专利名称:无溶剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及镁和镁合金废料的回收利用技术领域,特指一种无溶 剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺。
背景技术:
近年来,随着镁合金产业的迅猛发展与镁合金产品的广泛应用, 对镁及镁合金的纯度提出了越来越高的要求,同时镁合金废料的种类 和数量也在迅速增加,如何提高镁合金精炼效果和处理、回收利用镁 合金废料己成为镁工业可持续发展的重要问题,镁合金废料回收过程 中既要保证回收的效率和回收的等级,又不致增加太多成本,引起了 国际上的广泛重视。
镁合金废料中含有多种杂质和气体,只使用一种或少数几种精炼
方法很难有效除尽,精炼后的镁合金也很难达到ASTM的要求,因 此,使用复合多级精炼方法是镁合金炉料重熔精炼发展的重要方向之 一。对镁及镁合金高纯净化来说,采用复合多级精炼方法也是其重要 的发展方向。如果在镁合金精炼以及镁合金废料重熔精炼时使用以熔 剂为主的精炼方法虽然对那些表面附着有油、脱模剂、润滑剂以及被 腐蚀、污染和表面处理过的镁合金炉料十分有效,但熔剂易污染精炼 后的镁熔体,产生熔剂夹杂和夹渣,因此采用以熔剂为主的精炼方法 很难获得高品质的镁合金。例如中国专利200410080446.6公开的一 种采用底熔剂和精炼熔剂的废镁合金回收利用方法。目前自行回收废 镁的设备主要为溶剂精炼回收工艺,而溶剂的主要成份为氯化物,在 高温时会挥发出氯气和氯化氢等有毒气体,而且有强烈的腐蚀性腐蚀 设备和环境,必须在操作处理时严格保护,溶剂不可避免会残留于镁 液内成为杂质,影响回收镁锭质量。
总之,现有的镁合金炉料重熔精炼方法和装置/设备不能很好地 满足我国镁合金工业迅速发展,特别是镁合金炉料再生的要求,有必 要研究和开发新的、经济的、效果更佳的镁合金炉料重熔精炼方法和 装置,高效的回收镁合金炉料,对节约资源,降低镁合金铸件成本, 延长镁合金生命周期也具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足,而提供一种镁合金炉 料无熔剂重熔精炼方法及其装置,利用本方法可实现镁熔体的复合多 级精炼和连续浇注/生产,提高镁合金炉料精炼质量和净化效率,对 镁合金废料来说,还使再生后的镁合金性能达到镁合金新料标准。
本发明实现其目的采用的技术方案是该工艺主要包括如下步
骤,
A. 将废镁原料进行表面清洗处理;
B. 将清洗过的废镁原料加入密闭熔炉内熔化;
C. 往熔融镁熔液中吹入氩气对镁熔液进行精炼10 30min,并且 在密闭熔炉内充入N2和SFe气体作为保护气体;D. 对精炼中的镁熔液进行强制沉降和过滤处理;
E. 将处理过的熔液静置后直接出炉浇注或压铸。
其中,所述步骤B中氩气的纯度为99.9% 99.999%,流量为 0.1 1.5mVh之间。
所述密闭熔炉内的温度为680 720摄氏度。
本发明通过由本发明人公司联合香港生产力促进局共同开发的 无熔剂废镁现场重炉精炼回收设备而实现。该设备包括坩锅,其中在 坩锅内将坩锅间隔成三或三个以上相对独立的空间,依次为前处理 室、 一个或一个以上过滤室,和浇注室,每前后相邻两室通过熔体过 流通道连通;在前处理室内设有吹气机构;在每个过滤室内设置一级 过滤机构,每级过滤机构包括支撑架和过滤孔板,并设置有进入该级 过滤机构的烙体过流通道;在浇注室设置镁熔体出口。
本发明的优点在于本发明根据镁合金炉料重熔精炼的特点,在 对熔体杂质性质分类的基础上,按照逐次去除而不引入新杂质的原 则,形成一种镁熔体复合多级精炼方法,它主要包括镁合金炉料熔化 ——吹惰性气体精炼处理——强制沉降处理、过滤精炼处理——静置 精炼处理——出炉浇注几个阶段,能有效去除各类镁合金炉料中的杂 质和气体,实现镁熔体的高质量净化,对镁合金废料来说,解决了镁 合金废料重熔再生过程中品质难以保证的难题,使再生的镁合金性能 达到镁合金新料标准。其重熔精炼装置中将坩锅间隔成前处理室、一 个或一个以上过滤室,和浇注室,各个分室既相互独立又通过坩锅内 的熔体过流通道相连通,保证了镁熔体在坩锅内的连续流动,使镁合
金炉料的熔化、精炼和浇注/生产持续进行,不仅精炼效率大大提高, 而且新加镁合金炉料不会对精炼后的熔体产生干涉影响,精炼后的熔 体质量基本一致,因此,特别适合工业上大规模地应用。此外,本发 明主要依托无熔剂法精炼处理镁熔体,避免了熔剂易污染再生的镁熔 体,产生熔剂夹杂和夹渣等缺陷。通过集成目前无熔剂法处理镁熔体 的多数技术,按照合理的作业顺序净化熔体,即使不使用熔剂,也能 获得高品质的镁合金铸锭。
综上所述,本发明废镁回收利用工艺能大大降低原料成本,提高 废镁的回收利用率和生产效率,给企业带来很好的市场竞争力。
