CN221051953U - 基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及金属成形加工技术领域，是一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，其包括工作腔体、大扭矩电动机、立式膨胀机、二辊式轧制机和高频感应线圈；工作腔体左部上侧设有内外贯通的进料口，工作腔体的右部中央设有内外贯通的出料口，工作腔体的右部下侧设有内外贯通的废料出口；工作腔体内侧有立式膨胀机；本实用新型通过利用立式膨胀机的合金蜗杆转动摩擦与高频感应线圈加热使废铝颗粒熔化形成高温流体加工成铝棒，实现了对废铝回收后再加工，加工完成后直接对铝棒进行轧制处理，提高铝棒的性能，降低了废铝回收耗能以及污染，减小废铝多次加工缺陷的可能性，实现高效快速的二次铝加工再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属成形加工装置技术领域，尤其涉及一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置。
背景技术
随着铝工业的迅速发展，再生铝工业也得到快速发展，目前汽车工业是再生铝最主要的应用领域，超过70%的再生铝合金用于汽车、摩托车等交通领域的零部件制造。中国已成为世界第一再生铝大国，2015 年中国再生铝产量约占世界再生铝总产量的39.7%。在再生铝利用的技术方面，我国已取得了一些进步，为我国再生铝的可持续发展起到积极的推动作用，但当前方法主要集中在回炉熔融再生，使得铝的回收处于高耗能、高污染状态。近两年来，在美国能源部支持下，以橡树岭国家重点实验室为代表的，通过摩擦挤出的方法来实现二次铝回收利用，并获得了高性能的二次铝合金材料，为铝合金回收利用开辟了新的领域。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有废铝再生采用回炉熔融存在的废铝的回收耗能高，污染大的问题。
为解决上述问题，本实用新型技术方案是通过以下方式来实现的：一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，包括工作腔体、大扭矩电动机、立式膨胀机、二辊式轧制机和高频感应线圈；
工作腔体左部上侧设有内外贯通的进料口，工作腔体的右部中央设有内外贯通的出料口，工作腔体的右部下侧设有内外贯通的废料出口；
工作腔体内侧有立式膨胀机，立式膨胀机的右端穿过工作腔体左侧壁后连接有大扭矩电动机；工作腔体右部外侧设有高频感应线圈；
出料口外侧设有二辊式轧制机。
上述进料口呈漏斗状。
上述大扭矩电动机转数为660-1250rpm；高频感应线圈频率范围200-450kHz；工作腔体表面温度550-600ºC。
本实用新型通过采用大扭矩电动机、立式膨胀机、二辊式轧制机、高频感应线圈和其它加工辅助设备构建了废铝回收再加工系统，利用立式膨胀机的合金蜗杆转动摩擦与高频感应线圈加热使废铝颗粒熔化形成高温流体加工成铝棒，实现了对废铝回收后再加工，加工完成后直接对铝棒进行轧制处理，提高铝棒的性能，降低了废铝回收耗能以及污染，解决现有废铝再生采用回炉熔融存在的废铝的回收耗能高，污染大的问题，减小废铝多次加工缺陷的可能性，实现高效快速的二次铝加工再利用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例1的装置结构示意图。
图中：1-大扭矩电动机，2-进料口，3-立式膨胀机，4-高频感应线圈，5-废料出口，6-出料口，7-二辊式轧制机，8-高温流体，9--废铝颗粒，10-工作腔体。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
实施例1：如图1所示，一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，包括工作腔体10、大扭矩电动机1、立式膨胀机3、二辊式轧制机7和高频感应线圈4；
工作腔体10左部上侧设有内外贯通的进料口2，工作腔体10的右部中央设有内外贯通的出料口6，工作腔体10的右部下侧设有内外贯通的废料出口5；
工作腔体10内侧有立式膨胀机3，立式膨胀机3的右端穿过工作腔体10左侧壁后连接有大扭矩电动机1；工作腔体10右部外侧设有高频感应线圈4；
出料口6外侧设有二辊式轧制机7。
如图1所示，进料口2呈漏斗状。由此，方便进料。
其中，二辊式轧制机7可在加工完成后直接对铝棒进行轧制处理，轧制时金属塑性高，变形抗力低，大大减少了金属变形的能量消耗，改善加工工艺性能，降低成本。
其中，立式膨胀机3为现有公知技术，通过大扭矩电动机1带动立式膨胀机3内合金蜗杆转动，实现工作腔体10内废铝颗粒9的摩擦加工。
工作时，废铝颗粒9经进料口2进入到工作腔体10内，高频感应线圈4在大扭矩电动机1的作用下高速转动，废铝颗粒9经立式膨胀机3内合金蜗杆转动摩擦和高频感应线圈4加热使得废铝颗粒9熔化形成高温流体8，在工作腔体10内加入Ti粉强化性能，液态铝由出料口6被挤压出，经与出料口6连接的二辊式轧制机7进行轧制处理；其中，工作腔体10内的废渣通过废料出口5排除。
实施例2：一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究方法，包括以下步骤：
废铝颗粒9进入进料口2，大扭矩电动机11带动立式膨胀机3高速旋转，将带入废铝颗粒9进入工作腔体10；
高频感应线圈4和立式膨胀机3加热，进入工作腔体10的废铝颗粒9融化形成高温流体8；
高速旋转的立式膨胀机3将铝和铝渣分离，铝渣由废料出口5排出；
向工作腔体10内加入Ti粉，形成纯净的液态铝；
纯净的液态铝经出料口6被挤压出至二辊式轧制机7，进行轧制处理。
其中，加入Ti粉用于对废铝进行性能强化。
根据需要，大扭矩电动机11转数为660-1250rpm；高频感应线圈4频率范围200-450kHz；工作腔体10表面温度550-600ºC；废铝颗粒9与加入Ti粉的比例为3:1。
上述高速旋转的立式膨胀机3将铝和铝渣分离，由此，通过转动离心排除有害杂质，无需通过熔体净化，提纯等技术消除杂质与外来元素。
综上，本实用新型通过采用大扭矩电动机11、立式膨胀机3、二辊式轧制机7、高频感应线圈4和其它加工辅助设备构建了废铝回收再加工系统，利用立式膨胀机3的合金蜗杆转动摩擦与高频感应线圈4加热使废铝颗粒9熔化形成高温流体8加工成铝棒，实现了对废铝回收后再加工，加工完成后直接对铝棒进行轧制处理，提高铝棒的性能，降低了废铝回收耗能以及污染，解决现有废铝再生采用回炉熔融存在的废铝的回收耗能高，污染大的问题，减小废铝多次加工缺陷的可能性，实现高效快速的二次铝加工再利用。
Claims (3)
1.一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，其特征在于，包括工作腔体、大扭矩电动机、立式膨胀机、二辊式轧制机和高频感应线圈；
工作腔体左部上侧设有内外贯通的进料口，工作腔体的右部中央设有内外贯通的出料口，工作腔体的右部下侧设有内外贯通的废料出口；
工作腔体内侧有立式膨胀机，立式膨胀机的右端穿过工作腔体左侧壁后连接有大扭矩电动机；工作腔体右部外侧设有高频感应线圈；
出料口外侧设有二辊式轧制机。
2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，其特征在于，进料口呈漏斗状。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于摩擦挤出的二次铝回收及其强化研究装置，其特征在于，大扭矩电动机转数为660-1250rpm；高频感应线圈频率范围200-450kHz；工作腔体表面温度550-600ºC。
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