专利名称：废镁合金真空回收工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明属有色冶金合金类，涉及镁基合金技术领域。
背景技术：
镁合金是目前一种新兴的结构材料，用镁合金生产的压铸件，已广泛应用于通讯器材、电脑部件、汽车部件等，目前已逐步取代传统的工程塑料、甚至铝合金。其主要优势在于1、比重轻，1.8克/立方厘米，2、具有电磁屏蔽功能；3、具有吸震性；4、成型性好；5、可回收等。目前制约镁合金应用的主要因素已集中在如何对镁合金压铸件废料进行有效回收这一问题上。
就现有的废镁合金回收工艺来说，主要分两种1、主要通过在废镁合金中加入一定比例纯镁和各种金属元素，与废镁合金重熔、对渗，最终获得合格的镁合金。2、直接将废料重熔成锭。该两种工艺的主要问题是加入废镁合金过多会对最终的产品质量有影响，很容易导致质量不稳定，同时生产回收成本增加，同时该回收工艺仅仅适用于大块的废料的回收，对于较小的镁合金碎片、屑子或者各种被污染的镁合金废料的回收则无法进行。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是为克服上述存在缺陷而提出了一种能有效、经济地回收各类镁合金废料的废镁合金真空回收工艺及设备。
本发明的技术方案是在专用设备中，采用真空技术，利用在一定温度和真空度条件下各种金属的蒸气压不同，对镁合金废料的各种元素进行分离回收。其工艺条件为(1)压力抽真空到5-30pa，最佳值10-15pa；(2)温度800-900℃，最佳值850±20℃；(3)时间7-9小时，最佳值8±0.5小时；(4)冷却水套中冷却水量20升/分。
专用设备是一个还原炉，它由烧嘴、炉体、炉膛、炉管和烟道组成。炉膛设在炉体中央，炉管垂直置于炉膛中央，炉膛中央可放置1根炉管，也可放置2根甚至多根炉管。烧嘴装在炉体下部一侧烟道入口处。从烧嘴燃烧高温烟道气从烟道进入炉膛内将炉膛内的炉管加热，使废镁合金在炉管内蒸发气化达到分离。废烟道气在炉膛内通过上部烟道排出。
炉管由冷却水出口管、冷却水进口管、挡火板、料筒、真空回收罐、真空密封盖板、抽真空管、冷却水套和收集器所组成。料筒垂直置于真空回收罐内中央，冷却水套套在料筒上部，冷却水套下部和上部分别设置有冷却水进口管和冷却水出口管，料筒内面中上部设置挡火板，在挡火板上面的料筒外壁上连接有抽真空管，在挡火板上部的料筒内放置有收集器，料筒上部出口处盖有真空密封盖板。
本发明废镁合金真空回收工艺及设备能提供一种能有效、经济地回收各类镁合金废料的工艺及设备，不仅经济指标好，而且回收的产品质量完全与合格的合金一样甚至更好。其优点为1、有效分离镁合金中的Ni、Si、Cu及氧化夹渣；2、回收的产品纯净度高；3、成本较低，适合于大规模的工业回收；4、设备要求不高。
本发明的特点在于1、采用真空技术回收废镁合金，与传统的掺料对渗工艺有本质的区别；2、回收产品的品质相对于传统掺料对渗工艺有了极大的提高；3、该工艺的成本与传统掺料对渗工艺相比并不提高，可适用于工业规模生产。
图1为本发明废镁合金真空回收设备示意图，图2为本发明废镁合金真空回收设备中炉管(5)结构示意图。
在图1中，1-烧嘴；2一炉体，砖砌；3-炉膛；4-烟道；5-炉管；在图2中，5-1-冷却水出口管；5-2-冷却水进口管(接水循环冷却系统)；5-3-挡火板，置于料筒(5-4)内中上部；5-4-料筒，铁制，置于真空回收罐(5-6)中，下部为料筒，放置废镁合金用，上部为收集筒，内置有可取出的挡火板(5-3)和收集器(5-10)；5-5-废镁合金，置于料筒(5-4)中；5-6-真空回收罐，置于炉膛(3)中加热；5-7-真空密封盖板；5-8-抽真空管，接真空泵组；5-9-冷却水套，套在料筒(5-4)上部；5-10-收集器。
