專利名稱：無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)及其回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種回收爐結(jié)構(gòu)及其回收系統(tǒng)，特別是一種無(wú)助容鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)及其回收系統(tǒng)。
因?yàn)殒V合金已被經(jīng)廣泛應(yīng)用，鎂合金的回收就變得重要。鎂合金可回收制成鎂錠，繼續(xù)使用，以有效避免鎂資源的浪費(fèi)。傳統(tǒng)上，鎂合金廢料使用一雙爐回收系統(tǒng)將雜質(zhì)分離，而后取純凈的鎂熔融鑄錠后，再使用。


圖1為傳統(tǒng)的鎂合金回收系統(tǒng)，包括一溶解爐100及一鑄造爐102。當(dāng)鎂合金于溶解爐100中，配合含氟、氯等化合物的助熔劑，被溶解后，雜質(zhì)會(huì)沉到底部或是懸浮在表面。溶解爐100的熔融通過(guò)一ㄇ型輸送管104，被引到鑄造爐102。此時(shí)，鎂合金熔融已被純化成大部分是鎂的熔融108，儲(chǔ)存于鑄造爐102中。于鑄造爐102中，其中間部位有較低雜質(zhì)量的鎂成分，因此由另一泵浦(未示)抽取較純的鎂熔融，鑄造成鎂錠。
圖2為另一種常用溶解爐結(jié)構(gòu)，于溶解爐100中，當(dāng)鎂合金由投入口110投入后，溶解爐100另外配置一攪拌器由一馬達(dá)112及一攪拌部分114構(gòu)成。攪拌器用于使鎂合金廢料熔融均勻。一般采用圖1的廢料回收系統(tǒng)，其需要占據(jù)大面積，不適用于小空間的操作。使用助熔劑時(shí)，回收鎂錠會(huì)容易因?yàn)辂}類化合物殘留而造成腐蝕性變差；而且回收率會(huì)較差。
另外，圖3為傳統(tǒng)的鑄錠模具。傳統(tǒng)的鑄錠模具116為一橫式模具。一般于鎂合金在熔融狀態(tài)時(shí)，會(huì)在空氣中氧化，進(jìn)而燃燒。為了避免氧化或燃燒，其熔融表面需由一層SF6氣體的保護(hù)。由于SF6氣體是會(huì)影響溫室效應(yīng)造成地球溫度上升，在未來(lái)將會(huì)被管制的氣體。如果采用橫式模具，其SF6氣體的耗費(fèi)量也較多，造成環(huán)保問(wèn)題。
本發(fā)明提供的一種無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)包括一熔融儲(chǔ)存槽，有一槽壁及一上蓋板。一第一隔板完全分隔熔融儲(chǔ)存槽成一第一空間與一第二空間。一第二隔板，其側(cè)邊緣粘附于第一隔板及熔融儲(chǔ)存槽的槽壁上，如此在第一空間中又分隔成一第三空間及一第四空間，其中第二隔板的底邊緣不與槽壁密合，如此第三空間與第四空間于底部是相通的。一過(guò)濾器配置于此第一隔板且接近上方的位置；而使得第二空間及第三空間中間包含該過(guò)濾器。一惰性氣體網(wǎng)狀通氣管系統(tǒng)則位于第四空間的底部，具有一些孔洞，使惰性氣體向上流出。一回收廢料投入口及一攪拌器配置于上蓋板上，且位于第三空間上方。當(dāng)廢料由投入口進(jìn)入第三空間，經(jīng)熔化為一回收熔融后及攪拌器將熔融廢料帶至底部，其后又流入第四空間。惰性氣體由孔洞流出形成一些氣泡，可分離熔融中的雜質(zhì)。回收熔融又由過(guò)濾器流入熔融儲(chǔ)存槽的第二空間。第二空間的熔融為一欲回收的純凈鎂合金材料。
本發(fā)明又提供一種無(wú)助熔鎂合金廢料回收系統(tǒng)，包括一回收爐溶解出欲回收純凈材料。一泵浦輸出管，由該回收爐的一熔融儲(chǔ)存槽，輸出該欲回收的純凈材料，以及一直立式一體成型鑄錠模具，其外周包括一散熱片。
上述回收爐又包括一熔融儲(chǔ)存槽，具有一槽壁及一上蓋板。一第一隔板，完全分隔該熔融儲(chǔ)存槽，使形成一第一空間與一第二空間。一過(guò)濾器，配置于該第一隔板，接近上方的一位置。一第二隔板，其側(cè)邊緣粘附于該第一隔板及該熔融儲(chǔ)存槽的該槽壁上，如此在該第一空間中又分隔成一第三空間及一第四空間，其中該第二隔板的一底邊緣不與該槽壁密合，如此該第三空間與該第四空間于底部是相通的，而第三空間包含過(guò)濾器。另外又包括一攪拌器及一廢料投入口，配置于該上蓋板上，且位于該第三空間的上方。
