一种金属复合材料废料回收装置的制作方法

1.本发明涉及金属复合材料废料回收技术领域，具体涉及一种金属复合材料废料回收装置。


背景技术：

2.金属复合材料是指含有两种金属的合金，这两种金属通常具有不同的熔点，常用的金属复合材料主要有钢铝合金复合材料、钛铝合金复合材料、钛镁合金复合材料等，因其同时兼具不同金属的优良性能，而被广泛应用于家装、手机、汽车、船舶、医疗器械等各个领域，其应用产品主要包括暖气管、手机外壳、汽车外壳、船舶连接装置、门框等。在将金属复合材料制作一些产品或者生产金属复合材料时，例如，在制作汽车外壳时，往往会存在一些切屑、边角料和废料，这些废料很难再被应用于其他产品的制作，造成资源浪费。
3.由于我国对有色金属材料的重视，为节约生产成本，减少有色金属材料消耗，实现金属复合材料废料的回收利用具有非常重要的意义。由于金属复合材料废料中既含有不同的金属，又含有切削液粉尘，这些成分之间的性质差别较大，回收有一定的难度。另一方面，若采用高温分离技术对金属复合材料进行回收，高温过程中很容易产生一些有害有机物或有害烟雾，这些有害有机物或有害烟雾一旦排放到空气中会严重污染周边环境，从而影响周围动植物的生命健康。因此，研发一种能有效回收金属复合材料中的不同金属材料，并且在回收金属时不会对外界产生有害尾气的装置是非常重要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种金属复合材料废料回收装置，该装置包括燃气焚烧炉和废料回收炉，燃气焚烧炉的热气被输送到废料回收炉中，废料回收炉内的金属复合材料在热的作用下，熔点较低的金属被熔融排出，滤渣废料沉入炉底，熔点较高的金属则留在拦截网上，从而实现不同熔点金属分离的目的。废料回收炉工作中产生的有机挥发气体通过有机烟气管道输送到焚烧炉中焚烧，焚烧产生的热量可以继续为废料回收炉供应热气，废料回收炉中产生的烟气被输送至烟气热回收管道后排出。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种金属复合材料废料回收装置，其特征在于，所述金属复合材料包括第一金属和第二金属，所述第一金属的熔点高于所述第二金属的熔点；所述废料回收装置包括燃气焚烧炉和废料回收炉，所述燃气焚烧炉上设置有燃气进气管，所述废料回收炉内设置有热气管道和第一金属拦截网，所述热气管道的进气端通过热空气输送管与所述燃气焚烧炉相连，所述废料回收炉的炉体上设有进料口、炉渣排放口、第一金属排放口和第二金属排放口，所述进料口设置在所述炉体侧壁上方，所述炉渣排放口、第一金属排放口和第二金属排放口分别设置在炉体底部、第一金属拦截网的上部和炉体侧壁下方。
6.进一步优选的技术方案为，所述废料回收装置还包括惰性气体源与所述废料回收炉的顶部相连。
7.进一步优选的技术方案为，所述第一金属排放口通过第一输送通道与第一金属冷却室相连，所述第二金属排放口通过第二输送通道与第二金属冷却室相连。
8.进一步优选的技术方案为，所述第一金属冷却室上设置有第一冷空气输送管和第一热空气排出管，所述第二金属冷却室上设置有第冷二空气输送管和第二热空气排出管，所述第一热空气排出管和所述第二热空气排出管通过热空气混流管道与所述燃气焚烧炉相连。
9.进一步优选的技术方案为，所述废料回收炉的炉体顶部设置有有机烟气排出口，所述有机烟气排出口通过有机烟气管道与所述燃气焚烧炉相连，所述有机烟气管道上设置有高温负压风机。
10.进一步优选的技术方案为，所述热气管道的排气端连接有空气通过排气管与换烟气热回收管道连接，所述空气热交换热器通过第三热空气循环排出管道与所述燃气焚烧炉相连，所述烟气热回收管道上设置有冷空气进气口。
11.进一步优选的技术方案为，所述烟气热回收管道上还设置有第一废气排出管，所述第一废气排出管空气换热器上连接有气体净化装置，所述气体净化装置上设置有第二废气排出管。
