CN102770265A - 废旧金属压块制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废旧金属压块制造方法,但不是在已完成的废旧金属压块上打孔而是在废旧金属压块制造的过程中形成贯通孔,因此不仅可在高密度压缩整型后的废旧金属压块上形成贯通孔,还可使型芯受到的摩擦及受压力最小化,从而达到使对型芯的损伤最小化、使故障发生率最低化的效果。
Description
所属技术领域
本发明属于废旧金属压块制造领域,涉及一种将所收集的各种形状的废旧金属压缩加工,使其形状符合尺寸规格并可直接投炉使用的废旧金属压块制造方法。
背景技术
众所周知,通过将各种生产活动中产生的废料、生产活动中使用后(淘汰)的废模具、拆除旧建筑物所产生的钢筋和消费过程中产生的报废汽车、废燃气罐及金属罐等废旧金属进行分类、收集,重新冶炼制造各种钢材,可节约制钢过程中所使用的资源及能源,最终可达到保护环境的目的。为此,需将各种形状、各种材质的废旧金属首先进行基础分类,然后根据材质不同将其分类加工整型成为各种尺寸规格及形状的废旧金属压块,以方便炼钢厂直接投入熔炉使用。此类废旧金属压块应被压缩为长、宽、高之和约在600mm-2100mm之间、最长不超过800mm、密度0.15以上。为制造此类废旧金属压块,既存的做法为:将通过各种渠道所收集来的包括废铁及非铁类的废铝、废铜等废旧金属进行分类,把分类后的废旧金属投入压缩装置中进行压缩,然后利用设定好的六面体模具定型,最终加工成为块状废铁,其具有代表性的例子可参考日本实用新案公报(公告号:第38-11798)所刊载的“废料压缩装置”(下称“引用发明”)引用设计的废料压缩装置为:废料挤压压缩室(2)内设有压头(5)和左右两侧的横向压头(20),上方设有滑动型的进料口盖(1),废料压缩室内(2)的材料挤压成型部位上端设有固定盖(3),下方为可自由启闭的成品出料用出口盖(7),与上述固定盖(3)的滑动盖子相连接的部位设置剪切装置(4),同时,压头(5)上部也设有剪切装置(6)。因此,此引用设计是将废旧金属装入废料压缩成型室(2),关闭进料口盖(1)后进行启动初压工作缸(14),活塞(13)前进,压头(5)将压缩室内(2)的废料进行初次压缩,此时呈现的状态如图2虚线所示;接下来两端的横向压头(20)随着工作缸(21)内活塞(22)的前进向前,对集中到中央的初次压缩后的废料进行再次挤压。这样完成废旧金属终压后,启动与出料口盖(7)下端相连接的出料口盖工作缸(8),通过拉动连杆中间位置(10)带动出料口盖(7)向下推移,2次挤压后的废旧金属块(23)随之下落,并通过输送带(18)被运出。所以,采用引用发明的方法,将所需数量的、符合尺寸规格的废旧金属压块直接投入熔炉中立即制造出各种钢铁制品便可实现,由此可提高作业效率。相反的(引用发明的方法)也存在诸多问题,此类废旧金属压块是将大量的废旧金属压缩、提高其密度而来,而且本身它们的热容量就非常高,会消耗很多能源,由于需要长时间高温熔炼,熔炼过程中的高能耗成为增加钢铁产品制造成本的主要原因之一,高能耗随之而来的二氧化碳排放的增加也成为环境恶化的主要原因。与此同时,尽管先前的此种废旧金属压块也是将分类后的非铁金属废料和废铁分别压块制造,但是因为有部分不自觉的加工业者在废旧金属中添加相对较重的水泥等制造不良金属压缩块,导致熔炼这种不良废旧金属压块的熔炉因此被污染,需要投入巨大的费用才能消除由此产生的污染,导致影响生产计划的问题也时有发生,炼钢厂在废旧金属压块再利用方面遇到难题,这也是目前的实际情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种可解决上述此类问题,为实现高效熔化、并可观察到压块内层结构而将产品打上贯通孔,但并不是在引用发明已加工制成的废旧金属压块上打孔的方式,而是在废旧金属压块制造的过程中形成贯通孔的高效率废旧金属压块制造方法。
