电磁推进式废铝回收系统的制作方法

本发明涉及金属冶炼设备领域，特别是涉及一种电磁推进式废铝回收系统。

背景技术：

废铝材是一类重要的资源，将其回收、再生与利用是一项极为有益的工作：一可使资源得到有效的利用；二可使环境得到保护；三是可节约大量能源等等；因此，各国政府对此项工作都很重视，并给予特殊的政策，如何利用再生废杂铝问题十分迫切。

目前，中国已经进入铝循环应用的再生周期，对废铝进行回收时，需要将其融化为铝液，使用传统坩埚、中频炉回收时，烧损较大，回收率低，尤其是铝屑铝箔回收时，废铝氧化严重，回收率较低，污染较大。

一些企业，如铝合金铸造企业，特别是汽车、摩托车铝合金零件制造生产企业在铝合金零件的制造生产过程中，从零件的铸造毛坯到零件表面处理前的工艺过程中会产生大量的铝合金切屑，对于这些铝屑的处理方式，有些厂家一般采用的是机械泵，机械泵回收铝材过程中，存在易损件较多、后期运行成本高、热损大、操作不便、铝水污染等缺点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种提高金属回收率、减少氧化渣、安全环保、结构简单、无易损件、运行成本低、操作简便的电磁推进式废铝回收系统。

本发明电磁推进式废铝回收系统，包括加料井、泵沟和电磁推进器，所述泵沟一端与熔炉连通、另一端与所述加料井连通，所述泵沟上连接所述电磁推进器，所述泵沟内设有切向流道，所述切向流道与所述加料井的径向相切，铝液沿所述泵沟切向流入所述加料井且在所述加料井内形成漩涡；所述加料井与熔炉连通，向所述加料井中添加废铝料，废铝料与铝液融合并回流到熔炉中。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述电磁推进器包括铁芯和线圈，所述铁芯包括若干个芯齿，相邻两个所述芯齿之间缠绕所述线圈，铁芯磁路设为开路。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述芯齿设有3n+1个，所述电磁推进器上缠绕3n组线圈。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述电磁推进器上还设有冷却管。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述泵沟的内壁上铺设有氮化硅板。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述氮化硅板的外侧铺设有耐火浇注板、保温板。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述泵沟的外壁上铺设有保温盖。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述泵沟与所述加料井连接的底面相对于所述泵沟与所述熔炉连接的底面向下倾斜2-10°。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述加料井的底端设有出铝口，所述出铝口为方形漏斗式结构。

本发明电磁推进式废铝回收系统，其中所述加料井上连接燃烧器。

本发明电磁推进式废铝回收系统与现有技术不同之处在于：本发明电磁推进式废铝回收系统，包括加料井、泵沟和电磁推进器，泵沟一端与熔炉连通、另一端与加料井连通，铝液从熔炉流出后进入泵沟，泵沟与加料井的连接处设有切向流道，切向流道与加料井的径向相切，铝液沿泵沟切向高速旋转流入加料井且在加料井内形成漩涡，向加料井内添加废铝料，废铝料与铝液融合并回流至熔炉内；废铝料回收过程中，铝液与火焰无直接接触，也无机械泵等易损部件，铝液的流动过程全封闭，能有效防止铝液的氧化，提高了实收率，因而，具有无易损部件、使用寿命长、实收率高、耗能低、排放少、体积小、生产效率高等优点。

下面结合附图对本发明的电磁推进式废铝回收系统作进一步说明。

附图说明

图1为本发明电磁推进式废铝回收系统的泵沟与加料井连接结构示意图；

图2为本发明电磁推进式废铝回收系统的结构示意图；

图3为本发明电磁推进式废铝回收系统的铝液回流结构示意图；

图4为本发明电磁推进式废铝回收系统的电磁推进器的结构示意图。

附图标注：1、进铝口；2、保温板；3、耐火浇注板；4、氮化硅板；5、电磁推进器；6、不锈钢板材；7、切向流道；8、加料井；9、回铝管；10、泵沟；11、熔炉；12、保温盖；13、料井盖；14、燃烧器；15、出铝口；16、线圈；17、铁芯；18、底座；19、冷却管；20、底板；21、芯齿。