其中當(dāng)一廢料由該投入口進(jìn)入該第三空間時(shí)，經(jīng)該攪拌器帶至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入該第四空間，其中該回收熔融又由該過(guò)濾器流入該熔融儲(chǔ)存槽的該第二空間，該第二空間的一熔融為一欲回收的純凈材料。
100，102，200熔融儲(chǔ)存槽104輸送管106，108，220熔融110，214廢料投入口112，212攪拌器116，228鑄錠模具202a，202b隔板204過(guò)濾器206連接廢料投入口及攪拌器的H形管狀結(jié)構(gòu)208惰性氣泡凈化管組210底部連通口
220a，220b區(qū)隔空間222，224，226可分離輸送管先就結(jié)構(gòu)描述本發(fā)明特征，圖4為依照本發(fā)明，熔解爐結(jié)構(gòu)的上視圖與剖面圖。本發(fā)明的熔解爐結(jié)構(gòu)包括一熔融儲(chǔ)存槽200。此熔融儲(chǔ)存槽200有一槽壁及一上蓋板。另外一隔板202a配置于熔融儲(chǔ)存槽200中，完全分隔熔融儲(chǔ)存槽200成一第一空間220a與一第二空間220b。一過(guò)濾器204配置于此第一隔板202a且接近上方的位置。一第二隔板202b，其側(cè)邊緣粘附于第一隔板202a及熔融儲(chǔ)存槽200的槽壁上，如此在第一空間220a中又分隔成一第三空間220a’及一第四空間220a”。于上視圖中，第三空間220a’上方包含一攪拌器212及一廢料入口214，而第四空間220a”與底部有一惰性氣體凈化管組208。惰性氣體凈化管208組上有一些孔洞，允許惰性氣體出，于熔融中形成氣泡。
其中第二隔板202b的底邊緣不與槽壁密合，例如有一流通口210，如此第三空間220a’與第四空間220a”于底部是相通的。而第三空間220a’包含過(guò)濾器204。惰性氣體凈化管208，例如是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，位于第四空間220a”的底部，具有一些孔洞，使惰性氣泡向上流出。
一攪拌器212及一回收熔融投入口214配置于上蓋板之上，且位于第三空間220a’的上方。圖5為依照本發(fā)明，熔解爐結(jié)構(gòu)的另一剖面圖。由圖5可看出，攪拌器212及回收熔融投入口214的結(jié)構(gòu)。其又包括類似H形管狀結(jié)構(gòu)206，其有二垂直管狀部分，及一橫向連通部分，其中有一垂直管狀部分較長(zhǎng)，且其一端粘附于上蓋板，且將攪拌器212在熔融儲(chǔ)存槽200內(nèi)的部分包圍。H形管狀結(jié)構(gòu)206的其它管端216為一開(kāi)口結(jié)構(gòu)。其中一管端，接收由廢料投入口214投入的廢料。
以下描述本發(fā)明的操作機(jī)制與功能。于圖5中，如虛線所示，當(dāng)廢料由投入口214進(jìn)入第三空間220a’時(shí)，廢料會(huì)被導(dǎo)入H形管狀結(jié)構(gòu)206的一端。由于攪拌器212配合H形管狀結(jié)構(gòu)206的作用，將廢料迅速帶至爐底，易于融熔化廢料成為一回收熔融。此方式，可避免廢料浮在熔融表面燃燒，進(jìn)而造成浮渣生成，而減緩熔融溫降程度。另外迅速將低溫的熔融帶至爐壁加熱，均勻爐內(nèi)溫度，避免造成對(duì)流，使熔融表面受擾動(dòng)。又另外，攪拌器212可帶動(dòng)爐底沉淀物流動(dòng)，使其均勻分布，減少沉淀。
圖5的結(jié)構(gòu)，是于第三空間220a’的剖面圖，而圖4中的剖面圖，是切過(guò)過(guò)濾器204的剖面圖。由于第二隔板202b，所分隔出的第三空間220a’與第四空間220a”，其于底部有一流通口210互通。廢料經(jīng)镕化的熔融會(huì)由流通口210，從第三空間220a’流入第四空間220a”。由于，熔融的雜質(zhì)，一般是懸浮于熔融表面，底部的熔融有較純的鎂成分。如此以第二隔板202b將大部分雜質(zhì)隔除。徑純凈的回收物熔融有底部的開(kāi)口210，由第三空間220a’流入第四空間220a”。