本发明是一种可实现上述目的的废旧金属压块制造方法,其压缩室内一侧装有初压工作缸及随活塞在初次压缩空间内移动的初次压头、压缩室内另一侧装有终压工作缸及随活塞在终压空间内移动的终压压头、以及位于终压空间中央位置的出料口盖及负责出料口盖启闭的启闭装置、在终压空间中央装有1个以上的与初压压头垂直、终压压头平行的型芯,型芯随着另外安装的型芯工作缸出入。使用该金属压块制造装置时可分为废旧金属投料阶段、启动箱盖工作缸将箱盖关闭锁紧的阶段、启动初次压缩工作缸对压缩室内的废旧金属进行初次压缩的初压阶段、启动终压工作缸将初次压缩的废旧金属进行第二次压缩的终压阶段、将二此次压缩后达到设定密度的废旧金属压块输送到出料口的输出阶段。在此废旧金属块制造方法中。
其特征为提供一种,进行上述初压阶段之前,就在终压空间中心位置设置型芯,预先设定打孔位置的空间预先定位阶段、初次压缩结束后启动终压工作缸进行终压的同时,利用上述型芯在预先设定好的部位形成废旧金属压块贯通孔的贯通孔形成阶段、将打孔后的废旧金属压块整型后型芯复位,再将上述废旧金属压缩块输出的废旧金属压块制造方法。
如上所述,采用本发明技术可使废旧金属压块具有一个以上的贯通孔,如将其投入熔炉,炉内金属熔液不仅可以从废旧金属压块四周,还可通过贯通孔达到废旧金属压块的中心部位,以熔化1/2原有废旧金属压块的速度快速熔解,可大大减少制钢产品加工过程中消耗的能源。并且,采用本发明的制造装置在废旧金属压块上形成贯通孔时,采用的是首先将投入压缩室内的废旧金属进行初次压缩,在初次压缩的低密度压缩的基础上再将其挤压至型芯表面的方式,因此,在贯通孔的形成过程中,可大大减少废旧金属压块与型芯挤压时的摩擦及压力。同时,本发明中,在型芯的中心装有延伸型芯,其前端与初压压头的型芯端接口相连,在此状态下将废旧金属投入压缩室内,利用初压压头进行初压,因此不论废旧金属形状、种类如何,都不会堵塞初压压头及型芯、延伸型芯,不仅可使与废旧金属的摩擦和压力最小化,而且还可达到流畅作业的效果。如此,本项发明不仅可以在高密度压缩整型后的废旧金属压块上打孔,还可使型芯受到的摩擦和压力最小化,可最大限度减少设备损耗,以达到最大限度减少故障发生率的效果。
附图说明
图1是演示引用发明构成的纵切剖面图
图2是用于说明引用发明构成的平面图
图3是采用本发明加工制成的废旧金属压块斜视图
图4a、4b、图5是本项发明加工制成的其它废旧金属压块实施案例斜视图
图6是采用本发明的废旧金属压缩加工设备的整体结构斜视图
图7a是采用本发明的废旧金属压缩加工设备的压缩室为中心的工作待机状态平面图
图7b是将废旧金属投入采用本发明的废旧金属压块压缩加工设备的压缩室中,启动初压工作缸,压头向前推进结束后的初次压缩完成状态平面图
图7c是采用本发明的废旧金属压块压缩加工装备的初压压头结束前进后,启动终压工作缸,终压压头向终压压缩空间前进完成后的状态平面图。
图7d是演示图7c状态的纵切剖面图
图7e是采用本发明的废旧金属压块加工设备的初、终压压头结束前进后,型芯依靠型芯工作缸退回后,启动出料口盖和控制出料口启闭的盖缸,压块通过出料口输出的状态纵切剖面图。
图8是采用本发明的废旧金属压块加工设备的其它实施例构成演示斜视图
图9a是采用本发明以废旧金属压块加工设备的压缩室为中心的工作待机状态平面图
图9b是采用本发明的废旧金属压块压缩加工设备内,将废旧金属投入的压缩室,启动初压工作缸,压头向前推进结束后的初压完成状态平面图
图9c是采用本发明的废旧金属压块压缩加工设备中,初压压头结束前进后,启动终压工作缸,终压压头向终压压缩空间内推进完成后的状态平面图。
图9d是演示图9c状态的纵切剖面图
图9e是采用本发明的废旧金属压块压缩加工装备的初、终压的压头结束前进后,型芯及延伸型芯依靠型芯工作缸和延伸型芯工作缸退回后,启动出料口盖和控制出料口盖启闭的启闭工作缸,压块通过出料口输出的状态纵切剖面图
<附图的符号说明>
100:压块,101:贯通孔,110:初压工作缸
120:终压工作缸,130型芯尖端部接口,140:压缩室
150:初压压头,160:终压压头,170:尖端部
200:型芯工作缸,201:型芯,210:延伸型芯工作缸
211:延伸型芯,300:初压压缩空间,400:终压压缩空间
500:启闭装置,501:出料口,502:出料口盖
503:指示间,504油压工作缸,600:箱盖工作缸
