[發(fā)明專利]一種廢鋁回收直接成形裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010579884.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111979508B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白培康;張立正;趙占勇;董慶楠;張文達(dá);張震;王建宏;李玉新;劉斌;王宇;李曉峰;李忠華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/123
• 分類號(hào): C23C4/123;C23C4/08;C23C4/10;C22F3/00;C22B7/00;C22B21/00;B21B45/02;B21B13/02
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本發(fā)明涉及一種廢鋁回收直接成形裝置及方法，包括感應(yīng)加熱系統(tǒng)、熔煉爐、調(diào)溫裝置、復(fù)合材料攪拌裝置、傳送裝置和雙輥軋制裝置，加熱系統(tǒng)、熔煉爐I、調(diào)溫裝置I、復(fù)合材料攪拌裝置、調(diào)溫裝置II、熔煉爐II、雙輥軋制裝置均置于傳送裝置周圍，將經(jīng)過處理后的不銹鋼板送到加熱系統(tǒng)中，加熱微熔后傳送至熔煉爐，將熔化的廢鋁噴到鋼板上，進(jìn)行測(cè)溫和調(diào)溫，將強(qiáng)化粒子噴到廢鋁表面，進(jìn)行二次測(cè)溫和調(diào)溫，鋁液覆蓋在強(qiáng)化粒子表面，將其送到雙輥中進(jìn)行軋制成形，制得了鋼/鋁/強(qiáng)化粒子/鋁波浪形復(fù)合板，對(duì)其表面進(jìn)行激光沖擊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從廢鋁直接加工成形波浪形復(fù)合板，克服成本高，操作難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等難題，且成品率高，有利于提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)且具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬層狀復(fù)合材料塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢鋁回收直接成形裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單一組元金屬材料的機(jī)械性能已很難滿足工作需求，開發(fā)研制兼具異種金屬優(yōu)良性能的多金屬?gòu)?fù)合材料已成為新型材料生產(chǎn)的主攻方向，金屬?gòu)?fù)合板是對(duì)兩種及兩種以上的物理、化學(xué)性能存在差異的異種金屬進(jìn)行分層組合而制成的一種板材，通過科學(xué)的選擇金屬組元，合理的設(shè)計(jì)加工工藝，它可以充分發(fā)揮不同金屬的性能優(yōu)勢(shì)，從而具有了任一金屬組元都無法具備的綜合性能，如今已被廣泛應(yīng)用于建筑、石油化工、航天航空等各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

鋁雖然有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，但在大氣中會(huì)發(fā)生一定程度的腐蝕，而與某些化工物質(zhì)如堿、海水、土壤等接觸，會(huì)發(fā)生較強(qiáng)或猛烈的化學(xué)反應(yīng)，造成環(huán)境污染，在廢鋁再生過程中排放的污染物比原鋁生產(chǎn)全過程排放的污染物少，大致僅相當(dāng)于后者的10％，由此可見，回收與再生利用廢舊鋁是一項(xiàng)當(dāng)代受益、惠及子孫的“綠色工程”。

目前，用于大規(guī)模生產(chǎn)的廢鋁再利用復(fù)合板板材的研究還沒有實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種廢鋁回收直接成形裝置及方法，是利用激光提供能量將不銹鋼微熔，在上邊沉積熔融廢鋁、強(qiáng)化粒子、熔融廢鋁多層材料，在調(diào)溫系統(tǒng)下進(jìn)行半固態(tài)軋制成形，對(duì)軋制后的復(fù)合板表面進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化，以釋放應(yīng)力達(dá)到所需的厚度和力學(xué)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種廢鋁回收直接成形裝置，包括傳送裝置、加熱系統(tǒng)、熔煉爐I、調(diào)溫裝置I、復(fù)合材料攪拌裝置、調(diào)溫裝置II、熔煉爐II和雙輥軋制裝置；加熱系統(tǒng)、熔煉爐I、調(diào)溫裝置I、復(fù)合材料攪拌裝置、調(diào)溫裝置II、熔煉爐II、雙輥軋制裝置均置于傳送裝置周圍；

所述加熱系統(tǒng)包括激光器，調(diào)焦鏡，溫度傳感器和距離傳感器，所述調(diào)焦鏡、溫度傳感器和距離傳感器連接在機(jī)械手末端，所述機(jī)械手通過遙控手柄操控，所述調(diào)焦鏡通過光纖與顯控器相連，所述溫度傳感器和距離傳感器分別通過通訊線與顯控器相連，激光器同顯控器通過通訊線相連并放置在一個(gè)控制箱里，調(diào)焦鏡下方安裝氣管和水管。

所述熔煉爐I包括加熱絲、熱電偶I、噴嘴I、過濾室、過濾網(wǎng)、廢氣處理室和電風(fēng)扇；所述加熱絲和熱電偶在熔煉爐I內(nèi)側(cè)壁內(nèi)，熔煉爐底端安裝噴嘴I，熔煉爐I的頂端連接過濾室，所述過濾網(wǎng)安裝在過濾室內(nèi)，所述過濾室的末端連接廢氣處理室，廢氣處理室側(cè)壁安裝電風(fēng)扇，熔煉爐II和熔煉爐I結(jié)構(gòu)相同。

所述調(diào)溫裝置I主要包括水冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、熱電偶II和自動(dòng)控制裝置，所述自動(dòng)控制裝置固定在傳送裝置上，所述水冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、熱電偶通過通訊線與自動(dòng)控制裝置連接；調(diào)溫裝置II和調(diào)溫裝置I結(jié)構(gòu)相同。

所述復(fù)合材料攪拌裝置包括高壓氣槍、電磁線圈和噴嘴II，復(fù)合材料攪拌裝置內(nèi)側(cè)壁內(nèi)設(shè)置電磁線圈，頂部開孔安裝高壓氣槍，底端安裝噴嘴II。

所述雙輥軋制裝置包括機(jī)架、雙軋輥、軸承和冷卻水槍，雙軋輥通過軸承安裝在機(jī)架中間，雙輥軋制裝置水平放置于傳送裝置末端。

所述軋輥轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘。