本发明涉及铝合金加工技术领域，具体而言，涉及一种节铝环保省时的铝合金挤压残料回收方法。
背景技术：
铝及铝合金因其具有的密度低、导热导电性好、耐蚀性好及塑性优良等特点，已经广泛的被挤压加工成型材并应用于各行各业。在铝合金的生产过程中，常常需要在高温下对铝合金进行挤压和铸造以生产成适合形状的型材，在高温挤压完成后，挤压模具特别是空心型材挤压模具内仍会残余较多的铝合金材料碎屑难以得到回收利用。
目前行业内的通用的铝合金挤压残料回收方法是：将挤压模具放置在含有一定浓度naoh溶液的槽中加热至一定温度，通过化学反应方法将铝合金残屑进行浸蚀溶入naoh溶液中加以回收。该方法的特点是：耗时长，对于55mn及以上机型挤压机而言，有时需要1天的模具周转时间，至少也要消耗数个小时的时间进行处理；工作环境差，回收车间现场存在大量的碱液蒸汽，会对操作人员身体造成一定程度的身体伤害，也会对环境造成污染，同时需要消耗的碱液也会增加成本，生产过程中产生的废水也难以进行处理会污染环境；铝回收困难，溶入碱液中的铝合金需要被溶液进行溶解以形成al(oh)3，或通过添加晶种剂转化为固态的氧化铝，也会提高工艺复杂程度并提高成本。以上种种特点在某种程度上均会制约铝合金挤压产品的订单交期进度，并降低铝的回收量，恶化了工作人员的工作环境，提高了铝合金的回收成本，不能满足现有的使用需要。
如授权公告号为cn104226719b的发明专利，其公开了一种铝合金挤压模具清洗方法及设备，其是采用全自动碱洗喷砂的清洗方法，其方法包括碱洗、清洗、分离、喷砂、清洗、风干、修模和入库等流程，不仅工艺复杂，操作十分不便，需要耗费大量的时间并产生难以处理的废水，大大的增加了回收成本。
又如申请公布号cn101928948a的发明专利，其公开了一种铝型材挤压模具碱洗残液的回收工艺，其是将模具在碱洗槽中经碱液热煮，使模具腔中的铝合金溶除产生白色的氢氧化铝沉淀，将灰色残液加入回收碱清液，再加热使溶液变黑，变稀后絮凝沉淀、晶种分解，其也工艺复杂，操作不便，需要耗费时间并产生废水，不能满足现有的使用需求。
因此，在现有煮模工艺或挤压模具中铝合金回收工艺条件下，开发一种工艺方案来减少挤压模具中铝合金的残余量，对于缩短模具周转时间、提高铝回收率及保护环境具有重要意义。
技术实现要素：
本发明提供了一种铝合金挤压残料回收方法，其能够有效减少挤压模具中残余铝合金含量，提高铝回收率。
本发明是这样实现的：
一种铝合金挤压残料回收方法，包括以下步骤：
使用挤压杆和挤压筒挤压位于挤压模具中的圆铸锭；
当挤压筒内圆铸锭的剩余长度大于压余长度的值达到第一距离d1时，中止挤压；
将挤压杆和挤压筒依次后退，当挤压筒内剩余的圆铸锭和挤压模具的分流孔内的铝合金发生拉伸断裂时，继续将挤压杆和挤压筒后退第二距离d2；
在挤压筒侧外露的铝合金的表面涂抹润滑剂；
继续进行挤压，使挤压杆前进第三距离s后停止挤压，并再次后退挤压杆和挤压筒；
将残留在挤压筒内的铝合金排出。
进一步的，在本发明实施例中，第一距离d1为15～30mm。
进一步的，在本发明实施例中，第二距离d2为300～400mm。
进一步的，在本发明实施例中，润滑剂为氮化硼。
进一步的，在本发明实施例中，控制圆铸锭的温度在目标温度和目标温度以下5℃之间时进行挤压。
进一步的，在本发明实施例中，目标温度不超过圆铸锭的合金固相线温度以下30℃。
进一步的，在本发明实施例中，控制圆铸锭的温度时使用梯度加热，使圆铸锭挤压时靠近挤压模具一侧的温度低于靠近挤压杆一侧的温度。
进一步的，在本发明实施例中，第三距离s根据以下公式选取：s＝b×4×t×a/(π×d2)，其中，b为0.5～0.8；t为挤压模具上模厚度；a为分流孔面积；d为圆铸锭直径。
进一步的，在本发明实施例中，挤压模具中的圆铸锭为批量生产时的最后一根圆铸锭。
进一步的，在本发明实施例中，将挤压筒内的铝合金排出时，避免挤压筒内的铝合金与挤压模具接触。
