一种再生铝生产用分选装置以及应用其的再生铝生产工艺的制作方法

1.本发明涉及铝合金生产技术领域，尤其涉及一种再生铝生产用分选装置以及应用其的再生铝生产工艺。


背景技术：

2.铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一，铝合金材料广泛应用于航空、航天、交通运输等行业，在铝合金生产工艺过程中，原料的纯净度的高低直接影响到生产出的铝合金质量的高低。
3.目前再生铝的生产工艺是将回收的废铝等材料人工分选处理，然后投入到火焰炉或熔炼炉内重熔的方式，铸造新的铝合金。但是回收回来的废铝中常常会混有一些含铁杂质合金，往往需要先进行筛除，现有技术中往往是人工筛除的，工人劳动强度大，较为费时费力；并且回收的废铝大多是体积大小不一，在实际生产过程中往往经大小不一的废铝块一同投入熔炼炉，在熔炼过程中容易出现熔炼不均的现象，影响成品铝合金的质量，生产出的铝合金机械强度差，韧性和塑性不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种再生铝生产用分选装置以及应用其的再生铝生产工艺。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种再生铝生产用分选装置，包括支撑架、投料斗、除铁装置、体积筛选装置以及收存罐，所述投料斗和所述除铁装置固定在所述支撑架上，所述投料斗设置在所述除铁装置的上方，所述除铁装置为输送带机构，所述输送带机构的出料端的滚筒为永磁滚筒，所述输送机构出料端的下方设置所述体积筛选装置的进料口，所述体积筛选装置倾斜设置，所述体积筛选装置的下方还设置敲击震动装置，所述体积筛选装置的下侧面开设开口，所述开口处固定筛网，所述筛网的下侧设置收存罐，所述收存罐至少设有四个。
6.优选地，所述除铁装置包括驱动滚筒、从动滚筒、输送带以及第一电机，所述输送带连接所述驱动滚筒和所述从动滚筒，所述驱动滚筒和所述从动滚筒的圆心分别固定第一中心轴和第二中心轴，所述驱动滚筒和所述从动滚筒分别通过第一中心轴和第二中心轴固定在所述支撑架的左右两侧，所述第一中心轴和所述第二中心轴与所述支撑架之间通过轴承连接固定，所述第一电机固定在所述支撑架上，所述第一电机的输出轴通过联轴器固定所述第一中心轴，所述驱动滚筒位于出料端，所述驱动滚筒为永磁滚筒。
7.优选地，所述体积筛选装置固定在第一支架上，所述体积筛选装置包括进料箱、第一滑料槽以及第一筛分槽，所述进料箱的槽口位于所述出料端的下方，所述进料箱的槽底呈斜坡设置，进料箱的槽底自右向左向下倾斜，所述进料箱的左侧侧壁上设有出料口，所述出料口固定所述第一滑料槽的一端，所述第一滑料槽向下倾斜设置，所述第一滑料槽的另一端固定所述第一筛分槽，所述第一筛分槽向下倾斜设置，所述第一筛分槽的槽底设有开
口，所述开口固定筛网，所述敲击震动装置设置在所述第一筛分槽的下方，所述第一筛分槽的另一端的下方放置所述收存罐。
8.优选地，所述第一滑料槽倾斜角度为25
°‑
45
°
，所述第一筛分槽的倾斜角度为5
°‑
15
°
，所述第一筛分槽的开口处的下方还固定有锥形斗，所述锥形斗的下方固定第一出料管，所述第一出料管的下方设有所述收存罐。
9.优选地，所述固定筛至少设置两个，所述固定筛的筛孔由靠近进料箱方向远离进料箱方向逐渐增大。
10.优选地，所述敲击震动装置包括第二电机、减速器以及敲击杆，所述敲击杆包括主轴杆以及方形块，所述第二电机的输出轴与所述减速器连接，所述减速器的输出轴通过联轴器固定所属主轴杆，所述方形块固定在所述主轴杆上，所述方形块设置在所述固定筛网之间的间隙的下方，所述方形块的一个侧面固定敲击块，所述敲击块为半球形。
11.优选地，所述投料斗的下方固定有排料嘴，所述排料嘴为上下两侧开口的短管，所述排料嘴的横截面为矩形，所述排料嘴横设在所述输送带上方。
