本發(fā)明的技術方案是在專用設備中，采用真空技術，利用在一定溫度和真空度條件下各種金屬的蒸氣壓不同，對鎂合金廢料的各種元素進行分離回收。其工藝條件為(1)壓力抽真空到5-30pa，最佳值10-15pa；(2)溫度800-900℃，最佳值850±20℃；(3)時間7-9小時，最佳值8±0.5小時；(4)冷卻水套中冷卻水量20升/分。
專用設備是一個還原爐，它由燒嘴、爐體、爐膛、爐管和煙道組成。爐膛設在爐體中央，爐管垂直置于爐膛中央，爐膛中央可放置1根爐管，也可放置2根甚至多根爐管。燒嘴裝在爐體下部一側煙道入口處。從燒嘴燃燒高溫煙道氣從煙道進入爐膛內將爐膛內的爐管加熱，使廢鎂合金在爐管內蒸發(fā)氣化達到分離。廢煙道氣在爐膛內通過上部煙道排出。
爐管由冷卻水出口管、冷卻水進口管、擋火板、料筒、真空回收罐、真空密封蓋板、抽真空管、冷卻水套和收集器所組成。料筒垂直置于真空回收罐內中央，冷卻水套套在料筒上部，冷卻水套下部和上部分別設置有冷卻水進口管和冷卻水出口管，料筒內面中上部設置擋火板，在擋火板上面的料筒外壁上連接有抽真空管，在擋火板上部的料筒內放置有收集器，料筒上部出口處蓋有真空密封蓋板。
本發(fā)明廢鎂合金真空回收工藝及設備能提供一種能有效、經(jīng)濟地回收各類鎂合金廢料的工藝及設備，不僅經(jīng)濟指標好，而且回收的產(chǎn)品質量完全與合格的合金一樣甚至更好。其優(yōu)點為1、有效分離鎂合金中的Ni、Si、Cu及氧化夾渣；2、回收的產(chǎn)品純凈度高；3、成本較低，適合于大規(guī)模的工業(yè)回收；4、設備要求不高。
本發(fā)明的特點在于1、采用真空技術回收廢鎂合金，與傳統(tǒng)的摻料對滲工藝有本質的區(qū)別；2、回收產(chǎn)品的品質相對于傳統(tǒng)摻料對滲工藝有了極大的提高；3、該工藝的成本與傳統(tǒng)摻料對滲工藝相比并不提高，可適用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明廢鎂合金真空回收設備示意圖，圖2為本發(fā)明廢鎂合金真空回收設備中爐管(5)結構示意圖。
在圖1中，1-燒嘴；2一爐體，磚砌；3-爐膛；4-煙道；5-爐管；在圖2中，5-1-冷卻水出口管；5-2-冷卻水進口管(接水循環(huán)冷卻系統(tǒng))；5-3-擋火板，置于料筒(5-4)內中上部；5-4-料筒，鐵制，置于真空回收罐(5-6)中，下部為料筒，放置廢鎂合金用，上部為收集筒，內置有可取出的擋火板(5-3)和收集器(5-10)；5-5-廢鎂合金，置于料筒(5-4)中；5-6-真空回收罐，置于爐膛(3)中加熱；5-7-真空密封蓋板；5-8-抽真空管，接真空泵組；5-9-冷卻水套，套在料筒(5-4)上部；5-10-收集器。
具體實施例方式
見圖1和圖21、先用耐火磚和紅磚按尺寸砌成中空的爐體(2)，爐體(2)中心設有爐膛(3)，爐體(2)還砌有煙道(5)，在爐體(2)下部煙道(5)入口處裝有燒嘴(1)并與燃料原料管道接通。
2、將真空回收罐(5-6)置于爐膛(3)內固定。
3、將制作好的帶有冷卻水套(5-9)的料筒(5-4)放入真空回收罐(5-6)中，接通冷卻水套(5-9)上的冷卻水進口管(5-2)和冷卻水出口管(5-1)的水管，使循環(huán)冷卻水能進入冷卻水套(5-9)中。