601:箱盖,602:锁紧机构工作缸,603:活塞
604锁定孔
具体实施例
采用本发明的废旧金属压块制作方法具有将废旧金属投入压缩室的投料阶段、依靠箱盖工作缸关闭箱盖将盖锁住的阶段、依靠初压工作缸对投入压缩室内的废旧金属进行初压的初压阶段、依靠终压工作缸对初压后的废旧金属压块进行终压的终压阶段、将终压后加工成的符合密度要求的废旧金属压块运出的出料阶段。其特征为一种,在上述初压阶段开始之前,在终压压缩空间中央安装型芯以预先定位打孔位置的预先定位阶段、初压结束后依靠终压工作缸进行终压的同时,依靠上述型芯在预先设定好的部位形成废旧金属压块贯通孔的贯通孔形成阶段、将打孔后的废旧金属压块整型后依靠型芯复位将压缩加工的符合密度的上述废旧金属压块输出的废旧金属压块制造方法。
为方便具备本发明所属技术领域常识的技术人员能对照附图容易地实施操作,现将本项发明的实施案例详细说明如下。
首先,采用本发明加工成的废旧金属压块如图3所示。
如眼前所见,本发明可将废旧金属压块(100)压缩成型为长、宽、高均符合规定尺寸规格的六面体,不仅如此,在此废旧金属压块(100)形成一个以上的贯通其中的直线贯通孔(101)。将这种废旧金属压块(100)投入熔炉时,熔炉内的热气及金属熔液可通过贯通孔(101)渗入压块内部,因此使用较少的燃料即可将其熔化,
操作者在投炉前可以透过肉眼观察压块内部,或者使用摄像头确认其内部构造。
同时,可以在该废旧金属压块上按照图4a、图4b所示形成两个以上垂直贯通孔,也可如图5所示,形成贯通两面的多个贯通孔(101)。
尽管此类贯通孔(101)个数越多越易于熔解,但考虑到安装多个在高压进行废旧金属压缩状态下工作的型芯(201)及型芯工作缸(200)所带来的费用负担,形成一个贯通孔(101)最为经济,以下就以本发明形成1个贯通孔(101)的实施例为标准进行说明。
图6中展示的为采用本发明的加工装置的具体构造斜视图。
如图所见,本发明安装有较长的初压工作缸(110)2个,这是为了其能获得充分的力量,使它从前方压缩室(140)的一端出发,在向初次压缩空间移动的过程中将装入压缩室(140)内的各种形状的废旧金属进行初压。根据废旧金属的种类及投入量不同,可以安装1个或者2个、3个。
另外,压缩室(140)的终压压缩空间(400)两端安装有终压工作缸(120),终压工作缸(120)的活塞上固定有终压压头(160),终压压头(160)从两侧向终压压缩空间中央前进。
另外,安装在压缩室(140)两端的2个终压工作缸(120)各自移动的距离就是从终压压缩空间(400)中央至形成的废旧金属压块(100)的距离,由于其冲程较短,因此终压工作缸(120)及其活塞也相对较短。
尤其是,本项发明在引用发明的基础上安装了贯通废旧金属压块(100)中央的型芯(201)及使型芯(201)移动的型芯工作缸(200)。型芯(201)按照与初压压头(150)垂直的角度安装,与终压压头(160)平行,安装位置位于终压压缩空间内的中央。
采用本发明的型芯(201)依靠安装的型芯工作缸(200)来回出入,型芯(201)前端部分有具有倾斜面的尖端部位。上述尖端部位(170)在初压结束的位置与和初压压头(150)相接触部位的型芯尖端接口(130)对接,可保证在安全的状态下进行终压。
另外,本发明是在终压压缩空间(200)中央安装有出料口盖,为使出料口盖启闭,安装有启闭装置(500)
该启闭装置(500)是一种可随着油压工作缸(504)、活塞及厚度可承受压力的出料口盖(502)在导向室内移动而使出料口(501)启闭的构造,可采用多种构造使出料口盖(501)依靠油缸(504)启闭,从而使出料口(501)实现开关闭合。
本项发明中使用的有初压、终压工作缸(110,120)及型芯工作缸(200),油压工作缸(504),箱盖工作缸(600),锁紧机构工作缸(602),在此省略图示,当然活塞根据连接的油管提供的油压方向前进或后退,这是常用技术,因此为方便略去记载。本发明的工作待机状态如图7a的平面图所示,此时依靠型芯工作缸(200)型芯(201)已向前进;工作待机状态下的初、终压压头(160)与压缩室(140)壁面处于同一位置待机,启闭工作缸在出料口盖(502)关闭出料口(501)的状态下待机。
