專利名稱：一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
目前由壓鑄生產(chǎn)的鎂及鎂合金零部件占整個鎂合金零部件的90%以上，在壓鑄生產(chǎn)過程中，熔體充填模腔，導致產(chǎn)生大量的鎂及鎂合金廢料，廢料率可以達到總金屬投入量的4(Γ60%。然而上述壓鑄過程產(chǎn)生的廢料絕大部分都是清潔的高級廢料，對這部分廢料進行回收對于產(chǎn)品的總成本的控制具有極其關(guān)鍵的作用。
一般的壓鑄企業(yè)對廢料的處理方式有賣出、廠外回收或者廠內(nèi)回收。前兩種情況對企業(yè)造成很大的負擔，且外部影響的因素過大。
廢料的回收過程為，通常是用間斷式或者半連續(xù)熔爐融化，再用熔劑覆蓋或者用適當?shù)谋Ｗo氣體來防止熔體表面與空氣發(fā)生反應；熔化后，在壓鑄生產(chǎn)時形成的氧化物就可以采用相應的精煉方法去除；然后再利用經(jīng)過除雜的熔體進行鑄造。廢料的精煉方法有兩種有熔劑法和無熔劑法。
有熔劑法主要是針對含雜質(zhì)含量多的鎂及其合金廢料。向熔體中加入熔劑，使熔劑與廢料內(nèi)的雜質(zhì)元素及氧化物進行反應，形成爐渣，從而達到凈化廢料的目的。此技術(shù)的缺點是熔劑多為氯化物，容易造成產(chǎn)品中氯元素含量較高；并且熔煉時會產(chǎn)生HCL等腐蝕性氣體，對設(shè)備腐蝕嚴重；熔劑與廢料內(nèi)的雜質(zhì)元素及氧化物的反應產(chǎn)物容易殘留在合金內(nèi)，破壞產(chǎn)品的機械性能和抗腐蝕性能，需要長時間的靜置才能減少此種夾雜；熔劑的比重需要很好的調(diào)整；整個回收過程是間斷式或者半連續(xù)的，生產(chǎn)效率不高。
無熔劑法采用吹入惰性氣體來帶出廢料中的氧化物，達到去除雜質(zhì)的目的，是城市內(nèi)工廠進行回收的首選方法。相對于有熔劑法來說，無熔劑法操作過程簡單，不需要加入熔劑，減少污染。但該方法仍然存在諸多的問題整個回收過程是間斷式或者半連續(xù)的，生產(chǎn)效率不高，現(xiàn)有的凈化除雜是在一個熔化爐內(nèi)進行的，凈化除雜過程包括廢料熔化、除雜以及雜質(zhì)沉降，整個凈化除雜過程需要比較長的時間，熔化爐直接與鑄錠裝置銜接，鑄錠裝置鑄錠也需要一定時間，但是鑄錠裝置鑄錠所消耗的時間相比于熔化爐內(nèi)的凈化除雜過程的時間要短得多，在這種情況下，就出現(xiàn)了生產(chǎn)上的間斷，影響生產(chǎn)效率；凈化除雜過程的雜質(zhì)沉降是使上浮至熔體液面的雜質(zhì)再沉降到熔體的底部，這個過程可以采用熔體靜置的方式，為了改善生產(chǎn)的間斷情況，縮短凈化除雜的時間，可以將熔體靜置的方式改為動態(tài)沉降，即除雜完成后，在熔化爐向鑄錠裝置轉(zhuǎn)移熔體的過程中，伴隨著雜質(zhì)的沉降，但是這樣就導致除雜的效果難以控制，大量的雜質(zhì)被帶至入鑄錠裝置內(nèi)；凈化除雜能力有限，單純靠惰性氣體氣泡帶出熔體內(nèi)的夾雜物，對于有些夾雜含量較高的廢料，如薄壁件、氧化物含量較高的廢料等，回收后的合金難以達到相關(guān)標準要求，限制了無熔劑在線回收生產(chǎn)線的使用；凈化除雜過程中，熔體轉(zhuǎn)移出坩堝進行鑄錠的時候，坩堝內(nèi)熔體液面大幅下降，保護氣體不能及時的補充，非常容易引發(fā)坩堝內(nèi)的熔體燃燒，但放緩熔體液面下降則會帶來生產(chǎn)效率過低等后果。4發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種回收能力強，生產(chǎn)過程連續(xù)、不間斷的鎂及鎂合金廢料的少/無熔劑在線回收系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種回收能力強，生產(chǎn)過程連續(xù)、不間斷的鎂及鎂合金廢料的少/無熔劑在線回收方法。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，包括
至少一個熔化爐，任一熔化爐的第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，任一熔化爐具有向該熔化爐的第一坩堝內(nèi)通入惰性氣體的進氣裝置，且該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置；
保溫澆鑄爐，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝底部相對于水平面呈傾斜狀態(tài)，且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從靠近所述保溫澆鑄爐的進料口的一側(cè)向靠近所述第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高；；以及
鑄錠裝置；