此時(shí)，于底部的惰性氣體凈化管208其具有一些孔動(dòng)。經(jīng)通入惰性氣體，例如氬氣，其惰性氣體會(huì)由孔洞排出，形成一些氣泡。因雜質(zhì)會(huì)附著在這些氣泡上，而獲得再度分離雜質(zhì)的效果。
回收熔融又由過(guò)濾器204，流入熔融儲(chǔ)存槽200的第二空間220b。第二空間220b的熔融為一欲回收的純凈材料。相同的原因，雜質(zhì)通常聚集于熔融的表面或底部。過(guò)濾器204有一寬度d1，例如約90cm，而其位置與熔融的表面有一d2的距離，例如30cm，如此懸浮于熔融表面的雜質(zhì)避免流入第二空間220b。而過(guò)濾器204也距底部有一段距離，例如比惰性氣體凈化管208的位置高。
一上述回收過(guò)程，于熔融儲(chǔ)存槽200的第二空間220b，有純的回收材料熔融，例如鎂熔融，其由鎂合金廢料回收而來(lái)。本發(fā)明的鎂廢料回收爐，其熔融儲(chǔ)存槽200的設(shè)計(jì)，配合隔板202a，202b，使分隔出三個(gè)空間220a’，220aa’，220b，分別具有不同功能。本發(fā)明因此能節(jié)省空間，允許在一小空間，就可進(jìn)行鎂廢料回收。
上述的特征是本發(fā)明的鎂廢料回收爐結(jié)構(gòu)，但是就整體回收系統(tǒng)而言，圖6為依照本發(fā)明，鎂合金廢料回收系統(tǒng)。熔融儲(chǔ)存槽200的結(jié)構(gòu)如前述，當(dāng)純凈的回收熔融收集于第二空間220b時(shí)，回收熔融由一可分離式的輸出管，將回收熔融輸出由直立式模具228，進(jìn)行鑄錠。分離式的輸出管包括前段部分222，及后段部分226，其間由一可分離式連接裝置224連接。由于熔融出時(shí)可能會(huì)堵塞，此時(shí)可分離式連接裝置224可輕易拆開(kāi)清洗。
本發(fā)明，特別設(shè)計(jì)直立式模具228，當(dāng)回收熔融引入后，冷卻成錠。本發(fā)明在考慮在熔融表面的保護(hù)氣體SF6的使用量，因設(shè)計(jì)直立式模具228，其所需的SF6氣體，僅是橫截面的范圍。比較于傳統(tǒng)如圖3的橫立式模具116，可有效減少SF6氣體的使用。同時(shí)，直立式模具228也節(jié)省平面占有空間。
圖7為依照本發(fā)明，直立式鑄錠模具結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的直立式鑄錠模具228為一體成型又包括側(cè)邊的散熱片。使有效且均勻的冷卻回收熔融。
本發(fā)明的無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)與特征1.本發(fā)明的回收爐，包括三室的設(shè)計(jì)，可導(dǎo)引熔湯流向，均勻爐內(nèi)溫度。
2.本發(fā)明的回收系統(tǒng)，可有效節(jié)省空間，適合現(xiàn)場(chǎng)回收。
3.本發(fā)明的回收爐，其中惰性氣泡凈化管組208，能有效去除熔湯內(nèi)的雜質(zhì)與含氣。
4.本發(fā)明的回收爐，H形管狀結(jié)構(gòu)206配合攪拌器可迅速將廢料帶至爐底，避免廢料浮在湯面燃燒，減少浮渣生成，減緩熔湯溫降動(dòng)，其中迅速降低溫的熔湯帶至爐壁加熱，均勻爐內(nèi)溫度，不造成熔湯擾動(dòng)。
5.本發(fā)明的回收系統(tǒng)，包括一可分離式的輸出管，可易于清理管內(nèi)堵塞，確保使用效能。
