CN103540750A - 镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属材料及冶金类技术领域，特别涉及一种镁及镁合金加工中的废弃物的恒温动态回收方法及设备。方法是使用本发明的设备即恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末定时定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620±10℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，制得的镁液可制成板材或块状材料或其它方式回收利用。方法和设备的优点是解决了回收镁及镁合金加工中废弃物的技术难题和资源浪费存放中的占地和环境污染的问题。

Description

镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法及设备
一、 技术领域： 本发明属于金属材料及冶金类技术领域，它涉及镁及镁合金加工中的废弃物即碎屑及粉末的回收利用，特别涉及一种镁及镁合金加工中的废弃物的恒温动态回收方法及设备。
二、背景技术：
目前国内外镁及镁合金制品在机械加工或锯切中都会产生大量粉末或碎屑，也属废弃物，每生产加工1吨镁及镁合金制品时均会产生约80kg碎屑和20kg粉末，这些粉末和碎屑一直困扰着镁合金生产企业，采用集中大量的存放的方法存在很大的安全隐患，进行出售其价格很便宜仅只有原价的1/20，且粉末无专业回收单位，并且有的地区还要倒付费当垃圾处理，这样不但会造成资源的严重浪费，也给企业的生产成本带来很大的提高，目前国内外企业急需解决回收镁及镁合金加工中的碎屑及粉末的技术，以避免资源的浪费和企业经济损失，它也是镁及镁合金制品企业内亟待解决的技术难题之一。
三、发明内容：
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足，而研究设计一种镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法及设备，该方法及设备的优点是:一.它完全解决了高效、连续回收镁及镁合金加工中的碎屑及粉末的技术难题，很大程度地降低了企业的生产成本；二. 回收镁及镁合金加工中的碎屑及粉末，有效避免了资源的浪费；三. 完全消除了集中大量存放存在的安全隐患，同时也解决了存放中的占地和环境污染的问题。
技术方案是：镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法的特征是使用本申请人设计研发的恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末定时定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620±10℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失，制得的镁液可制成板材或块状材料或其它方式回收利用。本发明中的镁及镁合金包括镁的单元素金属和多元素的合金，废弃物指的是碎屑及粉末的统称。定时定量是指在一定的时间内加入一定量的镁及镁合金粉末和碎屑，如每一小时加入200千克的镁及镁合金粉末和碎屑，或每30分钟加入150千克的镁及镁合金粉末和碎屑。动态旋转搅拌是指在旋转搅拌的动态中再加入镁及镁合金粉末和碎屑。封闭式加料是指将镁及镁合金粉末和碎屑加入到恒温熔炼炉的坩埚内的途中应完全封闭，以避免粉尘污染和其它事故的发生。镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，这也是本发明的技术核心，如果镁液处在较高温的液体的完全熔化状态，它既浪费能源而且安全性也会较差，如果镁液处在更低温的不完全熔化状态又达不到回收利用的目的。镁液熔炼温度的测量应尽量精准，误差小，否则会给生产中带来麻烦。
镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收的设备是恒温熔炼炉，其特征是它由炉体、坩埚、电加热部件、炉膛和坩埚温度采集及控制部件、动态旋转搅拌部件、定时定量封闭式加料部件六部分组成，坩埚、电加热部件设在炉体内，炉膛和坩埚温度采集及控制部件、动态旋转搅拌部件被固装在炉体上，定时定量封闭式加料部件设在炉体的上部，炉膛和坩埚温度采集及控制部件由温度采集部件和控制部件两部分组成。炉体是恒温熔炼炉的主体，它是安装和固定各个部件的物体。坩埚是可承受七八百度高温的用于熔解镁及镁合金粉末和碎屑的部件。电加热部件是给坩埚进行加热并使镁及镁合金粉末和碎屑进行熔解的部件，电加热部件可采用电阻丝加热和电阻膜加热方式的结构。炉膛和坩埚温度采集及控制部件由温度采集部件和控制部件两部分组成，温度采集部件是用于测量炉膛和坩埚及镁液等多个部位温度的部件，控制部件是根据本发明工艺要求和温度采集部件的数据，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620±10℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失。动态旋转搅拌部件是使坩埚内的镁液处在旋转搅拌的动态中，以防止坩埚内镁液的局部温度过冷和过热，保证坩埚内的温度均匀化。定时定量封闭式加料部件是按一定时间定量地向坩埚内进行封闭式加料的部件，至于怎样进行定时定量，就要根据原料镁及镁合金粉末和碎屑的数量经计算后来确定，封闭式就是不要使原料泄漏和飘散。使用时，原料镁及镁合金粉末和碎屑从定时定量封闭式加料部件被加入到恒温熔炼炉的坩埚内，坩埚内的原料在电加热部件的加热下温度升高到620±10℃时被熔解为低温半固体乳状，被熔解为低温半固体乳状的镁液定时往外排料，排出的镁液可制成板材或块状材料或其它方式回收利用。温度采集部件用于测量炉膛和坩埚及镁液等多个部位温度，控制部件根据本发明工艺要求和温度采集部件的数据，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620±10℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，动态旋转搅拌部件使坩埚内的镁液处在旋转搅拌的动态中，防止坩埚内镁液的局部温度过冷和过热，保证坩埚内的温度均匀化。
本发明方法和设备的优点是: 一.它完全解决了高效、连续回收镁及镁合金加工中的碎屑及粉末的技术难题，很大程度地降低了企业的生产成本；二. 回收镁及镁合金加工中的碎屑及粉末，有效避免了资源的浪费；三. 完全消除了集中大量存放时存在的安全隐患，同时也解决了存放中的占地和环境污染的问题。
四、附图说明：
图1为镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收设备的主视结构示意图。
图1中：1、炉膛和坩埚温度采集部件；2、坩埚；3、炉体；4、电加热部件；5、电热偶温度计；6、温度及电器控制零件；7、搅拌电机；8、拨料杆；9、电机底座；10、坩埚封盖；11、搅拌轴；12、搅拌叶片；13、定时定量封闭式加料斗；14、加料斗挡板；15、电源及连接线。下面结合实施例进行详细描述。.
五、具体实施方式：
实施例1：镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法，特征是使用本申请人设计研发的恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末按每小时100千克定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620℃左右，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失，制得的镁液可制成板材方式回收利用。
实施例2：镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法，特征是使用本申请人设计研发的恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末按每小时250千克定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在628左右℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失，制得的镁液可制成块状材料方式回收利用。
实施例3：镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法，特征是使用本申请人设计研发的恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末按每小时20千克定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在612左右℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失，制得的镁液直接用模具制成需要的物体的方式回收利用。 
实施例4：图1可作为本发明镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收设备的实施例结构示意图。恒温熔炼炉由炉体（3）、坩埚(2)、电加热部件（4）、炉膛和坩埚温度采集及控制部件、动态旋转搅拌部件、定时定量封闭式加料部件六部分组成，炉膛和坩埚温度采集及控制部件由炉膛和坩埚温度采集部件（1）、电热偶温度计（5）、温度及电器控制零件（6）三部分组成，炉膛和坩埚温度采集部件（1）、电热偶温度计（5）温度的采集任务，温度及电器控制零件（6）完成对温度及电器的控制任务；动态旋转搅拌部件由搅拌电机（7）、电机底座（9）、搅拌轴（11）、搅拌叶片（12）四部分组成，电机底座（9）是安装固定搅拌电机（7）的部件，上述四部件共同完成动态旋转搅拌部件的任务；定时定量封闭式加料部件由定时定量封闭式加料斗（13）、加料斗挡板（14）、拨料杆（8）三部分组成，加料斗挡板（14）、拨料杆（8）设在定时定量封闭式加料斗（13）上，加料斗挡板（14）起挡料的作用，拨料杆（8）起往坩埚（2）内拨料的作用，上述三部件共同完成定时定量封闭式加料部件的任务。坩埚（2）、电加热部件（4）设在炉体（3）内，坩埚（2）上还设有坩埚封盖（10），起对坩埚（2）进行封闭的作用，电源及连接线（15）是温度及电器控制零件（6）的电源及控制连接线。