本发明首先是初压压头(150)依靠初压工作缸(110)的活塞到达初压压缩空间(300)的尾部后停止,由此,压缩室(140)内的结束初压的废旧金属变成在终压压缩空间(400)中的待机状态,即图7b所示。这种状态下,尤其是这种状态下本发明的型芯尖端部分(101)与初压压头中央的型芯尖端部分接口相连接。
因此,压缩室(140)内的废旧金属经过初压压头(150)挤压首先初步提高了密度,随着向终压压缩空间(400)内的聚集,聚合在终压压缩空间(400)的废旧金属变为在完成初压的同时,通过型芯(201)形成贯通孔的状态。
与此类似,在工作缸的型芯突出的状态下,终压压头(160)依靠终压工作缸(120)开始将终压压缩空间(160)内的废旧金属压缩,这如图7c所示;废旧金属开始被压缩地比之前进行初压时密度更高,终压压头(120)一直前进直到到达压块(100)最终尺寸规格的位置,依靠终压工作缸(120)终压压头(160)停止前进,这种状态如图7d所示,压缩完成后的废旧金属压块(100)通过型芯(201)完成贯通孔的成型。
因为这种状态下无法运出定型后的废旧金属压块(100),本项发明如图7e所示需将型芯(101)复位。
为此启动型芯工作缸(200),通过此使型芯(201)后退,初压工作缸(110)、两端的终压工作缸(120)全部后退复位。与此同时,本发明启闭装置(500)中的油压工作缸开始启动,随着出料口盖(502)的移动,完成的废旧金属压块(100)经过出料口(501)后降落,通过输送带搬运至外部。
紧接着,本项发明中的启闭装置(500)油压缸开始启动,移动出料口盖(502)关闭出料口(501)。型芯工作缸(200)使型芯(201)前进,最后恢复至图7a所示的状态。这种状态下,锁紧工作缸(602)中的活塞(603)从锁定孔(604)中脱离,紧接着,箱盖工作缸(600)开工工作将箱盖(601)盖上变回与图6一致的状态然后继续下次投料。初压工作缸(110)开始启动,初压压头(150)重新开始进行初压,在这个过程中废旧金属压块(100)制造流程可反复实施。
同时,本项发明如图8所示,延伸型芯工作缸(210)与型芯工作缸(200)安装在同一侧,依靠延伸型芯工作缸(210)前进、后退的延伸型芯(211)在前端形成尖端部位(170),此尖端部位(170)在启动待机状态时与初压压头(150)上的型芯尖端部位接口(130)相接,如这种状态下加入废旧金属,则可以防止出现在图6、图7a及7e图示的实施例中可能发生的,因初压压缩过程中有废旧金属堵塞型芯尖端部位接口(130)和尖端部位(170)而妨碍操作顺利的情况。也就是说,此实施例在图9a所示的待机状态下,型芯(201)和延伸型芯(211)依靠型芯工作缸(200)与延伸型芯工作缸(210)前进后停下,初、终压及启闭工作缸在待机状态下其初、终压头(160)与压缩室的壁面处于同一位置待机,启闭工作缸在出料口盖封闭出料口(501)的状态下待机。
该实施例中,本发明首先是初压压头(150)依靠初压工作缸(110)的活塞开始向初压压缩空间(300)前进,与此连动的延伸型芯工作缸(210)随之启动,初压压头(150)及延伸型芯(211)后退。如上所示,初压压头(150)与延伸型芯(211)同时移动,直到移动至压缩室(140)中初压结束的位置后停止前进,废旧金属也随之变为在终压压缩空间内待机的状态,这正如图9b所示。
尤其在此状态下,本项发明的型芯尖端部分(101)与初压压头中央的型芯尖端部分接口相连接,初压过程开始的同时,贯通孔(101)开始形成,这样可以完全预防因初压压头(150)及延伸型芯(211)、型芯(201)在此连续过程中被金属堵塞而妨碍压缩的情况,同时防止延伸型芯(211)和型芯(201)过度受到废旧金属的摩擦和压力,使流畅作业变得可能。
在此相同的状态下,终压压头(160)依靠终压工作缸(120)开始对终压压缩空间(400)内的废旧金属进行压缩,开始将其挤压,使其比先前初压时的密度更高,终压压头(160)一直前进直到到达压块(100)最终成型的位置,依靠终压工作缸(120)终压压头(160)停止前进,这种状态如图9c所示.
