[發明專利]缸體鑄造過程廢料再利用設備及再利用方法

在審

• 申請號: 202011331410.6
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112589066A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 肖福忠;劉杰;王鵬海
• 申請（專利權）人: 東風本田汽車有限公司
• 主分類號: B22D17/20
• 分類號: B22D17/20;B22D17/28;B22D17/30;B22D2/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;張繼東

本發明涉及汽車發動機制造領域，公開了一種缸體鑄造過程廢料再利用設備，包括爐體，爐體內設有盛放鋁液的保持腔、供給鑄造用的出湯腔和與保持腔連通的外供鋁液入口，保持腔和出湯腔連通，爐體上還設有通過連通管道與保持腔連通的廢料熔化腔，保持腔和廢料熔化腔內均設有若干個加熱器。本發明還公開了一種缸體鑄造過程廢料再利用設備的再利用方法。本發明缸體鑄造過程廢料再利用設備及其再利用方法，在廢料剛剛從缸體上分離后就輸送投入到壓鑄機保溫爐內熔化成鋁液再供給鑄造使用，環保節能，且生產效率高，大幅降低成本。

技術領域

本發明涉及汽車發動機制造領域，具體涉及一種缸體鑄造過程廢料再利用設備及再利用方法。

背景技術

鋁合金發動機缸體鑄造一般為高壓壓射鑄造，為了使鋁液能快速充填模具內腔且避免充填過程中產生氣泡、缺肉等缺陷，鑄造模具都設計有鋁液壓射入口及充填流動路徑，待缸體鑄造冷卻定型后，這些入口路徑鋁料就凝固成了料柄(也稱澆冒口，屬于廢料)。另外，每一次倒入模具內的鋁液重量(體積)有一定誤差，為了這個誤差不要體現在缸體上，在模具末端(鋁液填充末端)設計了多余的型腔，如果鋁液的重量有誤差，則會體現在多余的型腔里，從而保證了缸體的完整性，多余型腔里的鋁液凝固后就變成渣包(也稱邊角余料，屬于廢料)。

廢料的重量與缸體毛坯重量根據發動機機種與排量均有不同，現以4缸缸體的其中一個1.8L排量的缸體為例說明：一般缸體的廢料重量與缸體毛坯重量之比約為7:20左右，即：一個鑄造缸體(4缸)剛從模具內取出時的總重量約為27Kg，是由缸體毛坯重量約20Kg和廢料約7Kg組成。

關于料柄、渣包等廢料的回收利用，現有方式有2種：一種是鑄造車間有熔化爐的回收利用方法，另一種是鑄造車間無熔化爐的回收利用方法。

鑄造車間有熔化爐設備的回收方法是：將料柄、渣包等廢料收集后，和原材料鋁錠以一定的比例同時投入到熔化爐再次熔化，以此循環利用廢料。車間有熔化爐的這種鑄造方式需要二次熔化(鋁錠生產廠家熔化一次，成分配比調制后冷卻成鋁錠；鋁錠運輸到鑄造車間再進行第二次熔化)，由于二次熔化不利于環保、不利于經濟效益等缺點，因此現在鑄造工藝的發展方向是鑄造車間無熔化爐設備(取消二次熔化)。

鑄造車間無熔化爐設備的回收方法是：①將料柄、渣包等收集(約1.4*1*1立方米小箱(斗車)內)，然后叉車轉運到大箱內→②裝車運輸到鋁液供應廠→③叉車卸貨→④和其它鋁合金原料一起再次投入熔化爐→⑤天然氣燃燒升溫至750℃(料柄、渣包等溫度從正常氣溫開始升溫)→⑥鋁液成分調配→⑦鋁液熔化爐內除渣→⑧鋁液各項品質檢測→⑨鋁液裝入容器→⑩測溫→除渣除氫→檢測各參數合格→封包蓋→稱重及建檔→制作二位碼身份信息→叉車將鋁液容器裝上運輸汽車→鋁液容器運輸到鑄造車間→叉車將鋁液容器卸貨→稱重、測溫、測氫→鋁液倒入保溫爐→(鑄造機的鑄勺從保溫爐內取出鋁液倒入模具壓射口→將鋁液壓射充填到模具內→冷卻模具使缸體成形→從模具里取出帶有料柄渣包的缸體→去除料柄渣包等廢料→①將料柄、渣包等收集)，重復此循環過程，鑄造出缸體。這種循環利用廢料(料柄、渣包)的方法缺點是：

1、需要廠房面積，當料柄、渣包等廢料(累積)超過一個車輛的裝載量后，才會安排車輛裝載運輸，因此存放場地至少需要一個車輛的占地面積，由于車輛不一定安排那么及時，因此存放場地一般都有2個車輛的占地面積，加上叉車裝載作業面積、車輛停放面積等，廢料的實際存放占地面積達120㎡以上；

2、需要人員及叉車不間斷地將廢料收集并轉移到上述存放場地；

3，需要叉車作業，在鑄造車間，當邊角余量累積超過一輛車的裝載量時，需要安排叉車進行裝載作業；當運輸到鋁液生產場地時，又需要卸貨；

4，需要汽車運輸作業，當邊角余量累積超過一輛車的裝載量時，需要安排運輸車輛進行運輸作業，同時產生運輸成本；