12.进一步优选的技术方案为，所述烟气热回收管道上还连接有备用气体净化装置，所述备用气体净化装置上设置有第三废气排出管。
13.进一步优选的技术方案为，在所述废料回收炉内第一金属拦截网呈倾斜设置，且第一金属拦截网呈凹曲面结构，第一金属排放口位于第一金属拦截网倾斜凹曲面低点部位。
14.进一步优选的技术方案为，所述废料回收炉呈椭圆壳体结构，炉渣排放口设置在椭圆壳体的底部，热气管道设置有若干根，且竖向设置在废料回收炉内。金属复合材料因其优异的力学性能被广泛应用于家装、运输工具、医疗器械等各个领域，在使用金属复合材料制作一些产品，如在制作汽车外壳时，往往会存在一些切屑和废料，这些废料很难再被应用于其他产品的制作。然而由于金属复合材料废料中既含有不同的金属，又含有切削液粉尘，这些成分之间的性质差别较大，回收有一定的难度。另一方面，若采用高温分离技术对金属复合材料进行回收，高温过程中很容易产生一些有害有机物或有害烟雾，这些有害有机物或有害烟雾一旦排放到空气中会严重污染周边环境，从而影响周围动植物的生命健康。
15.本发明为了解决金属复合材料回收的难题，提供了一种金属复合材料废料回收装置，包括燃气焚烧炉和废料回收炉，所述燃气焚烧炉上设置有燃气进气管，所述废料回收炉内设置有热气管道和第一金属拦截网，所述热气管道的进气端通过热空气输送管与所述燃气焚烧炉相连，所述废料回收炉的炉体上设有进料口、炉渣排放口、第一金属排放口和第二金属排放口，所述进料口设置在所述炉体侧壁上方，所述炉渣排放口、第一金属排放口和第二金属排放口分别设置在炉体底部、钛料拦截网的上方和炉体侧壁下方。燃气通过燃气进气管被输送到燃气焚烧炉内，燃气燃烧后会产生大量的热量，这些热量通过热空气输送管被输送到废料回收炉内的热气管道中，热气管道向废料回收炉内传递或辐射能量。燃气焚烧炉的工作温度可根据需要分离的金属的熔沸点进行设置，若两种材料的熔点相差较大，可以将温度设置在保证第一金属不融化而第二金属完全熔融的温度范围内，如对于钢铝合金复合材料或钛铝合金复合材料来说，燃气焚烧炉的工作温度可设置在800～1200℃。燃气
焚烧炉内的热气被输送到废料回收炉内后，由于金属复合材料是由熔点高的第一金属和熔点低的第二金属复合而成，在热的作用下，金属复合材料废料中的第二金属会被融化，融化的过程中会伴随着一些不熔碎屑的掉落，不熔碎屑会沉入炉底成为炉渣。高熔点的第一金属不会融化，在拦截网的作用下，第一金属被拦截。一段时间后，废料回收炉内的废料会被分为炉底的炉渣、第二金属熔融液和炉子中部的第一金属三个部分，第二金属熔融液从第二金属排放口排出后，炉渣可从炉底排出，剩下的第一金属从第一金属排放口被排除炉外，从而实现第一金属和第二金属的分离。
16.进一步优选的技术方案中，废料回收装置还包括惰性气体源与气体中的其他成分发生反应。
17.进一步优选的技术方案中，第二金属排放口通过第二输送通道与第二金属冷却室相连，第一金属废料排出口通过第一输送通道与第一金属冷却室相连。第一金属冷却室上设置有第一空气进入管和第一热空气排出管，第二金属冷却室上设置有第二空气进入管和第二热空气排出管，第一热空气排出管和第二热空气排出管通过热空气混流管道与燃气焚烧炉相连。第二金属通过第二金属排放口排出后进入冷却室，在冷空气的作用下冷却形成固态的第二金属，第一金属排出后进入第一金属冷却室，在冷空气的作用下冷却可获得第一金属废料。第二金属和第一金属废料冷却过程中形成的热空气会被输送进燃气焚烧炉，在热的作用下，热空气进一步升温并同燃气焚烧炉内的热气一起进入废料回收炉内，为金属复合材料的分离回收提供能量。
18.废料回收炉的炉体顶部设置有有机烟气排出口，所述有机烟气排出口通过有机烟气管道与所述燃气焚烧炉相连，所述有机烟气管道上设置有高温负压风机。热气管道内的热气在向废料回收炉内传导热量时，金属复合材料受热会有部分成分融化或挥发，切削液等挥发出来的有机物在负压风机的作用下，经过有机烟气管道被输送至燃料焚烧炉，和燃气一起燃烧为废料回收炉提供热量，这不仅有效解决了有害有机物排放对周边环境的影响，也有利于二次利用产生的有机物，有效节约了能源。