具体实施方式

结合图1-图3所示，本发明电磁推进式废铝回收系统，包括加料井8、泵沟10和电磁推进器5，加料井8设为柱形筒体；泵沟10一端与熔炉11连通、另一端与加料井8连通，泵沟10上设有进铝口1，进铝口1固定在熔炉11上且与熔炉11连通，泵沟10为不锈钢板材6围覆形成的沟道，泵沟10在长度方向为封闭的结构、泵沟10的两端分别与熔炉11和加料井8连通，保证铝液在熔炉11、泵沟10和加料井8内循环流动；在熔炉11的炉腔内将铝块熔化成铝液后，使铝液由泵沟11进入加料井8，可以将投入加料井8中的废铝熔化，熔炉11与加料井8通过止口定位且用法兰连接为一体，以便维修时能够迅速地将两者分离。

铝液从熔炉11流出后进入泵沟10，泵沟10上连接电磁推进器5，电磁推进器5产生强大的变化磁场，磁场穿透泵沟10的外壳，作用于泵沟10内的铝液，驱动铝液流动，铝液沿泵沟10高速流入加料井8内，向加料井8内添加废铝料，废铝料与铝液融合后融化为铝液，铝液流回熔炉11进行二次利用。泵沟10与加料井8的连接处设有切向流道7，切向流道7与加料井8的径向相切，保证铝液沿泵沟10高速旋转切向流入加料井8且在加料井8内形成漩涡。铝液流动过程中，在惯性作用下，铝液沿切向流道7的延伸方向流动，加料井8的内壁为柱状结构，靠近加料井8的内壁面的铝液受到加料井8内壁面的阻力，铝液沿加料井8内壁面的延伸方向流动，靠近加料井8内壁面的铝液形成回旋流动状态，其余铝液继续沿切向流道7的延伸方向流动，靠近加料井8内壁面的铝液受到沿切向流道7延伸方向流动的铝液的冲击作用力，两股铝液在加料井8内相互扰流形成漩涡。加料井8与熔炉11之间通过回铝管9连通，向加料井8中添加废铝料，废铝料与形成漩涡的铝液融合，废铝料在高温铝液的作用下融化为铝液，铝液通过回铝管9回流到熔炉11中，直接进行二次利用，达到废铝料回收的目的，并且铝液流动过程在封闭的流道内，隔离了铝液与空气，防止铝液氧化。

泵沟10设为沿直线延伸的泵沟结构，铝液在泵沟10内直线流动，减小铝液的流动间距，进而减小铝液的能量损失，有助于对铝液进行保温。加料井8上配设有自动加料装置，自动加料装置将大块的废铝料破碎、去油、烘干、预热等处理，使废铝料以铝屑的结构自动加入加料井8中的铝液漩涡中，铝屑在铝液中迅速熔合，铝屑被高速旋转的铝液卷入流回至熔炉11内。通过上述方式溶解废铝料，起到了阻止铝液与火焰直接接触的作用，也没用机械泵那样的易损部件，能有效防止铝液的氧化，提高了实收率，因而，具有无易损部件、使用寿命长、实收率高、耗能低、排放少、体积小、生产效率高等优点。

结合图1和图4所示，电磁推进器5包括铁芯17和线圈16，铁芯17包括若干个芯齿21，相邻两个芯齿21之间缠绕线圈16，线圈16嵌入两个芯齿21的内侧，铁芯磁路设为开路，用于形成行波磁场，行波磁场带动铝液在泵沟10内定向流动，可以通过改变磁场的大小就可以直接控制铝液流量的大小。芯齿21设有3n+1个，电磁推进器5上缠绕3n组线圈16；电磁推进器5连接到三相电源上，线圈16的数量设为3的倍数，3n组线圈16三相垂直集中绕组，线圈16与铁芯17配合产生行波磁场。

整套电磁推进器5紧贴泵沟10安装，铁芯17的芯齿21靠近泵沟10安装，铁芯17上连接有底座18，底座18在远离芯齿21的一端，底座18间隔分布，底座18保证铁芯17连接的更稳固；底座18固定连接在底板20上，底板20上连接冷却管19，冷却管19内填充有低温流体，低温流体通过底板20、底座18与铁芯17进行换热，降低铁芯17和线圈16的温度，保证电磁推进器5的稳定运行。