图1是本发明所使用的设备结构原理图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。 如图1所示,本发明中重炉精炼回收设备主要包括增祸1,坩锅
1内依次设置前处理室2、第一过滤室7和第二过滤室10和浇注室 12组成。前处理室2与第一过滤室7之间用隔板4隔开并通过熔体 过流通道14连通,第二过滤室10与浇注室12通过隔板11隔开并通 过烙体过流通道17连通。
前处理室2内还设有吹气机构3,是使用带有通孔的部件将精炼 气体氩气吹入镁熔体内部,由于氮气在高温度下会对镁熔体产生污 染,通常情况下所吹的精炼气体是纯净度很高的氩气,氩气的纯度要 达到99.9% 99.999%,流量为0.1 1.5m3/h之间。
第一过滤室7内设置的过滤机构包括支撑架5和支撑架5上的过 滤孔板6;支撑架5的前后两端和底部分别密封固定在坩锅1前后内 壁和底部上,设置在支撑架5上的过滤孔板6与熔体流入过滤孔板 的方向的呈45度夹角,进入该第一过滤室7的熔体过流通道15位于 前处理室2与第一过滤室7之间的烙体过流通道14的下方,熔体过 流通道14位于前处理室2的中部,从而能够强制熔体自上而下地流 动,完成镁熔体的强制沉降处理;第二过滤室10内过滤机构设置与 第一过滤室7内基本一致,过滤孔板9与熔体流入过滤孔板9的方向 的呈25度夹角,进入该过滤室10的熔体过流通道16在第二过滤室 10的底部,它位于第一过滤室7内过滤孔板6的下方,构成强制沉 降处理部分;过滤孔板6和9均为通孔机构且第一级过滤孔板6孔径 比第二级过滤孔板9孔径大,镁熔体在依次通过孔径逐渐縮小的过滤 孔板6和9的过程中能逐级净化;而进入每级过滤机构5、 6和8、 9 的熔体过流通道15、 16位于其前后相邻两级过滤机构中过滤孔板6 和9所在位置的下方,且过滤孔板与熔体流入过滤孔板的方向呈0度 到90度夹角,保证镁熔体能自下而上通过每级过滤机构中的过滤孔 板6和9,实现过滤精炼和过滤孔板的自净化,充分发挥过滤性能并 增加过滤精炼效果。在浇注室ll一端,浇注出液口 12位于坩锅1的 上部,第二过滤室10与浇注室12之间的熔体过滤通道17位于坩锅 l的底部,过滤后的镁熔体从坩锅l底部进入浇注室ll,避免了新流 入的镁熔体对原熔体的冲击混杂,提高镁熔体静置精炼效果。
具体实施例
将预热干燥后的压铸AD91镁合金废料加入温度为700°C的坩 锅中熔化,坩锅密封并使用N2和SF6混合气体保护,待其熔化完毕, 往镁熔液中吹入氩气精炼镁熔液10min,压气气体流量控制在 0.5m3/h,气体纯度为99.9%,之后停止吹气精炼,继续向前处理室加 料,加料停止,待其熔化完毕,搅拌和吹气精炼10min,如此循环进 行;坩锅内设置有2个过滤室,每个过滤室内设置一级过滤机构,孔 径分别为3mm和1.5mm,相应的过滤孔板与熔体流入过滤孔板的方 向的夹角分别为75度和30度。待熔体在浇注室静置30min后,即 可连续浇注。试样分析结果表明试样的拉伸强度达到206MPa以匕 伸长率达到3%,达到镁合金新料标准。
权利要求
1.一种无溶剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺,其特征在于该工艺主要包括如下步骤,A. 将废镁原料进行表面清洗处理;B. 将清洗过的废镁原料加入密闭熔炉内熔化;C. 往熔融镁熔液中吹入氩气对镁熔液进行精炼10~30min,并且在密闭熔炉内充入N2和SF6气体作为保护气体;D. 对精炼中的镁熔液进行强制沉降和过滤处理;E. 将处理过的熔液静置后直接出炉浇注或压铸。
2. 根据权利要求1所述的无溶剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺, 其特征在于所述步骤B中氩气的纯度为99.9% 99.999%,流 量为0.1 1.5mVh之间。
3. 根据权利要求1所述的无熔剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺, 其特征在于所述密闭熔炉内的温度为650 720摄氏度。
全文摘要
本发明涉及镁和镁合金废料的回收利用技术领域,特指一种无溶剂废镁现场重熔精炼回收利用工艺。该工艺主要包括如下步骤,A.将废镁原料进行表面清洗处理;B.将清洗过的废镁原料加入密闭熔炉内熔化;C.往熔融镁熔液中吹入氩气对镁熔液进行精炼10~30min,并且在密闭熔炉内充入N<sub>2</sub>和SF<sub>6</sub>气体作为保护气体;D.对精炼中的镁熔液进行强制沉降和过滤处理;E.将处理过的熔液静置后直接出炉浇注或压铸。本发明废镁回收利用工艺能大大降低原料成本,提高废镁的回收利用率和生产效率,给企业带来很好的市场竞争力。
文档编号C22B9/16GK101368236SQ20081014646
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者李扬德 申请人:李扬德