12.一种应用该分选装置生产再生铝的生产工艺，包括以下步骤：s1：原料切块：回收废铝原料，将回收的废铝原料中长料切块；s2：原料筛选：将s1中切块的原料以及原回收的无需切块的原料投入投料斗内，在输送带机构的作用下向出料端运送，铁质原料会有永磁滚筒吸附，铝块原料会从永磁滚筒切线方向滑落入体积筛选装置，经体积筛选装置的固定筛将铝块原料筛选为铝屑、小铝块、中等铝块以及大铝块；s3：入炉熔炼：在此之前需先进行烘炉，炉温缓慢升至600℃～700℃，使炉体保温2～6小时，依次将s2中分选的大铝块、中等铝块、小铝块以及铝屑投入熔炼炉中熔炼，并进行扒渣；s4：初次检测：对s3中熔化的铝液进行预分析，取样部位位于熔炼炉中间部位，液面以下15～25cm；取样不低于3次，分析铝液内的组分及其相应的含量；s5：合金化：迅速提升熔炼炉的温度至660
‑
780℃，投入工业硅以及其他金属原料至铝液中熔化，加硅量控制60
‑
150分钟，合金化过程实时监控温度至少3次；s6：二次取样分析：对s5中的合金化率也进行取样分析，分析铝液内的组分及其相应的含量，取样方法与s4相同；s6：成分调整：将s6中的分析结果与产品成分进行比较，增加补充材料斤熔炼炉中进行熔化；s7：精炼除渣：精炼剂的用量按照3
‰
通过喷粉机向s6成分调整后的铝液中喷吹精炼剂，分批次进行喷粉并搅拌，时间控制在3
‑
5分钟，搅拌完成之后静置3～5min，使铝渣分离，接着将表面浮灰扒除干净；s8：除气：向除渣后的铝液内均匀通入氮气或者氦气，除气管位于铝液的底部并距炉底10
‑
15厘米，保证气体向上浮动时能与铝液充分接触，气体压力值为0.2～0.3mpa，除气时间大于10min；s9：炉前检测：对s7除气后的铝液进行取样分析，取样方法与s4相同，根据检验结果再次确定缺少的纯金属种类和数量并加入到炉内进行熔化，同时搅拌均匀；s10：静置：静置10
‑
20分钟，至无气泡及悬浮物上浮；
s11：浇注：控制铝液浇注温度：硅含量＞9%时温度控制680
‑
700℃；硅含量＜9%时温度控制700
‑
710℃ ；zld113变质产品725
‑
735℃；将铝液浇筑到模具内，并进行冷却，得到铝锭产品；s12：成品检测：分批次抽取铝锭产品进行光谱分析和化学成分检测，保证产品质量，并回炉不合格产品；s13：包装入库：经检测合格的产品包装后，打包入库。
13.优选地，首先加入大铝块、中等铝块，熔化后向铝液中加入小铝块熔化并搅拌，大铝块与中等铝块的质量和与小铝块的质量的比值为3
‑
4:1，小铝块熔化后，将铝液升温至660
‑
700℃，分批加入铝屑，同时进行搅拌，直到搅拌成糊状开始升温。
14.优选地，s7精炼除渣过程中，喷粉前将喷粉管放置在炉内铝液上方10
‑
15cm，预热1
‑
2min；喷粉时打开氮气阀门；喷粉机送电运转，待精炼剂喷出后，立即将喷粉管插入铝液中；喷粉过程中，喷粉管口保持在距炉底10c
‑
15cm处，做纵向或横向移动，保证到达熔池的最边缘部位，移动保持20
‑
30cm间距，喷粉时，以0.3米/秒的速度匀速移动；喷粉时间30
‑
40min。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：再生铝生产用分选装置能够筛选出回收的废铝原料中的铁质原料，防止熔炼时铁质原料影响生产的再生铝的产品质量，并且还设置体积筛选装置，能够将进入体积筛选装置的除去铁质的废铝原料按大小分选，方便后续生产工艺的进行；分选装置的投料斗的下方固定有排料嘴，所述排料嘴为上下两侧开口的短管，所述排料嘴的横截面为矩形，所述排料嘴横设在所述输送带上方；方便块状废铝料下落铺在输送带上，防止废铝原料堆积在输送带上，经永磁滚筒吸附铁质废料不完全，造成后续筛选的废铝原料中含有铁质废料，影响生产的再生铝的质量；利用上述分选装置，分选出大铝块、中等铝块、小铝块以及铝屑，熔炼过程首先加入大铝块、中等铝块，熔化后向铝液中加入小铝块熔化并搅拌，大铝块与中等铝块的质量和与小铝块的质量的比值为3