Claims (2)

1. 一种镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收方法，其特征是使用本申请人设计研发的恒温熔炼炉，把镁及镁合金加工中的碎屑及粉末定时定量地加入到恒温熔炼炉内的坩埚内，加料中采用动态旋转搅拌和封闭式加料的方法，在恒温熔炼炉内控制镁液的熔炼温度在620±10℃，高于630℃时自动切断电源，停止加热，镁液的熔炼温度低于610℃时自动开启加热，始终保持恒温熔炼炉的坩埚内的镁液处在低温半固体乳状下的恒温熔化状态，并保持恒温熔炼炉的坩埚内的温度均匀化，以避免局部高温过热，避免镁及镁合金粉末和碎屑的温度达到燃烧点而造成损失，制得的镁液可制成板材或块状材料或其它方式回收利用。
2. 一种镁及镁合金加工中废弃物的恒温动态回收设备，其特征是它由炉体、坩埚、电加热部件、炉膛和坩埚温度采集及控制部件、动态旋转搅拌部件、定时定量封闭式加料部件六部分组成，坩埚、电加热部件设在炉体内，炉膛和坩埚温度采集及控制部件、动态旋转搅拌部件被固装在炉体上，定时定量封闭式加料部件设在炉体的上部，炉膛和坩埚温度采集及控制部件由温度采集部件和控制部件两部分组成。
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