[發明專利]一種鎂及鎂合金廢料的回收系統以及方法

有效

• 申請號: 201210459074.2
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102912156A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 劉樹勛;殷大為;張運杰
• 申請（專利權）人: 天津鎂特威科技有限公司
• 主分類號: C22B26/22
• 分類號: C22B26/22;C22B9/05;C22B9/10;B22D9/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種鎂及鎂合金廢料的回收系統以及方法。

背景技術

目前由壓鑄生產的鎂及鎂合金零部件占整個鎂合金零部件的90％以上，在壓鑄生產過程中，熔體充填模腔，導致產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40~60%。然而上述壓鑄過程產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品的總成本的控制具有極其關鍵的作用。

一般的壓鑄企業對廢料的處理方式有：賣出、廠外回收或者廠內回收。前兩種情況對企業造成很大的負擔，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熔爐融化，再用熔劑覆蓋或者用適當的保護氣體來防止熔體表面與空氣發生反應；熔化后，在壓鑄生產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，使熔劑與廢料內的雜質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。此技術的缺點是：熔劑多為氯化物，容易造成產品中氯元素含量較高；并且熔煉時會產生HCL等腐蝕性氣體，對設備腐蝕嚴重；熔劑與廢料內的雜質元素及氧化物的反應產物容易殘留在合金內，破壞產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整；整個回收過程是間斷式或者半連續的，生產效率不高。

無熔劑法采用吹入惰性氣體來帶出廢料中的氧化物，達到去除雜質的目的，是城市內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的，生產效率不高，現有的凈化除雜是在一個熔化爐內進行的，凈化除雜過程包括廢料熔化、除雜以及雜質沉降，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的凈化除雜過程的時間要短得多，在這種情況下，就出現了生產上的間斷，影響生產效率；凈化除雜過程的雜質沉降是使上浮至熔體液面的雜質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沉降，即除雜完成后，在熔化爐向鑄錠裝置轉移熔體的過程中，伴隨著雜質的沉降，但是這樣就導致除雜的效果難以控制，大量的雜質被帶至入鑄錠裝置內；凈化除雜能力有限,單純靠惰性氣體氣泡帶出熔體內的夾雜物,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標準要求，限制了無熔劑在線回收生產線的使用；凈化除雜過程中，熔體轉移出坩堝進行鑄錠的時候，坩堝內熔體液面大幅下降，保護氣體不能及時的補充，非常容易引發坩堝內的熔體燃燒，但放緩熔體液面下降則會帶來生產效率過低等后果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種回收能力強，生產過程連續、不間斷的鎂及鎂合金廢料的少/無熔劑在線回收系統。

本發明的另一個目的在于提供一種回收能力強，生產過程連續、不間斷的鎂及鎂合金廢料的少/無熔劑在線回收方法。

本發明提供的技術方案為：

一種鎂及鎂合金廢料的回收系統，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，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向靠近所述第二出液管的一側延伸高度逐漸增高；；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，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。

優選的是，所述的鎂及鎂合金廢料的回收系統中，所述保溫澆鑄爐的第二坩堝的內部設置有n個縱向設置的第二隔板，其中，n≥2，所述n個第二隔板將所述第二坩堝的內部分隔成彼此液體連通的n+1個部分，所述n個第二隔板彼此錯開，其中至少有一個第二隔板設置于所述第二坩堝內部靠近底部的位置。