4、將料筒(5-4)上的抽真空管(5-8)與真空泵組接通。
5、將200公斤廢鎂合金加入料筒(5-4)中，裝上擋火板(5-3)和收集器(5-10)，并蓋上真空密封蓋板(5-7)。
6、開啟真空泵組，20-30分鐘內料筒(5-4)抽真空到5-30pa，最好在10-15pa。
7、在開啟真空泵組同時，將燒嘴(1)點火，使煙道(4)和爐膛(3)內升溫，并使真空回收罐(5-6)和料筒(5-4)一道升溫，從而帶動料筒(5-4)內的廢鎂合金(5-5)升溫，溫度控制在800-900℃，最好在850±20℃，過程中保持料筒(5-4)內真空。
8、在抽真空和升溫同時，開啟冷卻水套(5-9)上的冷卻水進口管(5-2)閥門，控制冷卻水流量為20立升/分鐘。
9、在控制上述壓力、溫度、冷卻水量情況下，持續(xù)控制周期為7-9小時，最好在8±0.5小時。
10、停真空泵組，去真空，?；鸾禍?。
11、打開真空密封蓋板(5-7)，吊出料筒(5-4)上部的收集器(5-10)和擋火板(5-3)，即在收集器(5-10)內得到合格的回收產(chǎn)品。
該回收產(chǎn)品由于Ni、Si、Cu等有害雜質元素已經(jīng)被分離去除，并在收集器(5-10)中冷凝，同時氧化雜質都留在了殘渣中，鎂合金品質得到了較大的提升。
權利要求
1.一種廢鎂合金真空回收工藝，其特征是采用真空技術，利用一定溫度和真空條件各種金屬的蒸氣壓不同，對鎂合金廢料中的各種元素進行分離回收，其工藝條件為(1)壓力抽真空到5-30pa；(2)溫度800-900℃；(3)時間7-9小時。
2.一種廢鎂合金真空回收設備，它由燒嘴(1)、爐體(2)、爐膛(3)、爐管(5)和煙道(4)所組成，爐膛(3)設在爐體(2)中央，爐管(5)垂直置于爐膛(3)中央，燒嘴(1)設在爐體(2)下部一側煙道(4)入口處，其特征在于爐管(5)垂直置于爐膛(3)中央。
3.根據(jù)權利要求2所述廢鎂合金真空回收設備，其特征是爐管(5)由冷卻水出口管(5-1)、冷卻水進口管(5-2)、擋火板(5-3)、料筒(5-4)、真空回收罐(5-6)、真空密封蓋板(5-7)、抽真空管(5-8)、冷卻水套(5-9)和收集器(5-10)所組成，料筒(5-4)垂直置于真空回收罐(5-6)內中央，冷卻水套(5-9)套在料筒(5-4)上部，冷卻水套(5-9)下部和上部分別接有冷卻水進口管(5-2)和冷卻水出口管(5-1)，料筒(5-4)內面中上部設置擋火板(5-3)，在擋火板(5-3)上部的料筒(5-4)內放置有收集器(5-10)，在擋火板(5-3)上面的料筒(5-4)外壁上接有抽真空管(5-8)，料筒(5-4)上部出口處蓋有真空密封蓋板(5-7)。
全文摘要
一種廢鎂合金真空回收工藝及設備，屬于鎂合金回收技術領域，其特點在于將廢鎂合金在真空狀態(tài)下加溫揮發(fā)分離，控制真空度、溫度、時間使廢鎂合金去雜提升品質，其優(yōu)點是回收產(chǎn)品純度高、成本低、設備要求不高。
文檔編號C22B26/22GK1398996SQ02113128
公開日2003年2月26日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權日2002年6月7日
發(fā)明者諸天柏, 梅小明, 余放 申請人:南京云海特種金屬有限公司