此状态如图9d所示,压缩完成后的废旧金属压块(100)通过型芯(201)完成贯通孔的成型。
因为这种状态下无法推出定型后的废旧金属压块(100),因此本项发明需要按照图9e所示的将型芯(101)和其内置的延伸型芯(211)后退。
为此启动型芯工作缸(200)及延伸型芯工作缸(210),通过此使型芯(201)及延伸型芯(211)后退,由此初压工作缸(110)、两端的终压工作缸(120)全部后退复位
在此实施例中,本发明合理的构造为型芯(201)成管状,其中心内连接延伸型芯的构造。
因为延伸型芯工作缸(210)与型芯工作缸(200)需使型芯(201)及延伸型芯(211)沿同一轴向出入,所以它们的工作缸安装在同一轴上才合理;因此,它们可以设计成从外观上来看就如同只有一个的效果。
与此同时,与图8、图9a至图9e图示的实施例一样,本项发明中启闭装置(500)的油压缸开始启动,随着出料口盖(502)的移动,完成的废旧金属压块(100)经过出料口(501)下降,通过输送带搬运至外部。
紧接着,本项实施例启动锁紧工作缸(602)使活塞(603)从锁定孔(604)中脱离;启动箱盖工作缸(600)将箱盖(601)盖上,随着上述一连串动作的实施,延伸型芯工作缸与型芯工作缸(200)启动使延伸型芯(211)与型芯(201)恢复到图9a的状态;随后,如同图9a至图9e所演示的一样,废旧金属压块成型工序当然可反复实施。
同时参照本项发明对图6、图7a至图7e演示的贯通孔(101)成型方法的陈述,整理如下。
本项发明是具有将废旧金属投入压缩室(140)的投料阶段,
依靠箱盖工作缸(600)关闭箱盖将盖锁住的阶段,
依靠初压工作缸(110)对投入压缩室(140)内的废旧金属进行初压的初压阶段、依靠终压工作缸(120)对初压后的废旧金属压块进行终压的终压阶段、将终压后加工成的符合密度要求的废旧金属压块运出的出料阶段、通过箱盖工作缸(600)的拉开动作打开箱盖(140)再次投料的可反复进行压缩工艺的一种废旧金属压块制造方法。
其特征为具有,在上述初压阶段开始之前,通过型芯(201)预先占领压缩空间中心位置的预先定位阶段、初压结束后的依靠终压工作缸(120)进行终压,并使上述型芯(201)保持在预先设定好的位置以在废旧金属压块(100)上形成贯通孔(101)的贯通孔(101)形成阶段,以及
将打孔后的废旧金属压块(100)整型后依靠型芯(201)复位将压缩加工的符合密度的上述废旧金属压块(100)输出的型芯(201)后退阶段。
另外,参照前述记载对本项发明中图8、图9a至图9e中图示的形成贯通孔(101)的制造方法作如下说明。
本项发明是具有将废旧金属投入压缩室(140)的投料阶段,
通过箱盖工作缸(600)关闭箱盖并实施锁紧的阶段,
依靠初压工作缸(110)对投入压缩室(140)内的废旧金属进行初压的初压阶段、依靠终压工作缸(120)对初压后的废旧金属压块进行终压的终压阶段、将终压后加工成的符合密度要求的废旧金属压块运出的出料阶段、通过箱盖工作缸(600)的拉开动作打开箱盖再次投料的可反复进行压缩工艺的一种废旧金属压块制造方法。
其特征为,在上述废旧金属投入压缩室(140)的投料阶段之前,进行保持先占位置使延伸型芯(211)和型芯(201)在整个压缩实施空间内形成贯通孔(201)的空间预先占领阶段,
