一种有色金属铸造熔体的环保、节能生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造熔体的冶炼技术领域，特别涉及一种有色金属铸造熔体的环保、节能生产方法。
【背景技术】
[0002]铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，被铸金属有:铜、铁、销、锡、铅等。
[0003]被铸金属在形成铸件之前，都要通过熔炼制成金属液体或称为熔体，目前我国铸造行业获得金属熔体的生产过程如下:1、准备原材料，包括纯金属、回收的金属以及其他的金属等；2、熔炼工厂将原材料重熔成金属熔液；3、熔炼工厂按照客户求配置成分并铸锭，按照种类和型号标名牌；4、将金属锭运输至铸造企业，铸造企业将金属锭再次熔化成金属熔液；5、最后铸造企业铸压成铸件。其中，能源消耗最高、污染最严重、料件降级浪费最突出的就是中间的熔炼工厂这一环节。特别是在我国，由于行业发展不成熟，生产技术落后，装备水平原始，熔炼工厂更是成为国家节能减排工作的主要矛盾。这种传统的熔炼工艺不仅过程复杂、生产周期长，而且在熔炼工厂重熔成熔液以及铸造企业将金属锭再次熔化成熔液两个环节，都要大量的建设厂房、设备，不仅增加了生产投入，还要消耗大量的能源，造成能源的浪费。总之，由于生产设备、设施的落后导致传统的熔炼环节不节能、不环保；而传统生产模式的二次熔化产生二次烧损和能源消耗，加剧了能耗、排放和污染。
[0004]同时，传统的熔炼工艺中，被破碎的金属料件都是直接加入到熔炼炉中，由于熔炼炉温度较高，常温的料件加入到高温的熔炼炉中，料件从常温加热至熔化状态要消耗大量的热量，而且加热时间较长；料件温度瞬时升高，容易产生爆炸，烧损较大，影响铝液品质；而熔炼炉燃烧产生的燃烧废气直接排出，余热没有得到好的利用，同时也污染环境。这些都对产品质量、节能环保都造成了严重的隐患。
[0005]我国是机械制造大国，而铸造在机械制造中占有很大的比重，如机床占60?80 %，汽车占25 %，拖拉机占50?60 %。而传统的铸造企业大多是从上游的熔炼工厂获得铸造所需成分或种类的锭，导致中间环节的熔炼工厂较多，因此熔炼铸锭企业所消耗的能源较大，而且我国熔炼金属生产的综合能耗、污染物排放、资源回收利用率等关键指标与发达国家差距明显，带来极大环境污染隐患。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的不足，发明的目的在于提供一种有色金属铸造熔体的环保、节能生产方法，能够提高熔液生产效率，提高能源利用率，简化生产工序。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种有色金属铸造熔体的环保、节能生产方法，包括以下步骤:(I)有色金属原材料的预处理；(2)对步骤(I)中得到的料件进行预热处理；(3)对料件进行熔炼，获得有色金属熔液。
[0008]上述加工方法，在熔炼炉熔炼之前增加对料片进行预热的工艺，使进入熔炼炉的料片温度能够达到300°至400°，减小与熔炼炉的温差，防止冷却的料片进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率，减少熔炼炉的燃烧加热时间；工序得到精简，改变传统的两次熔化为一次熔炼，缩短了生产周期，熔炼炉出来的熔液可以根据需求转运出备用。
[0009]利用该工艺可以在铸造企业的生产场地直接加工熔炼有色金属，从而取消了传统熔炼企业；由于传统的工艺的二次烧损，加剧了传统铝再生的工艺的能耗和污染，而本发明改变了传统的生产模式，熔液的熔炼只需要一次熔化，摒弃传统的熔炼企业的生产环节；从根本上减少一次熔化过程，也就从根本上减少了排放和能耗，更节能、环保。
[0010]作为优选:所述步骤(2)中，预热处理的热源为步骤(3)中熔炼燃烧后排放的热气。
[0011]由于采用熔炼后的烟气对料片进行预热，使得熔炼炉排气的余热得到充分利用，减少能量损失，降低能耗，实现能源的循环利用。
[0012]作为优选:所述步骤(2)与步骤(3)之间还设置有对预热后的原材料进行称量的步骤，通过称量对投入熔炼炉熔炼的料量进行控制。