‑
4:1，小铝块熔化后，将铝液升温至660
‑
700℃，分批加入铝屑，使得熔炼过程中产出的铝液熔炼均匀，生产出的铝锭等铝合金产品机械强度好，韧性和塑性都有显著提高。
附图说明
16.图1为本发明一种再生铝生产用分选装置的结构示意图；图2为本发明一种再生铝生产用分选装置的体积筛选装置的俯视图；图3为本发明一种再生铝生产用分选装置的敲击振荡装置的敲击杆的结构示意图；图4为本发明一种再生铝生产用分选装置的排料嘴的立体结构示意图。
具体实施方式
17.为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
18.如图1和图2所示，一种再生铝生产用分选装置，包括支撑架100、投料斗200、除铁装置300、体积筛选装置400以及收存罐500，所述投料斗200和所述除铁装置300固定在所述支撑架100上，所述投料斗200设置在所述除铁装置300的上方，所述除铁装置300为输送带
机构，所述输送带机构的出料端的滚筒为永磁滚筒，所述输送机构出料端的下方设置所述体积筛选装置400的进料口，所述体积筛选装置400倾斜设置，所述体积筛选装置400的下方还设置敲击震动装置600，所述体积筛选装置400的下侧面开设开口，所述开口处固定筛网401，所述筛网401的下侧设置收存罐500，所述收存罐500至少设有四个。
19.如图1，所述除铁装置300包括驱动滚筒310、从动滚筒320、输送带330以及第一电机，所述输送带330连接所述驱动滚筒310和所述从动滚筒320，所述驱动滚筒310和所述从动滚筒320的圆心分别固定第一中心轴311和第二中心轴321，所述驱动滚筒310和所述从动滚筒320分别通过第一中心轴311和第二中心轴321固定在所述支撑架100的左右两侧，所述第一中心轴311和所述第二中心轴321与所述支撑架100之间通过轴承连接固定，使得驱动滚筒310和从动滚筒320能够在支撑架100上转动，从而带动输送带330运动，所述第一电机固定在所述支撑架100上，所述第一电机的输出轴通过联轴器固定所述第一中心轴311，所述驱动滚筒310位于出料端，所述驱动滚筒310为永磁滚筒，在驱动滚筒310下方还设置有铁料存储罐340，铁料存储罐340的罐口的最左侧侧壁位于驱动滚筒310的圆心的正下方。原料落入到输送带330后，由输送带330带动其向驱动滚筒310方向移动，驱动滚筒310为永磁滚筒，使得输送带330上的铁质材料会吸附在输送带330上，而非铁质材料的废铝原料则由驱动滚筒310的外侧圆周的切线方向滑落进入到体积筛选装置400中，当输送带330持续运动时，输送带330带动铁质原料向远离驱动滚筒310方向运动，使得铁质原料远离驱动滚筒，不在受到磁力后会从输送带330上脱落，进入到铁料存储罐340内。
20.所述体积筛选装置400固定在第一支架上，所述体积筛选装置400包括进料箱410、第一滑料槽420以及第一筛分槽430，所述进料箱410的槽口位于所述出料端的下方，所述进料箱410的槽底呈斜坡设置，进料箱410的槽底自右向左向下倾斜，所述进料箱410的左侧侧壁上设有出料口411，方便进入进料箱410的废铝原料从出料口411滑出。所述出料口411固定所述第一滑料槽420的一端，所述第一滑料槽420向下倾斜设置，所述第一滑料槽420的另一端固定所述第一筛分槽430，所述第一筛分槽430向下倾斜设置，所述第一筛分槽430的槽底设有开口，所述开口固定筛网401，所述敲击震动装置600设置在所述第一筛分槽430的下方，敲击该第一筛分槽430的下表面，使第一筛分槽430进行震动，促进废铝原料向远离进料箱410的方向移动并使原料震荡均匀，被固定筛401分选充分，所述第一筛分槽430的另一端的下方放置所述收存罐500，收存无法分选的较大块的废铝原料。