其中，所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置選擇性連通，所述至少一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐選擇性地連通，當所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，其中一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐處于連通狀態(tài)。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝的內(nèi)部設(shè)置有η個縱向設(shè)置的第二隔板，其中，η > 2，所述η個第二隔板將所述第二坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的η+1個部分，所述η個第二隔板彼此錯開，其中至少有一個第二隔板設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述三個第二隔板中的其中一個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，其中兩個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近液面的位置。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述任一熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部設(shè)置有縱向設(shè)置的一個第一隔板，且所述第一隔板將該熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的兩部分。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述進氣裝置包括有一進氣管以及一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述進氣管具有第一部分以及第二部分，所述第一部分豎直設(shè)置，其一端連接至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，另一端與多個第二部分連通，所述多個第二部分相對于所述第一部分的另一端呈放射狀分布，所述第一部分的一端還連接至氣源。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述多個第二部分為四個，且相對于所述第一部分均勻分布。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述任一熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部的第一隔板由該第一坩堝的頂部延伸至該第一坩堝的中間部位。
優(yōu)選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述至少一個熔化爐為兩個。
一種應用所述的系統(tǒng)回收鎂及鎂合金廢料的方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟一、在至少一個熔化爐的第一坩堝內(nèi)分別將鎂和/或鎂合金廢料熔化成熔體，并對各熔化爐的第一坩堝內(nèi)的熔體進行除雜處理，除雜處理的過程為通過進氣裝置向熔體持續(xù)通入一定時間的惰性氣體，使熔體中的雜質(zhì)在氣泡的作用下上浮至液面，該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置，
當所述保溫澆鑄爐與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，所述至少一個熔化爐中至少有一個熔化爐完成對其熔體的除雜處理；
步驟二、將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)，使經(jīng)過除雜處理的熔體所含的剩余雜質(zhì)在保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)發(fā)生沉降，所述第二坩堝底部相對于同一水平面呈傾斜狀態(tài)， 且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從靠近所述保溫澆鑄爐的進料口的一側(cè)向靠近所述第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高；
步驟三、將所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置連通，將其經(jīng)過沉降的熔體輸入至所述鑄錠裝置，所述鑄錠裝置將經(jīng)過沉降的熔體鑄成鎂錠。
優(yōu)選的是，所述的方法中，所述步驟一中，除雜處理的過程中，所述步驟二中，將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)時，在該熔化爐內(nèi)留存一定體積的熔體。