19.进一步优选的方案中，热气管道的排气端通过排气管与烟气热回收管道连接，所述烟气热回收管道通过废气换热器与所述燃气焚烧炉相连烟气热回收管道上设置有第一废气排出管。热气管道排出的气体一般是较热的空气，较热的空气经过热交换后，较热的空气通过废气换热器被输送进燃气焚烧炉内，在燃气焚烧炉内进行热交换后，又重新被送入热气管道。烟气热回收管道上还设置有冷空气进气口，热气管道排出的气体在烟气热回收管道的作用下，较冷的空气通过冷空气进气口排出。
20.进一步优选的技术方案中，所述第一废气排出管上连接有气体净化装置，所述气体净化装置上设置有第二废气排出管。所述烟气热回收管道上还连接有备用气体净化装置，所述备用气体净化装置上设置有第三废气排出管。燃料焚烧炉产生的热量被输送到废料回收炉的热气管道后，热气管道内会存在大量燃气燃烧产生的有害烟气，有害烟气会被排放到空气换热器中，有害烟气从烟气热回收管道排出时会经过气体净化装置，气体净化装置可为活性炭吸附装置，可以将烟气中的粉尘颗粒、有害有机物等有害成分吸附和处理掉，将符合排放标准的气体排放到空气中。备用气体净化装置的设置主要是为了防止气体净化装置净化效果差或不工作的情况出现，当废气排放管道出现净化效果不好或不工作的情况时，可立即切换到备用管道，以致不影响整个系统的工作。
21.本发明的优点和有益效果在于：
22.1、废料回收炉上设置有机烟气排出口，有机烟气排出口通过有机烟气管道与燃气焚烧炉相连，有机烟气管道上设置有高温负压风机，废料回收炉内的有机物在高温负压风机的作用下被抽回燃气焚烧炉，在燃气焚烧炉内燃烧，可以为废料回收炉提供热量，一方面有利于资源的回收利用，另一方面，可避免有机物直接排放对环境造成污染。
23.2、废料回收炉体的侧壁中部、侧壁下方和炉体底部分别设置有第一金属排放口、第二金属排放口和炉渣排放口，废料回收炉内还设置有拦截网，废料回收炉工作一段时间后，炉渣集中在炉体底部，第二金属的熔融液体在炉渣上，第一金属不会被融化，被拦截网拦截留在回收炉中部中，可有效实现两种金属和炉渣的分离，装置简单易操作。
24.3、第一金属和第二金属在冷却过程中产生的热量，通过热空气混流管道被输送进燃气焚烧炉，在燃气焚烧炉内被进一步加热后经热空气输送管输送进废料回收炉内，为废料回收炉的工作进一步提供热量，可有利于能源的重复利用。
25.4、热气管道的出气端连接有烟气热回收管道和气体净化装置，有利于对烟气的净化，使得排出的气体可以达到排放标准，减少对环境的危害，备用气体净化装置的设置可预防气体净化装置工作时出现异常情况，一方面保证了排出气体的质量，另一方面，也保障了废料回收生产的顺利进行。
26.5、惰性气体源可以通过减压阀将惰性气输送到废料回收炉内，有效防止金属在高温回收时被氧化或与气体中的其他成分发生反应。
附图说明
27.图1是实施例一中钢铝复合材料废料回收装置的结构示意图。
28.图2是实施例二中钛铝复合材料废料回收装置的结构示意图。
29.图中：1、燃气焚烧炉；2、废料回收炉；3、燃气进气口；4、热气管道；5、钛料钛料拦截网；6、热空气输送管；7、进料口；8、炉渣排放口；9、铝液排放口；10、钛料钛料排放口；11、输铝通道；12、铝液冷却室；13、钛料输送通道；14、钛料冷却室；15、第一空气输送管；16、第一热空气排出管；17、第二空气输送管；18、第二热空气排出管；19、热空气混流管道；20、有机烟气排出口；21、有机烟气管道；22、高温负压风机；23、排气管；24、烟气热回收管道；25、废气换热器；26、第一废气排出管；27、气体净化装置；28、第二废气排出管；29、备用气体净化装置；30、第三废气排出管；31、冷空气进气口；32、带减压阀的储气装置；33、阀门；34、第一氩气连接管；35、第二氩气连接管。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