泵沟10的内壁上铺设有氮化硅板4，氮化硅板4具有具有高强度、耐高温、耐热震性能、抗氧化性能、耐磨损性能、耐蚀性能好、自润滑性等特性，适用于金属加工过程，对泵沟10起到隔离防护的作用，同时对电磁推进器5产生的磁场无干扰、有助于铝液流动。

氮化硅板4的外侧铺设有耐火浇注板3、保温板2，耐火浇注板3贴合氮化硅板4，起到防火隔热的作用，减小铝液的热损失，也防止泵沟10的外壁温度过高；耐火浇注板3的外侧贴合铺设保温板2，保温板2选用wds纳米板，wds纳米板的比表面大、热阻大，保温隔热效果好，成本低。泵沟10的不锈钢板材6的外壁上铺设有保温盖12，保温盖12对泵沟10内的铝液起到保温作用，减小铝液的热损失。

泵沟10与加料井8连接的底面相对于泵沟10与熔炉11连接的底面向下倾斜2-10°，可以保证泵沟10内的铝液都流入加料井8内，防止铝液存留在泵沟10内而堵塞泵沟10、也减小铝液损耗。

如图3所示，加料井8的底端设有出铝口15，出铝口15上连接有回铝管9，回铝管9与熔炉11连通，铝液通过回铝管9回流至熔炉11内，完成铝液的循环流动过程。出铝口15为方形漏斗式结构，出铝口15的结构类似于马桶的排液口结构，加料井8为圆柱形，出料口的俯视结构为方形，有助于铝液在加料井8内形成漩涡，促进铝液的流动。

加料井8上设有料井盖13，料井盖13上连接燃烧器14，在设备运行前，启动燃烧器14，燃烧器14向加料井8加热，热空气在泵沟10和加料井8内流动，起到预热和烘炉的作用。

本发明电磁推进式废铝回收系统，整套系统固定在一个熔炉11外侧，其中泵沟10的一端与熔炉11相连，泵沟10与加料井8连通，加料井8与熔炉11相连；其原理是：利用电磁推进器5的电磁力推动泵沟10内的铝液，使泵沟10内的铝液高速沿加料井8的切线方向流入，在加料井8中形成漩涡，此漩涡可以把加入的废铝料卷入，从而减少废铝料烧损，提高生产效率。

本发明电磁推进式废铝回收系统，优点在于：

1、提高金属回收率

在金属回收率的提高上起了重要的辅助作用，通过快速接触和快速沉没，缩短熔炼周期，减少熔化的过程中产生的浮渣、增加回收率，提高回收后的熔炉11产量，缩短熔炉11的循环周期，提高生产效率；

2、氧化渣减少

封闭、保温的循环路径，保证循环功能和热量传送能力，能够降低泵沟10表面的温度，通过加料井8内的高速漩涡流，固体废料快速下沉到熔炉11底部，减少与空气接触时间，缩短熔化时间，大大减少了氧化渣的生成；

3、节约能源

通过电磁推进器5实现能量无接触转换，不和铝液接触就可将电磁能转换成铝液的动能，热损小，铝液的热传导效率大大提高，通过高速大流量加速了热传导，并形成漩涡产生了强大的下沉能力；

4、环保特性

炉外控制特性良好，当熔炉11的门关闭时允许很多类型的废料和其他添加物投入加料井8，通过加料井8流入熔炉11，合金添加物包括金属单质和复合合金，熔化和加料都能在炉门关闭状态下完成；同时保持熔炉11的温度和空气最小化；

5、缩短熔化时间，提高生产效率

依靠电磁推进器5高速而又大容量的流动能力，加速泵沟10、加料井8内的铝液流动，保证废铝料迅速流入熔炉11内，缩短废铝料熔化时间，提高生产效率；

6、废料添加灵活方便

加料井8内的漩涡产生强大的下沉力，废铝料加入到加料井8内后，在漩涡的下沉力的驱动下，迅速熔于铝液，适用于各种各样的废料；

7、有助熔体温度的均匀性

废铝料在加料井8内与铝液融合，铝液流回熔炉11内，回流的铝液对熔炉11内的铝液温度影响小，有助于保证熔炉11内温度的均匀，也使废铝料逐渐受热，保证废铝料受热均匀；

8、运行稳定

设备上没有运动部件，无易损件，运行成本低，可以连续全天24小时、全年365天不间断运行，使用寿命长；操作安全简便，自动化程度高。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。