優(yōu)選的是，所述的方法中，在所述步驟一中，除雜處理的過程還包括向熔體內(nèi)部通入熔劑的氣溶膠，同時對熔體進行攪拌，所述氣溶膠由熔劑在惰性氣體中分散形成。
本發(fā)明所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)包括有至少一個熔化爐，進氣裝置連通至第一坩堝的底部，惰性氣體從熔體的底部吹入后，形成大量均勻分布的氣泡，氣泡在上升過程中將熔體內(nèi)的雜質(zhì)攜帶至熔體液面，從而實現(xiàn)熔體與雜質(zhì)的分離，分離的雜質(zhì)位于熔體液面；當熔化爐向保溫澆鑄爐輸入熔體時，熔化爐的第一出液管連通至第一坩堝的靠近底部的位置，這樣才能保證轉(zhuǎn)移過程中熔體不會再次將雜質(zhì)帶入保溫澆鑄爐內(nèi)；熔體進入保溫澆鑄爐，經(jīng)過除雜處理的熔體內(nèi)仍含有少量剩余雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會在保溫澆鑄爐內(nèi)發(fā)生沉降，并沿第二坩堝底部的斜坡在靠近進料口的位置沉積，所述第二出液管連通至該保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，保證熔體向鑄錠裝置轉(zhuǎn)移的時候，不會將沉降于第二坩堝底部的雜質(zhì)帶入鑄錠裝置內(nèi)。上述過程提高了鎂及鎂合金廢料的除雜效率。
當保溫澆鑄爐的第二出液管與鑄錠裝置連通，即由保溫澆鑄爐向鑄錠裝置轉(zhuǎn)移熔體時，至少有一個熔化爐完成了對熔體的除雜處理，并向保溫澆鑄爐轉(zhuǎn)移熔體，上述過程保證了對于鑄錠裝置的熔體的供應，實現(xiàn)了整個回收過程的連續(xù)進行，提高了生產(chǎn)效率。


圖I為本發(fā)明所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)的熔化爐的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)的保溫澆鑄爐的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明所述的鎂及鎂合金廢料的回收方法的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
如圖I和圖2所示，本發(fā)明提供一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，包括至少一個熔化爐1，任一熔化爐的第一出液管5連通至該熔化爐的第一坩堝3內(nèi)部靠近底部的位置， 任一熔化爐具有向該熔化爐的第一坩堝內(nèi)通入惰性氣體的進氣裝置，且該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置；保溫澆鑄爐11，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝底部相對于水平面呈傾斜狀態(tài)，且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從所述保溫澆鑄爐的進料口 12的一側(cè)向靠近所述第二出液管6的一側(cè)延伸高度逐漸增高；以及鑄錠裝置；其中，所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置選擇性連通，所述至少一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐選擇性地連通，當所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，其中一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐處于連通狀態(tài)。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝的內(nèi)部設(shè)置有 η個縱向設(shè)置的第二隔板，其中，n ^ 2，所述η個第二隔板將所述第二坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的η+1個部分，所述η個第二隔板彼此錯開，其中至少有一個第二隔板設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述三個第二隔板中的其中一個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，其中兩個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近液面的位置。