专利名称：再生金属电磁感应式冶炼法的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属冶炼方法，更具体地说是再生金属的冶炼方法。
背景资料我国再生铅工业是在重视环境保护和充分利用金属再生资源的情况下，逐步发展起来的新兴产业。随着我国汽车、通讯和化学工业的迅速发展，对铅的需求不断提高。我国的再生铅工业正处于非常有利的发展时期。回收再生铅节约能源，生产再生铅能耗仅为原生铅的25.1％～31.4％，生产再生铅只须从铅废料中直接回收，因而生产成本较低，据测算，再生铅生产成本比原生铅低38％。再次，回收再生铅资源有利于环境保护。铅是有害于环境和人体健康的金属，各种铅废料若不加以回收，都将成为环境的污染源，尤其是废铅蓄电池，只有充分回收利用，才能避免其中的铅膏和硫酸污染环境。
目前，再生铅冶炼都是采用投资小的鼓风炉和反射炉法，鼓风机的风力很大，大量的热能被风带走而造成高能耗、低工效，同时没有熔化的含铅粉末被鼓风机吹进烟囱排向空中，熔炼过程中产生大量的铅蒸气、铅尘、二氧化硫，废气中的铅含量超过国家标准几十倍，污染严重危害周围环境和人身安全，使再生铅的冶炼面临着严峻的考验。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种投资小、能耗低、金属回收率高、生产成本低、废气少的再生金属电磁感应式冶炼法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是本发明方法是以含有导电体的物料为冶炼原料，对所述原料采用电磁感应式加热，导电体在交变磁场中产生涡流升温作为加热载体，冶炼原料及其中的导电体因温升按各自的熔点逐步熔化，并完成冶炼化学反应，被汽化的低沸点金属与冶炼废气在排气口中得到回收，冶炼完成所形成的熔液在模具中按熔点温度和重力分层、分时凝固，导电体凝固物可作为加热载体而重复使用。
本发明是通过电磁感应线圈对冶炼原料施加一定频率(如中频)的交变磁场，原料中的导电体在交变磁场的作用下产生涡流而发热，进而熔化冶炼原料来达到冶炼金属的目的。与已有技术相比，本发明的有益效果体现在1、本发明感应式加热方式为内加热的方式，不需要鼓风机，热量损失少，能量利用效率高，升温快耗能低，没有煤燃烧造成的污染，废气少，生产成本低。
2、本发明方法不使用鼓风机不仅节约了风机带走热量损失，而且粉末铅废料不会四处飞逸，污染小环境保护要求的投入少，不仅感应炉投资小而且环保投资小。
3、本发明方法用于再生铅的冶炼，其粉末铅废料不四处飞逸，废渣可反复冶炼，铅回收率高。
4、刚凝固导电体凝固物温度很高，作为加热载体而重复使用节约大量的电力。
5、本发明方法工艺简单，易形成大规模的生产能力。
具体实施例方式以含有导电体的物料为冶炼原料，对原料采用电磁感应式加热，导电体在交变磁场中产生涡流升温作为加热载体，冶炼原料及其中的导电体因温升按各自的熔点逐步熔化，并完成冶炼化学反应，被汽化的低沸点金属与冶炼废气在排气口中得到回收，冶炼完成所形成的熔液在模具中按熔点温度和重力分层、分时凝固，导电体凝固物可作为加热载体而重复使用。具体实施中，导电体凝固物是含有杂质的，该杂质也随着导电体凝固物的重复使用而再次投入冶炼。
含有导电体的冶炼原料包括如下几种形式1、原料本身包含有导电体；2、原料本身不包含导电体，通过混合的方式对原料进行导电体混杂；3、指原料本身包含一部分导电体，通过混杂的方式对原料进行导电体补充。
冶炼原料中导电体的含量决定了温度上升的速度，一般考虑控制导电体的含量在10％以上。
本发明方法具体是在感应炉中进行实施，冶炼过程中，随着包含导电体在内的原料的逐步升温而熔化，其熔液在感应线圈磁力的作用下上下翻滚自动进行搅拌，使相关的冶炼反应进行得更为快速而充分，低沸点的金属被汽化为蒸汽和冶炼废气通过感应炉顶部排出后作相应的回收处理，感应炉中冶炼好的熔液及冶炼残渣共同倒入冷却坩埚中，一方面，在重力的作用下不同比重的金属分层凝固；另一方面，高熔点的金属首先凝固。因此，利用凝固时间的不同，以及凝固层面的不同，可以很方便地将再生金属回收，并将导电体以及冶炼残渣区用于重复投入冶炼。
比如在再生铅的冶炼中，金属铅因比重较大而沉集并凝固在最低部，作为置换剂以及作为导电体的金属铁以及一些残渣凝固在金属铅的上层，位于上层的金属铁及残渣可以重复使用。
关于针对铅废料实施再生铅的冶炼回收原料为回收铅废料或者为铅矿石。
铅废料通常为含有硫酸铅、氧化铅、硫化铅等的混合物，通常情况下，这一混合物因其本身的导电性能较小而无法直接使用感应式加热冶炼，因此需要外部加入的方式在这一混合物的原料中加入或补充加入导电体。
具体实施中，针对在铅的冶炼过程中需要加入适量的铁作为置换剂，因此，其外加的导电体可直接采用金属铁。一方面，铁是良好的导电体，具备了使用感应加热的必要条件；另一方面，在成熟的铅冶炼工艺中，铁作为置换剂必不可少。
针对铅蓄电池的回收废料，其废料中含有的铅极板本身即为良好的导电体。
如果在铅矿石中加入导电材料，本专利方法同样也可以实施。
本发明方法同样适用于冶炼其他再生金属。
权利要求
1.再生金属电磁感应式冶炼法，其特征是以含有导电体的物料为冶炼原料，对所述原料采用电磁感应式加热，导电体在交变磁场中产生涡流升温作为加热载体，冶炼原料及其中的导电体因温升按各自的熔点逐步熔化，并完成冶炼化学反应，被汽化的低沸点金属与冶炼废气在排气口中得到回收，冶炼完成所形成的熔液在模具中按熔点温度和重力分层、分时凝固，导电体凝固物可作为加热载体而重复使用。
2.根据权利要求1所述的冶炼法，其特征是所述含有导电体的冶炼原料是指原料本身包含有导电体。
3.根据权利要求1所述的冶炼法，其特征是所述含有导电体的冶炼原料是指原料本身不包含导电体，通过混合的方式对原料进行导电体混杂。
4.根据权利要求1所述的冶炼法，其特征是所述含有导电体的冶炼原料是指原料本身包含一部分导电体，通过混杂的方式对原料进行导电体补充。
5.根据权利要求1所述的冶炼法，其特征是所述原料为回收铅废料，或者为铅矿石。
全文摘要
再生金属电磁感应式冶炼法，其特征是以含有导电体的物料为冶炼原料，对所述原料采用电磁感应式加热，导电体在交变磁场中产生涡流升温作为加热载体，冶炼原料及其中的导电体因温升按各自的熔点逐步熔化，并完成冶炼化学反应，被汽化的低沸点金属与冶炼废气在排气口中得到回收，冶炼完成所形成的熔液在模具中熔点温度和重力分层、分时凝固，导电体凝固物可作为加热载体而重复使用。本发明方法具有极好的环保效果，其投资小、能耗低、生产成本低、回收率高、废气少，工艺简单易形成大规模生产能力。
文档编号C22B7/00GK1676636SQ200510039049
公开日2005年10月5日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者张云一 申请人:张云一