21.所述第一滑料槽420倾斜角度为25
°‑
45
°
，方便废铝材料从进料箱滑出，并给废铝材料进入到第一筛分槽430提供一定的移动速度；所述第一筛分槽430的倾斜角度为5
°‑
15
°
，方便废铝原料在第一分筛槽430中继续向远离进料箱410的方向移动，从而实现依次经过不同的固定筛401筛分。所述第一筛分槽430的开口处的下方还固定有锥形斗431，所述锥形斗431的下方固定第一出料管432，所述第一出料管432的下方设有所述收存罐500，方便分选后的废铝材料收入到收存罐500中。
22.所述固定筛401至少设置两个，所述固定筛401的筛孔由靠近进料箱410方向远离进料箱410方向逐渐增大。使得固定筛401能够依次分离出较小的铝屑或铝块后，较大的铝块还可以依次的向远离进料箱410方向继续移动，经后面的固定筛401分离。
23.如图2和图3，所述敲击震动装置600包括第二电机610、减速器620以及敲击杆630，所述敲击杆630包括主轴杆631以及方形块632，所述第二电机610的输出轴与所述减速器
620连接，所述减速器620的输出轴通过联轴器固定所属主轴杆，所述方形块632固定在所述主轴杆631上，主轴杆631穿过方形块632的中心，所述方形块632设置在所述固定筛网401之间的间隙的下方，所述方形块632的一个侧面固定敲击块633，所述敲击块633为半球形，第二电机610开启时，带动主轴杆631转动，从而带动方向块632转动，方形块上的敲击块633会规律的敲击第一筛分槽430的底部，使第一筛分槽进行震动，促进废铝原料向远离进料箱410的方向移动并使原料震荡均匀，被固定筛401分选充分。
24.如图1和图4，所述投料斗200的下方固定有排料嘴210，所述排料嘴210为上下两侧开口的短管，所述排料嘴210的横截面为矩形，所述排料嘴210横设在所述输送带330上方。方便块状废铝料下落铺在输送带330上，防止废铝原料堆积在输送带330上，经永磁滚筒吸附铁质废料不完全，造成后续筛选的废铝原料中含有铁质废料，影响生产的再生铝的质量。
25.一种应用该分选装置生产再生铝的生产工艺，包括以下步骤：s1：原料切块：回收废铝原料，将回收的废铝原料中长料切块；例如长条状或者线状等；s2：原料筛选：将s1中切块的原料以及原回收的无需切块的原料投入投料斗内，在输送带机构的作用下向出料端运送，铁质原料会有永磁滚筒吸附，铝块原料会从永磁滚筒切线方向滑落入体积筛选装置，经体积筛选装置的固定筛将铝块原料筛选为铝屑、小铝块、中等铝块以及大铝块；s3：入炉熔炼：在此之前需先进行烘炉，炉温缓慢升至600℃～700℃，使炉体保温2～6小时，依次将s2中分选的大铝块、中等铝块、小铝块以及铝屑投入熔炼炉中熔炼，并进行扒渣；s4：初次检测：对s3中熔化的铝液进行预分析，取样部位位于熔炼炉中间部位，液面以下15～25cm；取样不低于3次，分析铝液内的组分及其相应的含量；s5：合金化：迅速提升熔炼炉的温度至660
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780℃，投入工业硅以及其他金属原料至铝液中熔化，加硅量控制60
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150分钟，合金化过程实时监控温度至少3次；s6：二次取样分析：对s5中的合金化率也进行取样分析，分析铝液内的组分及其相应的含量，取样方法与s4相同；s6：成分调整：将s6中的分析结果与产品成分进行比较，增加补充材料斤熔炼炉中进行熔化；s7：精炼除渣：精炼剂的用量按照3