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述保溫澆鑄爐的第二出液管連通至該保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述任一熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部設(shè)置有縱向設(shè)置的一個第一隔板2，且所述第一隔板將該熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的兩部分。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述任一熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部的第一隔板由該第一坩堝的頂部延伸至該第一坩堝的中間部位。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述進氣裝置包括有一進氣管以及一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述進氣管具有第一部分以及第二部分，所述第一部分豎直設(shè)置，其一端連接至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，另一端與多個第二部分連通，所述多個第二部分相對于所述第一部分的另一端呈放射狀分布，所述第一部分的一端還連接至氣源。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述多個第二部分為四個，且相對于所述第一部分均勻分布。
所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)中，所述至少一個熔化爐為兩個。
應用所述的系統(tǒng)回收鎂及鎂合金廢料的方法，包括以下步驟
步驟一、在至少一個熔化爐的第一坩堝內(nèi)分別將鎂和/或鎂合金廢料熔化成熔體，并對各熔化爐的第一坩堝內(nèi)的熔體進行除雜處理，除雜處理的過程為通過進氣裝置向熔體持續(xù)通入一定時間的惰性氣體，使熔體中的雜質(zhì)在氣泡的作用下上浮至液面，該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置，當所述保溫澆鑄爐與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，所述至少一個熔化爐中至少有一個熔化爐完成對其熔體的除雜處理；
步驟二、將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫7澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)，使經(jīng)過除雜處理的熔體所含的剩余雜質(zhì)在保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)發(fā)生沉降，所述第二坩堝底部相對于同一水平面呈傾斜狀態(tài)， 且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從遠離所述第二出液管的一側(cè)向靠近所述第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高；
步驟三、將所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置連通，將其經(jīng)過沉降的熔體輸入至所述鑄錠裝置，所述鑄錠裝置將經(jīng)過沉降的熔體鑄成鎂錠。
所述的方法中，所述步驟一中，除雜處理的過程中，所述步驟二中，將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)時，在該熔化爐內(nèi)留存一定體積的熔體。
所述的方法中，在所述步驟一中，除雜處理的過程還包括向熔體內(nèi)部通入熔劑的氣溶膠，同時對熔體進行攪拌，所述氣溶膠由熔劑在惰性氣體中分散形成。
在對鎂及鎂合金廢料回收時，可以選擇所含雜質(zhì)較少的澆道、冒口等廢料進行回收，此類廢料占廢料總體很大比重，具有較大回收價值，同時降低回收難度。本發(fā)明同時預留了噴灑熔劑的開口，可以通過有熔劑法對雜質(zhì)含量較大的廢料進行處理，且也可以獲得較好的除雜效果。
選取的廢料經(jīng)過分揀裝入指定裝料料斗中，會有4-6個料斗進行廢料的堆積、預熱，料斗可裝料重量為100kg，料斗可裝料重量可以根據(jù)回收系統(tǒng)的實際需要確定。一般預熱溫度為150°C，此預熱方式為靜止預熱。之后就將經(jīng)預熱的廢料投入熔化爐內(nèi)，進行后續(xù)的熔化和除雜處理。
本發(fā)明包括有至少一個熔化爐。在一個熔化爐內(nèi)，首先向熔化爐內(nèi)投入鎂及鎂合金廢料，將廢料熔化成熔體。熔化爐的容量為800kg，熔化爐內(nèi)預先存留有約200kg的不含有雜質(zhì)的熔體(該不含有雜質(zhì)的熔體與本發(fā)明得到的待除雜的熔體的成分一致)，爐膛升溫到680°C 71 (TC，對廢料進行融化。