具体实施例方式
见图1和图21、先用耐火砖和红砖按尺寸砌成中空的炉体(2)，炉体(2)中心设有炉膛(3)，炉体(2)还砌有烟道(5)，在炉体(2)下部烟道(5)入口处装有烧嘴(1)并与燃料原料管道接通。
2、将真空回收罐(5-6)置于炉膛(3)内固定。
3、将制作好的带有冷却水套(5-9)的料筒(5-4)放入真空回收罐(5-6)中，接通冷却水套(5-9)上的冷却水进口管(5-2)和冷却水出口管(5-1)的水管，使循环冷却水能进入冷却水套(5-9)中。
4、将料筒(5-4)上的抽真空管(5-8)与真空泵组接通。
5、将200公斤废镁合金加入料筒(5-4)中，装上挡火板(5-3)和收集器(5-10)，并盖上真空密封盖板(5-7)。
6、开启真空泵组，20-30分钟内料筒(5-4)抽真空到5-30pa，最好在10-15pa。
7、在开启真空泵组同时，将烧嘴(1)点火，使烟道(4)和炉膛(3)内升温，并使真空回收罐(5-6)和料筒(5-4)一道升温，从而带动料筒(5-4)内的废镁合金(5-5)升温，温度控制在800-900℃，最好在850±20℃，过程中保持料筒(5-4)内真空。
8、在抽真空和升温同时，开启冷却水套(5-9)上的冷却水进口管(5-2)阀门，控制冷却水流量为20立升/分钟。
9、在控制上述压力、温度、冷却水量情况下，持续控制周期为7-9小时，最好在8±0.5小时。
10、停真空泵组，去真空，停火降温。
11、打开真空密封盖板(5-7)，吊出料筒(5-4)上部的收集器(5-10)和挡火板(5-3)，即在收集器(5-10)内得到合格的回收产品。
该回收产品由于Ni、Si、Cu等有害杂质元素已经被分离去除，并在收集器(5-10)中冷凝，同时氧化杂质都留在了残渣中，镁合金品质得到了较大的提升。
权利要求
1.一种废镁合金真空回收工艺，其特征是采用真空技术，利用一定温度和真空条件各种金属的蒸气压不同，对镁合金废料中的各种元素进行分离回收，其工艺条件为(1)压力抽真空到5-30pa；(2)温度800-900℃；(3)时间7-9小时。
2.一种废镁合金真空回收设备，它由烧嘴(1)、炉体(2)、炉膛(3)、炉管(5)和烟道(4)所组成，炉膛(3)设在炉体(2)中央，炉管(5)垂直置于炉膛(3)中央，烧嘴(1)设在炉体(2)下部一侧烟道(4)入口处，其特征在于炉管(5)垂直置于炉膛(3)中央。
3.根据权利要求2所述废镁合金真空回收设备，其特征是炉管(5)由冷却水出口管(5-1)、冷却水进口管(5-2)、挡火板(5-3)、料筒(5-4)、真空回收罐(5-6)、真空密封盖板(5-7)、抽真空管(5-8)、冷却水套(5-9)和收集器(5-10)所组成，料筒(5-4)垂直置于真空回收罐(5-6)内中央，冷却水套(5-9)套在料筒(5-4)上部，冷却水套(5-9)下部和上部分别接有冷却水进口管(5-2)和冷却水出口管(5-1)，料筒(5-4)内面中上部设置挡火板(5-3)，在挡火板(5-3)上部的料筒(5-4)内放置有收集器(5-10)，在挡火板(5-3)上面的料筒(5-4)外壁上接有抽真空管(5-8)，料筒(5-4)上部出口处盖有真空密封盖板(5-7)。
全文摘要
一种废镁合金真空回收工艺及设备，属于镁合金回收技术领域，其特点在于将废镁合金在真空状态下加温挥发分离，控制真空度、温度、时间使废镁合金去杂提升品质，其优点是回收产品纯度高、成本低、设备要求不高。
文档编号C22B26/22GK1398996SQ02113128
公开日2003年2月26日 申请日期2002年6月7日 优先权日2002年6月7日
发明者诸天柏, 梅小明, 余放 申请人:南京云海特种金属有限公司