31.实施例一
32.一种钢铝复合材料废料回收装置，包括燃气焚烧炉1和废料回收炉2，燃气焚烧炉1上设置有燃气进气管3，废料回收炉2内设置有热气管道4和钛料拦截网5，热气管道4的进气端通过热空气输送管6与燃气焚烧炉1相连，废料回收炉2的炉体上设有进料口7、炉渣排放口8、铝液排放口9和钛料排放口10，进料口7设置在炉体侧壁上方，炉渣排放口8、铝液排放
口9和钛料排放口10分别设置在炉体底部、炉体侧壁下方和钛料拦截网5的上部。钛料排放口10位于钛料拦截网5倾斜凹曲面的低点部位。废料回收炉2呈椭圆壳体结构，炉渣排放口8设置在椭圆壳体的底部，热气管道4设置有若干根，且竖向设置在废料回收炉内。铝液排放口9通过输铝通道11与铝液冷却室12相连，钛料排放口10通过输送通道13与钛料冷却室14相连。铝液冷却室12上设置有第二冷空气输送管15和第二热空气排出管16，钛料冷却室14上设置有第一冷空气输送管17和第一热空气排出管18，第一热空气排出管18和第二热空气排出管16通过热空气混流管道19与燃气焚烧炉1相连。废料回收炉2的炉体顶部设置有有机烟气排出口20，有机烟气排出口20通过有机烟气管道21与燃气焚烧炉1相连，有机烟气管道20上设置有高温负压风机22。热气管道4的排气端通过排气管23与烟气热回收管道24连接，烟气热回收管道24通过废气换热器25与燃气焚烧炉1相连。烟气热回收管道24上设置有第一废气排出管26。第一废气排出管26上连接有气体净化装置27，气体净化装置27上设置有第二废气排出管28。烟气热回收管道24上还连接有备用气体净化装置29，备用气体净化装置29上设置有第三废气排出管30。烟气热回收管道上还设置有冷空气进气口31。
33.实施例二
34.一种钛铝复合材料废料回收装置，包括燃气焚烧炉1和废料回收炉2，燃气焚烧炉1上设置有燃气进气管3，废料回收炉2内设置有热气管道4和钛料拦截网5，热气管道4的进气端通过热空气输送管6与燃气焚烧炉1相连，废料回收炉2的炉体上设有进料口7、炉渣排放口8、铝液排放口9和钛料排放口10，进料口7设置在炉体侧壁上方，炉渣排放口8、铝液排放口9和钛料排放口10分别设置在炉体底部、炉体侧壁下方和钛料拦截网5的上部。钛料排放口10位于钛料拦截网5倾斜凹曲面的低点部位。废料回收炉2呈椭圆壳体结构，炉渣排放口8设置在椭圆壳体的底部，热气管道4设置有若干根，且竖向设置在废料回收炉内。铝液排放口9通过输铝通道11与铝液冷却室12相连，钛料排放口10通过钛料输送通道13与钛料冷却室14相连。铝液冷却室12上设置有第二冷空气输送管15和第二热空气排出管16，钛料冷却室14上设置有第一空气输送管17和第一热空气排出管18，第一热空气排出管18和第二热空气排出管16通过热空气混流管道19与燃气焚烧炉1相连。废料回收炉2的炉体顶部设置有有机烟气排出口20，有机烟气排出口20通过有机烟气管道21与燃气焚烧炉1相连，有机烟气管道20上设置有高温负压风机22。热气管道4的排气端通过排气管23与烟气热回收管道24连接，烟气热回收管道24通过废气换热器25与燃气焚烧炉1相连。烟气热回收管道24上设置有第一废气排出管26。第一废气排出管26上连接有气体净化装置27，气体净化装置27上设置有第二废气排出管28。烟气热回收管道24上还连接有备用气体净化装置29，备用气体净化装置29上设置有第三废气排出管30。烟气热回收管道上还设置有冷空气进气口31。该回收装置上还连接有氩气输送装置，包括带减压阀的储气装置32和阀门33，带减压阀的储气装置32与阀门33通过第一氩气连接管34连通，阀门33通过第二氩气连接管35与废料回收炉2的顶部相连。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。