除雜處理為通過進氣裝置向熔體持續(xù)通入一定時間的惰性氣體，進氣裝置連通至第一坩堝的靠近底部的位置，使得氣泡從熔體的底部一直上升至液面，在氣泡的上升過程中，將熔體的雜質(zhì)攜帶至液面，從而實現(xiàn)了雜質(zhì)與熔體的分離。除雜處理時，進氣管的第一部分豎直設(shè)置，第二部分位于第一部分的另一端，進氣管在電機作用旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)噴氣出口，達到惰性氣體氣泡能夠盡可能的均勻分布在鎂液中，進氣管可以是多個，并且進氣管的出氣端在第一坩堝的靠近底部的位置均勻分布，以使得惰性氣體所形成的氣泡在熔體內(nèi)均勻分布，使得除雜的效果盡量好。惰性氣體一般為氬氣，壓力為0.2MPa、.4MPa。通入惰性氣體持續(xù)時間一般為l(T20min，持續(xù)時間需要根據(jù)除雜的效果確定。
在除雜處理過程中，可以向熔體內(nèi)加入調(diào)整熔體成分的合金元素，以便補足廢料中所缺失的合金成分。
經(jīng)過除雜處理的熔體需要進行取樣化驗，確認熔體內(nèi)的雜質(zhì)以及合金成分的含量。如果熔體內(nèi)的雜質(zhì)的含量低于設(shè)定數(shù)值，則該熔化爐完成對熔體的除雜處理，可以將該熔化爐內(nèi)的熔體轉(zhuǎn)移至保溫澆鑄爐內(nèi)；否則，繼續(xù)向熔體內(nèi)通入惰性氣體。如果熔體內(nèi)的合金成分未達到要求，則向熔體內(nèi)補充適當量的合金元素。
對于雜質(zhì)含量較低的廢料，僅采用通入惰性氣體的做法就可以實現(xiàn)除雜，獲得較好的除雜效果。對于雜質(zhì)含量相對較高，通過無熔劑方法不能實現(xiàn)除雜效果的廢料，則可以采用加入少量熔劑的氣溶膠惰性氣體的方式進行二次除雜。即通入惰性氣體除雜后檢測鎂液雜質(zhì)含量不符合要求的鎂液，繼續(xù)通入少量氣溶膠進行二次除雜，提高回收系統(tǒng)的除雜能力。上述熔劑的氣溶膠為由熔劑在惰性氣體中分散形成。
現(xiàn)有技術(shù)中，通常是將熔劑撒在熔體的表面，但是這種方式的除雜效果較差，不利于熔劑與熔體內(nèi)雜質(zhì)的充分接觸與反應。在本發(fā)明的通入熔劑的氣溶膠時，是向熔體的內(nèi)部通入該氣溶膠，同時伴隨熔體的攪拌，使得熔劑與熔體充分的接觸，改善熔劑與雜質(zhì)的反應過程，提高除雜效率。
熔化爐一般12h進行一次扒渣處理，清除掉熔體液面的廢料雜質(zhì)，可根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。
本發(fā)明優(yōu)選設(shè)置兩個熔化爐，兩個熔化爐分別進行熔化、除雜過程，以實現(xiàn)對保溫澆鑄爐的連續(xù)供料。具體而言，就是當一個熔化爐進行廢料的熔化、除雜處理時，另一個熔化爐已經(jīng)完成了對廢料的除雜處理，與保溫澆鑄爐連通，向保溫澆鑄爐內(nèi)輸入熔體；兩個熔化爐交替向保溫澆鑄爐供料。各熔化爐容量為800kg，一般情況每次轉(zhuǎn)移熔體的量在500kg 左右，轉(zhuǎn)移時間為10mirT20min。兩個熔化爐同時工作時，降低了對一次轉(zhuǎn)移熔體的量的要求，則對于任一個熔化爐而言，其第一坩堝內(nèi)的熔體的液面下降的幅度都減小了，保護氣體可以及時的補充到第一坩堝內(nèi)，降低了熔體暴露在空氣氣氛內(nèi)并發(fā)生燃燒的機率。
完成除雜處理的熔化爐將熔體通過第一出液管輸出至保溫澆鑄爐內(nèi)，第一出液管連通至熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置，由于與熔體分離的雜質(zhì)均浮于熔體的液面， 當從熔體的底部開始轉(zhuǎn)移時，則不會將已經(jīng)分離出的雜質(zhì)再帶入到保溫澆鑄爐內(nèi)。在一次熔體轉(zhuǎn)移時，優(yōu)選在熔化爐內(nèi)留存一定體積的熔體，而不將全部熔體轉(zhuǎn)出。如果此次將全部熔體轉(zhuǎn)出，后續(xù)廢料進行融化的時間將大大增加，并且與熔體分離的雜質(zhì)沉積于第一坩堝的底部，當進行下一輪的廢料投入并熔化時，那一部分沉積于第一坩堝底部的雜質(zhì)又混合進了熔體內(nèi)，除雜處理時，不僅要除去該輪的廢料中本身含有的雜質(zhì)，還要除去那一部分沉積于第一坩堝底部后又混合進來的雜質(zhì)，這顯然增加了除雜的難度，且會影響到除雜的效果以及效率。
完成除雜處理的熔體轉(zhuǎn)移至保溫澆鑄爐內(nèi)，熔體內(nèi)還會含有少量的剩余雜質(zhì)，這部分雜質(zhì)會在保溫澆鑄爐內(nèi)進一步沉降。熔體從保溫澆鑄爐的一側(cè)進入，從沿保溫澆鑄爐的長度方向的另一側(cè)輸出(即第二出液管的出液口所在位置)。在保溫澆鑄爐向鑄錠裝置連續(xù)輸出熔體時，熔體在保溫澆鑄爐內(nèi)為隨進隨出的，但是由于熔體會流過保溫澆鑄爐的長度的距離，在這個過程中會實現(xiàn)雜質(zhì)的沉降。如果保溫澆鑄爐不是連續(xù)輸入熔體，而是根據(jù)鑄錠裝置的需要間隔一定時間輸出，熔體會有一定時間在保溫澆鑄爐內(nèi)處于靜置狀態(tài)，靜置狀態(tài)更有利于雜質(zhì)的沉降。由于現(xiàn)有技術(shù)是在熔化爐內(nèi)對雜質(zhì)進行沉降，沉降時間越長， 最終的除雜效果也越好，但同時也越會影響到后續(xù)生產(chǎn)——鑄錠——的連續(xù)進行。通過保溫澆鑄爐的設(shè)計，則避免了上述情況的發(fā)生，在獲得同樣甚至更好的除雜效果的同時，本發(fā)明具有更好的除雜效率，保證了后續(xù)生產(chǎn)的連續(xù)進行，極大的提高了生產(chǎn)效率。