初压阶段中初压压头(150)与延伸型芯(211)联动后退的延伸型芯(211)后退阶段、终压阶段中中心位置被型芯(201)预先占领后保持住的先占空间保持阶段、上述型芯(201)保持预先占领的位置,在废旧金属压块(100)形成贯通孔(101)的贯通孔(101)形成阶段,
打孔后的废旧金属压块(100)整型后,依靠型芯(201)及压缩型芯(211)后退将压缩加工的符合密度的上述废旧金属压块(100)输出的型芯(201)及延伸型芯(201)后退阶段。
如同在此分析的一致,本项发明为在废旧金属压块(100)上形成贯通孔(101),如采用穿孔设备进行打击或者冲钻的方式会需要大型设备且穿孔或冲钻频繁损坏或损耗高价材质可能较大,因此在高压对废旧金属进行压缩之前,先通过型芯(201)设定好型芯的位置,这样即使不对型芯(201)等相关部件施加压力也可在被压缩成高密度的、除进行熔化以外的一切难以加工的废旧金属压块(100)上形成贯通孔(101)。
与此同时,本发明的终压压缩空间(400)中央安装有出料口盖(502),其下端安装有凭借油压工作缸(504)拉动出料口盖的启闭装置(500),当然也可根据需要选择使用已有的各种闭合装置。
其他,本项发明不仅可根据废旧金属的种类及安装压块加工装置的作业间的条件增加或改进已公开告知的要素,而且本项发明的技术特征不局限于上述实施案例,还可在本项发明的中心论点及概念范围内实施各种改造。
Claims (2)
1.将废旧金属投入压缩室的投料阶段、依靠料箱盖工作缸关闭箱盖并紧锁的阶段、依靠初压工作缸对投入压缩室内的废旧金属进行初压的初压阶段、依靠终压工作缸对初压后的废旧金属压块进行终压的终压阶段、将终压后加工成的符合密度要求的废旧金属压块运出的出料阶段,具备上述步骤的废旧金属压块制造方法,其特征是:具有初压阶段实施之前,预先在终压压缩空间中心位置安装型芯,预先定位贯通孔位置的预先定位阶段、初压结束后依靠终压工作缸进行终压的同时,依靠型芯在预先设定好的部位形成废旧金属压块贯通孔的贯通孔形成阶段,将打孔后的废旧金属压块整型后,依靠型芯复位将压缩加工的符合密度的上述废旧金属压块输出的废旧金属加工制造方法。
2.根据权力要求1所述的将废旧金属投入压缩室的投料阶段、依靠料箱盖工作缸关闭箱盖并紧锁的阶段、依靠初压工作缸对投入压缩室内的废旧金属进行初压的初压阶段、依靠终压工作缸对初压后的废旧金属压块进行终压的终压阶段、将终压后加工成的符合密度要求的废旧金属压块运出的出料阶段的废旧金属压块制造方法,其特征是:具有在上述将废旧金属投入压缩室关闭料箱盖的阶段之前,为达到延伸型芯和型芯可在初、终压整个压缩实施空间内形成贯通孔目的,而实施的实施占领空间的空间预先占领阶段、初压阶段中初压压头与延伸型芯联动后退的延伸型芯后退阶段、终压阶段中中心位置被型芯预先占领后保持住的先占空间保持阶段、上述型芯保持预先占领的位置,在废旧金属压块形成贯通孔的贯通孔形成阶段、打孔后的废旧金属压块整型后,将依靠型芯及延伸型芯后退被压缩加工成符合密度的上述废旧金属压块排出的型芯及延伸型芯后退阶段的一种废旧金属压块制造装置。
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