本发明的有益效果是：本发明提供的铝合金挤压残料回收方法包括以下步骤：使用挤压杆和挤压筒挤压位于挤压模具中的圆铸锭；当挤压筒内圆铸锭的剩余长度大于压余长度的值达到第一距离d1时，中止挤压；将挤压杆和挤压筒依次后退，当挤压筒内剩余的圆铸锭和挤压模具的分流孔内的铝合金发生拉伸断裂时，继续将挤压杆和挤压筒后退第二距离d2；在挤压筒外露的圆铸锭的表面涂抹润滑剂；继续进行挤压，使挤压杆前进第三距离s后停止挤压，并再次后退挤压杆和挤压筒；将残留在挤压筒内的铝合金排出。本发明提供的铝合金挤压残料回收方法操作简单高效，能够有效减少挤压模具中残余铝合金含量，提高铝回收率。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的铝合金挤压残料回收方法进行具体说明。
本实施例提供了一种铝合金挤压残料回收方法，包括以下步骤：
s1、使用挤压杆和挤压筒挤压位于挤压模具中的圆铸锭；其中，优选控制圆铸锭的温度在目标温度和目标温度以下5℃之间时进行挤压；进一步优选的，目标温度不超过合金固相线温度以下30℃。优选在控制圆铸锭的温度时使用梯度加热，使圆铸锭挤压时靠近挤压模具一侧的温度低于靠近挤压杆一侧的温度；挤压模具中的圆铸锭优选为批量生产时的最后一根圆铸锭。
s2、当挤压筒内圆铸锭的剩余长度大于压余长度的值达到第一距离d1时，中止挤压；第一距离d1优选为15～30mm。
s3、将挤压杆和挤压筒依次后退，当挤压筒内剩余的圆铸锭和挤压模具的分流孔内的铝合金发生拉伸断裂时，继续将挤压杆和挤压筒后退第二距离d2；第二距离d2优选为300～400mm。
s4、在挤压筒侧外露的铝合金的表面涂抹润滑剂；润滑剂优选为氮化硼。
s5、继续进行挤压，使挤压杆前进第三距离s后停止挤压，并再次后退挤压杆和挤压筒；优选的，第三距离s根据以下公式选取：s＝b×4×t×a/(π×d2)，其中，b为0.5～0.8；t为挤压模具上模厚度mm；a为分流孔面积mm2；d为圆铸锭直径mm。
s6、使用挤压杆将残留在挤压筒内的铝合金排出；其中，优选的将挤压筒内的铝合金排出时，避免挤压筒内的铝合金与挤压模具接触。
本发明实施例提供的铝合金挤压残料回收方法首先使用加热设备控制铝合金的圆铸锭温度在高温挤压工艺要求的目标温度和目标温度以下5℃之间，随后使用挤压杆和挤压筒对位于挤压模具中的圆铸锭进行热成型挤压作业，当挤压筒内圆铸锭的剩余长度大于压余长度的值达到第一距离d1时，中止挤压并退出挤压杆和挤压筒使挤压筒内圆铸锭和挤压模具的分流孔内的铝合金发生拉伸断裂后，继续将挤压杆和挤压筒后退，随后在挤压筒侧外露的分离后的铝合金表面涂抹润滑剂后进行二次挤压，并再次后退挤压杆和挤压筒后进行三次挤压，使挤压杆前进第三距离s后停止挤压，使残留在挤压筒内的铝合金由于反复的挤压拉伸脱落，此时使用挤压杆将挤压筒内残余的铝合金残屑排出。
其中控制圆铸锭加热的目标温度不超过合金固相线温度以下30℃，能够降低铝合金圆铸锭在高温挤压过程中的拉伸强度，保证在反复的挤压和退出过程中使圆铸锭和铝合金残屑拉伸断裂分离；
使用梯度加热方式加热圆铸锭，并使圆铸锭挤压时靠近挤压模具一侧的温度低于靠近挤压杆一侧的温度，以便于进一步降低圆铸锭与铝合金残屑之间的拉伸结合强度，以方便后续对铝合金残屑进行分离；
此外在挤压后退出挤压杆和挤压筒并在挤压筒外露的铝合金的表面涂抹润滑剂后进行二次挤压，能够保证润滑剂两侧的铝合金具有较差的结合强度，便于在挤压过程中分离铝合金碎屑和铝型材；
润滑剂选用不易污染挤压筒和不会流入到铝型材内部的润滑剂，优选使用氮化硼水溶液，能够避免污染型材，并能够有效的提高型材和铝合金碎屑的分离率，方便后续将铝合金碎屑从挤压筒中排出；
将挤压杆前进第三距离s后停止挤压，并再次后退挤压杆和挤压筒排出铝合金碎屑，能够最大化的将铝合金碎屑与挤压筒分离，确保将残余的铝合金碎屑分离回收；将挤压筒内的铝合金排出时，避免挤压筒内的铝合金与挤压模具接触，以免铝合金碎屑吸附在挤压模具上影响挤压作业并降低铝合金碎屑的回收率。
以下结合实施例对本发明方法的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