保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)設(shè)置有三個縱向設(shè)置的第二隔板，將第二坩堝分隔成彼此液體連通的四個部分，且三個第二隔板彼此錯開。第二隔板并不是從第二坩堝的頂部到底部連貫的，其在上方或者下方或者同時在上方和下方開設(shè)有開口，使得熔體可以沿保溫澆鑄爐的長度方向流動。由熔化爐向保溫澆鑄爐轉(zhuǎn)移熔體時，保溫澆鑄爐內(nèi)的熔體液面會發(fā)生波動，一方面會使得第二坩堝底部的沉降的雜質(zhì)浮起，另一方面保護氣體就難以很好的覆蓋熔體液面，上述設(shè)計就是為了抑制保溫澆鑄爐內(nèi)的熔體液面的波動的。
優(yōu)選的，三個第二隔板中，第一個第二隔板9和第三個第二隔板7位于靠近第二坩堝的靠近液面的位置，第三個第二隔板的位置靠近第二出液管的進液口，第三個第二隔板的上邊緣與第二坩堝的頂部連接，可以比較好的抑制第二出液管的進液口附近的液面發(fā)生波動。第一個第二隔板位于遠離第二出液管的一側(cè)，其上方和下方均不與第二坩堝連接。在第一個第二隔板和第三個第二隔板之間的第二個第二隔板8位于靠近第二坩堝的底部的位置，可以起到阻擋沉降于第二坩堝底部的雜質(zhì)的作用。在熔化爐內(nèi)也設(shè)置有類似的結(jié)構(gòu)，熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部設(shè)置有縱向設(shè)置的一個第一隔板，第一隔板將該熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的兩部分。第一隔板從第一坩堝的頂部延伸至該第一坩堝的中間部位。熔化爐向保溫澆鑄爐內(nèi)轉(zhuǎn)移熔體的過程中，或者向熔化爐內(nèi)投入廢料時，均會弓I起熔化爐內(nèi)的熔體液面發(fā)生波動，第一隔板也是為了抑制該波動。保溫澆鑄爐的第二坩堝的底部為傾斜設(shè)置的，且相對于同一水平面從遠離第二出液管的一側(cè)向靠近第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高，當通過第二出液管從保溫澆鑄爐轉(zhuǎn)移出熔體時，雜質(zhì)不容易被帶出。熔體進入鑄錠裝置內(nèi)，被鑄成鎂錠。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個熔化爐，任一熔化爐的第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，任一熔化爐具有向該熔化爐的第一坩堝內(nèi)通入惰性氣體的進氣裝置，且該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置；保溫澆鑄爐，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝底部相對于水平面呈傾斜狀態(tài)，且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從靠近所述保溫澆鑄爐的進料口的一側(cè)向靠近所述第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高；以及鑄錠裝置；其中，所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置選擇性連通，所述至少一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐選擇性地連通，當所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，其中一個熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐處于連通狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝的內(nèi)部設(shè)置有η個縱向設(shè)置的第二隔板，其中，η > 2，所述η個第二隔板將所述第二坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的η+1個部分，所述η個第二隔板彼此錯開，其中至少有一個第二隔板設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述三個第二隔板中的其中一個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，其中兩個設(shè)置于所述第二坩堝內(nèi)部靠近液面的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述任一熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部設(shè)置有縱向設(shè)置的一個第一隔板，且所述第一隔板將該熔化爐的第一坩堝的內(nèi)部分隔成彼此液體連通的兩部分。
