[发明专利]一种镁及镁合金废料的回收系统以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁及镁合金废料的回收系统以及方法。

背景技术

目前由压铸生产的镁及镁合金零部件占整个镁合金零部件的90％以上，在压铸生产过程中，熔体充填模腔，导致产生大量的镁及镁合金废料，废料率可以达到总金属投入量的40~60%。然而上述压铸过程产生的废料绝大部分都是清洁的高级废料，对这部分废料进行回收对于产品的总成本的控制具有极其关键的作用。

一般的压铸企业对废料的处理方式有：卖出、厂外回收或者厂内回收。前两种情况对企业造成很大的负担，且外部影响的因素过大。

废料的回收过程为，通常是用间断式或者半连续熔炉融化，再用熔剂覆盖或者用适当的保护气体来防止熔体表面与空气发生反应；熔化后，在压铸生产时形成的氧化物就可以采用相应的精炼方法去除；然后再利用经过除杂的熔体进行铸造。废料的精炼方法有两种：有熔剂法和无熔剂法。

有熔剂法主要是针对含杂质含量多的镁及其合金废料。向熔体中加入熔剂，使熔剂与废料内的杂质元素及氧化物进行反应，形成炉渣，从而达到净化废料的目的。此技术的缺点是：熔剂多为氯化物，容易造成产品中氯元素含量较高；并且熔炼时会产生HCL等腐蚀性气体，对设备腐蚀严重；熔剂与废料内的杂质元素及氧化物的反应产物容易残留在合金内，破坏产品的机械性能和抗腐蚀性能，需要长时间的静置才能减少此种夹杂；熔剂的比重需要很好的调整；整个回收过程是间断式或者半连续的，生产效率不高。

无熔剂法采用吹入惰性气体来带出废料中的氧化物，达到去除杂质的目的，是城市内工厂进行回收的首选方法。相对于有熔剂法来说，无熔剂法操作过程简单，不需要加入熔剂，减少污染。但该方法仍然存在诸多的问题：整个回收过程是间断式或者半连续的，生产效率不高，现有的净化除杂是在一个熔化炉内进行的，净化除杂过程包括废料熔化、除杂以及杂质沉降，整个净化除杂过程需要比较长的时间，熔化炉直接与铸锭装置衔接，铸锭装置铸锭也需要一定时间，但是铸锭装置铸锭所消耗的时间相比于熔化炉内的净化除杂过程的时间要短得多，在这种情况下，就出现了生产上的间断，影响生产效率；净化除杂过程的杂质沉降是使上浮至熔体液面的杂质再沉降到熔体的底部，这个过程可以采用熔体静置的方式，为了改善生产的间断情况，缩短净化除杂的时间，可以将熔体静置的方式改为动态沉降，即除杂完成后，在熔化炉向铸锭装置转移熔体的过程中，伴随着杂质的沉降，但是这样就导致除杂的效果难以控制，大量的杂质被带至入铸锭装置内；净化除杂能力有限,单纯靠惰性气体气泡带出熔体内的夹杂物,对于有些夹杂含量较高的废料,如薄壁件、氧化物含量较高的废料等，回收后的合金难以达到相关标准要求，限制了无熔剂在线回收生产线的使用；净化除杂过程中，熔体转移出坩埚进行铸锭的时候，坩埚内熔体液面大幅下降，保护气体不能及时的补充，非常容易引发坩埚内的熔体燃烧，但放缓熔体液面下降则会带来生产效率过低等后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收能力强，生产过程连续、不间断的镁及镁合金废料的少/无熔剂在线回收系统。

本发明的另一个目的在于提供一种回收能力强，生产过程连续、不间断的镁及镁合金废料的少/无熔剂在线回收方法。

本发明提供的技术方案为：

一种镁及镁合金废料的回收系统，包括：

至少一个熔化炉，任一熔化炉的第一出液管连通至该熔化炉的第一坩埚内部靠近底部的位置，任一熔化炉具有向该熔化炉的第一坩埚内通入惰性气体的进气装置，且该进气装置连通至该熔化炉的第一坩埚的靠近底部的位置；

保温浇铸炉，所述保温浇铸炉的第二坩埚底部相对于水平面呈倾斜状态，且所述第二坩埚的底部的倾斜方向为：所述第二坩埚的底部相对于同一水平面从靠近所述保温浇铸炉的进料口的一侧向靠近所述第二出液管的一侧延伸高度逐渐增高；；以及

铸锭装置；

其中，所述保温浇铸炉的第二出液管与所述铸锭装置选择性连通，所述至少一个熔化炉的第一出液管与所述保温浇铸炉选择性地连通，当所述保温浇铸炉的第二出液管与所述铸锭装置处于连通状态，其中一个熔化炉的第一出液管与所述保温浇铸炉处于连通状态。

优选的是，所述的镁及镁合金废料的回收系统中，所述保温浇铸炉的第二坩埚的内部设置有n个纵向设置的第二隔板，其中，n≥2，所述n个第二隔板将所述第二坩埚的内部分隔成彼此液体连通的n+1个部分，所述n个第二隔板彼此错开，其中至少有一个第二隔板设置于所述第二坩埚内部靠近底部的位置。