对某复杂断面铝型材进行挤压，其合金状态6061-t5，挤压比为53.77，挤压模具设计包含9个分流孔，分流孔的总面积约为21600mm2，挤压模具上模厚度为205mm，挤压筒的直径为550mm。挤压工艺要求：圆铸锭的上机温度500℃～540℃，压余长度为65mm。
按照本发明提供的铝合金挤压残料回收方法进行处理，其具体步骤包括：
s101、批量作业使用挤压杆和挤压筒挤压位于挤压模具中的圆铸锭，在挤压最后一根圆铸锭时，控制工频感应加热炉的温度设定，使圆铸锭上机温度为540℃，并将其上机挤压。
s102、通过观察挤压机的控制系统监控界面，当剩余圆铸锭长度为90mm时，中止挤压。
s103、操作控制台，将挤压杆和挤压筒依次缓慢后退，当剩余在挤压筒内的圆铸锭和挤压模具分流孔内的铝合金发生拉伸断裂时，继续将挤压杆和挤压筒后退400mm。
s104、使用专用工具蘸取氮化硼水溶液，并将其涂抹在挤压筒一侧外露的铝合金表面，确保每个凸出部位均已被涂抹上氮化硼。
s105、继续操作挤压机正常挤压，使挤压杆前进13mm后停止挤压，并操作控制台后退挤压杆和挤压筒。将实际数值代入公式s＝b×4×t×a/(π×d2)中，其中b取0.7，所得s数值约为13mm。
s106、操作挤压杆和挤压筒，使残留在挤压筒内的铝合金由挤压筒前端移出，移出后的残料直接调入压余回收料斗中。
通过上述实施例可以看出，挤压模具的分流孔沿挤压方向约70％左右的铝被挤出至铝型材内，与未使用该发明工艺相比，残留在挤压模具中的铝重量减少约为8.4kg，按照铝回收价格为12000元/吨计算，单套模具单次上机可节省费用约100元。对于煮模时间而言，经粗略计算可缩短20％以上煮模时间(正常工艺条件下，挤压模具内残铝重量约为28.2kg，相同煮模工艺条件下，时间比按照重量比粗略计算结果。)因挤压模具内残铝量减少，由此带来的铝回收费用降低且相应废水处理费用降低。
实施例2
对某规格圆管进行挤压，合金状态为6082-t6，挤压比为45.58，挤压模具设计包含4个分流孔，分流孔的总面积约为9276mm2，挤压模具的上模厚度为60.5mm，挤压筒的直径为185mm。挤压工艺要求：圆铸锭的上机温度为490℃～520℃，压余长度为20mm。
按照本发明提供的铝合金挤压残料回收方法进行处理，其具体步骤包括：
s201、批量作业使用挤压杆和挤压筒挤压位于挤压模具中的圆铸锭，在挤压最后一根圆铸锭时，控制工频感应加热炉温度设定，使圆铸锭上机温度为515℃，并将其上机挤压。
s202、在通过观察挤压机控制系统监控界面，剩余圆铸锭长度为38mm时，中止挤压。
s203、在操作控制台，将挤压杆和挤压筒依次缓慢后退，当剩余在挤压筒内圆铸锭和挤压模具分流孔内铝合金发生拉伸断裂时，继续将挤压杆和挤压筒后退350mm。
s204、在使用专用工具蘸取氮化硼水溶液，并将其涂抹在挤压筒侧外露的剩余铝合金表面，确保每个凸出部位均已被涂抹上氮化硼。
s205、在继续操作挤压机正常挤压，使挤压杆前进11.5mm后停止挤压，并操作控制台后退挤压杆和挤压筒。将实际数值代入公式s＝b×4×t×a/(π×d2)中，其中b取0.55，所得s数值约为11.5mm。
s206、在操作挤压杆和挤压筒，使残留在挤压筒内的铝合金由挤压筒前端移出，移出后的残料直接调入压余回收料斗中。
通过上述实施例可以看出，与未使用该发明工艺相比，残留在模具中的铝重量减少约为0.83kg，按照铝回收价格为12000元/吨计算，单套模具单次上机可节省费用约4元。对于煮模时间而言，经粗略计算可缩短30％以上煮模时间(正常工艺条件下，挤压模具内残铝重量约为2.42kg，相同煮模工艺条件下，时间比按照重量比粗略计算结果。)因挤压模具内残铝量减少，由此带来的铝回收费用降低且相应废水处理费用降低。
综上所述，本发明提供的铝合金挤压残料回收方法在现有的生产设备的基础上即可进行，不增加任何设备投入，操作简单方便，能够有效的减少挤压模具分流孔内铝合金残余量，提高铝回收率，且相比现有技术大大的缩短了后续的煮模时间和模具周转时间，降低了生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。