5.如權(quán)利要求I所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣裝置包括有一進氣管以及一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述進氣管具有第一部分以及第二部分，所述第一部分豎直設(shè)置，其一端連接至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，另一端與多個第二部分連通，所述多個第二部分相對于所述第一部分的另一端呈放射狀分布，所述第一部分的一端還連接至氣源。
6.如權(quán)利要求5所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述多個第二部分為四個，且相對于所述第一部分均勻分布。
7.如權(quán)利要求I所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個熔化爐為兩個。
8.一種應用如權(quán)利要求I 7中任一項所述的系統(tǒng)回收鎂及鎂合金廢料的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、在至少一個熔化爐的第一坩堝內(nèi)分別將鎂和/或鎂合金廢料熔化成熔體，并對各熔化爐的第一坩堝內(nèi)的熔體進行除雜處理，除雜處理的過程為通過進氣裝置向熔體持續(xù)通入一定時間的惰性氣體，使熔體中的雜質(zhì)在氣泡的作用下上浮至液面，該進氣裝置連通至該熔化爐的第一坩堝的靠近底部的位置，當所述保溫澆鑄爐與所述鑄錠裝置處于連通狀態(tài)，所述至少一個熔化爐中至少有一個熔化爐完成對其熔體的除雜處理；步驟二、將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)，使經(jīng)過除雜處理的熔體所含的剩余雜質(zhì)在保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)發(fā)生沉降，所述第二坩堝底部相對于同一水平面呈傾斜狀態(tài)，且所述第二坩堝的底部的傾斜方向為所述第二坩堝的底部相對于同一水平面從靠近所述保溫澆鑄爐的進料口的一側(cè)向靠近所述第二出液管的一側(cè)延伸高度逐漸增高；步驟三、將所述保溫澆鑄爐的第二出液管與所述鑄錠裝置連通，將其經(jīng)過沉降的熔體輸入至所述鑄錠裝置，所述鑄錠裝置將經(jīng)過沉降的熔體鑄成鎂錠。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，除雜處理的過程中，所述步驟二中，將其中一個完成對其熔體的除雜處理的熔化爐的第一出液管與所述保溫澆鑄爐連通，第一出液管連通至該熔化爐的第一坩堝內(nèi)部靠近底部的位置，將其經(jīng)過除雜處理的熔體輸入至所述保溫澆鑄爐的第二坩堝內(nèi)時，在該熔化爐內(nèi)留存一定體積的熔體。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，除雜處理的過程還包括 向熔體內(nèi)部通入熔劑的氣溶膠，同時對熔體進行攪拌，所述氣溶膠由熔劑在惰性氣體中分散形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂及鎂合金廢料的回收系統(tǒng)以及方法，系統(tǒng)包括有至少一個熔化爐，進氣裝置連通至第一坩堝的底部，惰性氣體從熔體底部吹入，氣泡在上升過程中將熔體內(nèi)的雜質(zhì)攜帶至液面；當熔化爐向保溫澆鑄爐輸入熔體時，第一出液管連通至第一坩堝的靠近底部的位置，保證熔體不會將雜質(zhì)帶出；經(jīng)過除雜的熔體內(nèi)仍含有少量雜質(zhì)，雜質(zhì)在保溫澆鑄爐內(nèi)靠近進料口的位置發(fā)生沉降，保證熔體向鑄錠裝置轉(zhuǎn)移時，不會將沉降于第二坩堝底部的雜質(zhì)帶出，保證了除雜的效果以及效率。保溫澆鑄爐向鑄錠裝置轉(zhuǎn)移熔體時，至少有一個熔化爐完成了除雜處理，向保溫澆鑄爐轉(zhuǎn)移熔體，保證對鑄錠裝置的供料，實現(xiàn)了回收過程的連續(xù)進行，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C22B9/05GK102912156SQ20121045907
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者劉樹勛, 殷大為, 張運杰 申請人:天津鎂特威科技有限公司