[0013]通过计量进行定量精确投料。可以根据熔炼炉内熔液的深浅，调整加料的多少，防止料片过多冲击熔炼炉内的循环泵等设备；例如在熔液较浅时可以加少量的料片，在熔液较深时可以多加一些料片，实现精确控制。
[0014]作为优选:所述步骤(2)中，通过预热装置对料件进行预热处理，所述预热装置包括预热腔室、进料口和出料口，料件经进料口进入预热腔室通过热气预热后经出料口排出，所述熔炼燃烧后的热气经靠近出料口的一端通入预热腔室。
[0015]上述结构，熔炼炉的余热气体从出料口向进料口方向运动，从而与料片相向运动，能够使热气与料片接触的更充分，热交换效果好。
[0016]作为优选:所述预热装置靠近出料口的一端设置有余热进气口，所述余热进气口与熔炼炉的余热排气口通过烟道连接，所述预热装置靠近进料口的一端设置有排烟口，该排烟口通过管道连接有除尘装置。
[0017]料片接触后的气体经排烟口排入除尘装置进行除尘后，排入大气中，减少排放，降低对大气的污染，做到环保生产。
[0018]作为优选:所述预热装置包括至少一个滚筒以及驱动滚筒转动的驱动机构，所述进料口和排烟口位于滚筒的第一端，所述余热进气口和出料口位于滚筒的第二端，所述滚筒内壁上倾斜设置有多个刮料板，当驱动装置驱动滚筒转动时，所述料片在刮料板作用下向出料口方向运动。
[0019]通过滚筒的转动使得料片在滚筒内被刮料板刮起呈帘状，并由进料口至出料口的方向运动，使得与料片与热气充分接触，预热效果好。
[0020]作为优选:所述滚筒包括同轴设置的内滚筒和外滚筒，内滚筒的长度小于所述外滚筒的长度，内滚筒和外滚筒之间通过支架固定，所述内滚筒内壁上倾斜设置有多个第一刮料板，外滚筒内壁上倾斜设置有多个第二刮料板，所述第二刮料板和第一刮料板的倾斜方向相反。
[0021]上述结构，由于外滚筒第二刮料板的方向与第一刮料板倾斜方向相反，而内滚筒和外滚筒同步转动，因此料片由内滚筒进入，经过进料端传送至出料端并进行热交换后，落入外滚筒靠近出料口的一端，再由外滚筒将料片传送至进料端，通过设置导板等机构使料片再次进入内滚筒内，从而使得料片持续在内滚筒和外滚筒内循环运动而预热。双层滚筒结构的设置，熔炼炉不需要加入料片时，可以使料片在内滚筒和外滚筒内来回运动，保证料片的温度，在需要加料时，打开出料口加入即可，由于热气进入滚筒后内滚筒内为主要换热通道，因此料片优选由内滚筒进入，当然料片也可由外滚筒与内滚筒之间的空间进入。
[0022]作为优选:所述驱动机构和滚筒均安装在支撑座上，所述滚筒进料端和出料端分别罩有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖固定设置在支撑座上，并将所述滚筒两端密封，所述余热进气口开设在第二端盖中央，所述出料口位于余热进气口下方的第二端盖上，该出料口上设置有用于接料和关闭出料口的门板结构；所述排烟口和进料口设在第一端盖上，所述第一刮料板与内滚筒中心线之间的夹角为3°?5°，所述第二刮料板与外滚筒中心线之间的夹角为-3°——5。。
[0023]作为优选:所述门板结构包括门板、横杆和两个气缸，所述横杆水平设置在滚筒的出料端，所述门板固定在横杆上，所述横杆的两端伸出滚筒两侧，并分别固定连接有转臂，两个所述气缸竖直设置在滚筒出料端的两侧，气缸下端与支撑座铰接，气缸上端与所述转臂铰接。
[0024]门板结构在常态时关闭，当需要向熔炼炉投料时，转动门板结构，滚筒内的料片通过门板结构滑入投料的管道中，通过气缸杆的升降，调整横杆和门板的翻转，从而在卸料与关门之间切换，可以通过控制门板翻转的角度控制卸料的速度等。
[0025]作为优选:所述步骤(3)后还设置有对熔液进行保温以及计量运送的步骤；所述步骤(I)中，对回收的有色金属进行清洗、破碎；所述步骤(2)中预热后的料件温度为300° ?400°。
[0026]如上所述，发明的有益效果是:1、在熔炼炉熔炼之前对料片进行预热，减小料片与熔炼炉的温差，防止冷却的料片进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率