‰
通过喷粉机向s6成分调整后的铝液中喷吹精炼剂，分批次进行喷粉并搅拌，时间控制在3
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5分钟，搅拌完成之后静置3～5min，使铝渣分离，接着将表面浮灰扒除干净；s8：除气：向除渣后的铝液内均匀通入氮气或者氦气，除气管位于铝液的底部并距炉底10
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15厘米，保证气体向上浮动时能与铝液充分接触，气体压力值为0.2～0.3mpa，除气时间大于10min；s9：炉前检测：对s7除气后的铝液进行取样分析，取样方法与s4相同，根据检验结果再次确定缺少的纯金属种类和数量并加入到炉内进行熔化，同时搅拌均匀；s10：静置：静置10
‑
20分钟，至无气泡及悬浮物上浮；s11：浇注：控制铝液浇注温度：硅含量＞9%时温度控制680
‑
700℃；硅含量＜9%时温度控制700
‑
710℃ ；zld113变质产品725
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735℃；将铝液浇筑到模具内，并进行冷却，得到
铝锭产品；s12：成品检测：分批次抽取铝锭产品进行光谱分析和化学成分检测，保证产品质量，并回炉不合格产品；s13：包装入库：经检测合格的产品包装后，打包入库。
26.s3的具体操作方法为：首先加入大铝块、中等铝块，熔化后向铝液中加入小铝块熔化并搅拌，大铝块与中等铝块的质量和与小铝块的质量的比值为3
‑
4:1，小铝块熔化后，将铝液升温至660
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700℃，分批加入铝屑，同时进行搅拌，直到搅拌成糊状开始升温。将筛选出来的大铝块、中等铝块、小铝块以及铝屑依次溶化搅拌，防止铝液熔化不均匀，影响产品的机械强度及柔韧性能。
27.在熔炼过程中，随时检查火焰及原料的熔化状态； 待熔化完成，铝液温度升高至680
‑
700℃； 分批加入补充料，补充料可以是铝屑，每批次投料升温后用搅拌耙进行搅拌扒灰；烧损较大材料需用耙将材料压入铝液中以减少烧损；每批次投料量根据炉内铝液量控制2
‑
5吨，不允许单批次大于5吨；减少烧损，使铝液熔炼均匀，从而提高再生铝产品的机械强度。
28.s7精炼除渣过程中，喷粉前将喷粉管放置在炉内铝液上方10
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15cm，预热1
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2min；喷粉时打开氮气阀门；喷粉机送电运转，待精炼剂喷出后，立即将喷粉管插入铝液中；喷粉过程中，喷粉管口保持在距炉底10c
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15cm处，做纵向或横向移动，保证到达熔池的最边缘部位，移动保持20
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30cm间距，喷粉时，以0.3米/秒的速度匀速移动；喷粉时间30
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40min。精炼剂喷洒均匀，提高铝液精炼程度，减少铝液中杂质物质，从而提高再生铝的机械强度，韧性以及塑性。
29.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。