6.本發(fā)明的模具228，設(shè)計(jì)為直立式，附帶散熱片一體成型，并加強(qiáng)散熱效果。另外，減少保護(hù)氣體所需覆蓋面積，可節(jié)省其用量。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)包括一熔融儲(chǔ)存槽，具有一槽壁及一上蓋板；一第一隔板，完全分隔該熔融儲(chǔ)存槽，使形成一第一空間與一第二空間；一過(guò)濾器，配置于該第一隔板，接近上方的一位置；一第二隔板，其側(cè)邊緣粘附于該第一隔板及該熔融儲(chǔ)存槽的該槽壁上，如此在該第一空間中又分隔成一第三空間及一第四空間，其中該第二隔板的一底邊緣不與該槽壁密合，如此該第三空間與該第四空間于底部是相通的，而第三空間包含過(guò)濾器；以及一攪拌器及一廢料投入口，配置于該上蓋板上，且位于該第三空間的上方，其中當(dāng)一廢料由該投入口進(jìn)入該第三空間時(shí)，經(jīng)該攪拌器帶至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入該第四空間，其中該回收熔融又由該過(guò)濾器流入該熔融儲(chǔ)存槽的該第二空間，該第二空間的一熔融為一欲回收的純凈材料。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)更包括一惰性氣體凈化管，位于該第四空間的底部，具有多個(gè)孔洞，使一惰性氣體能向上流出，其中當(dāng)該惰性氣體由該惰性氣體凈化管的該些孔洞流出，于該回收熔融中形成多個(gè)氣泡以再度分離雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，其特征是，該回收熔融包括一鎂合金，而欲回收的純凈材料為一回收鎂材料。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，其特征是，該熔融儲(chǔ)存槽的該上蓋板，又包括一輸出口，以將該欲回收的純凈材料輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)又包括一H形的一管狀結(jié)構(gòu)，其一第一管端，密合于該上蓋板，將該攪拌器于該熔融儲(chǔ)存槽內(nèi)的一部分包圍，而該管狀結(jié)構(gòu)的其它多個(gè)第二管端為一開(kāi)口結(jié)構(gòu)，使該回收熔融可由該投入口，先由該些第二管端其中之一進(jìn)入，被攪拌。
6.一種合金廢料回收系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括一回收爐，其又包括一熔融儲(chǔ)存槽，具有一槽壁及一上蓋板；一第一隔板，完全分隔該熔融儲(chǔ)存槽，使形成一第一空間與一第二空間；一過(guò)濾器，配置于該第一隔板，接近上方的一位置；一第二隔板，其側(cè)邊緣粘附于該第一隔板及該熔融儲(chǔ)存槽的該槽壁上，如此在該第一空間中又分隔成一第三空間及一第四空間，其中該第二隔板的一底邊緣不與該槽壁密合，如此該第三空間與該第四空間于底部是相通的，而使得第二空間及第三空間中間包含該過(guò)濾器；以及一攪拌器及一廢料投入口，配置于該上蓋板之上，且位于該第三空間的上方，其中當(dāng)一廢料由該投入口進(jìn)入該第三空間時(shí)，經(jīng)該攪拌器帶至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入該第四空間，其中該回收熔融又由該過(guò)濾器流入該熔融儲(chǔ)存槽的該第二空間，該第二空間的一熔融為一欲回收的純凈材料；一輸出管，由該回收爐的該熔融儲(chǔ)存槽，輸出該欲回收的純凈材料；以及一直立式一體成型鑄錠模具，其包括一散熱片。
7.如權(quán)利要求6所述的合金廢料回收系統(tǒng)，其特征是，該回收爐更包括一惰性氣體凈化管，位于該第四空間的底部，具有多個(gè)孔洞，使一惰性氣體能向上流出，其中當(dāng)該惰性氣體由該惰性氣體凈化管的該些孔洞流出，于該回收熔融中形成多個(gè)氣泡以再度分離雜質(zhì)。
8.如權(quán)利要求6所述的合金廢料回收系統(tǒng)，其特征是，該回收熔融包括一鎂合金，而該欲回收的純凈材料為一回收鎂材料。
9.如權(quán)利要求6所述的合金廢料回收系統(tǒng)，其特征是，該回收爐，又包括一H形的一管狀結(jié)構(gòu)，其一第一管端，密合于該上蓋板，將該攪拌器于該熔融儲(chǔ)存槽內(nèi)的一部分包圍，而該管狀結(jié)構(gòu)的其它多個(gè)第二管端為一開(kāi)口結(jié)構(gòu)，使該回收熔融可由該投入口，先由該些第二管端其中之一進(jìn)入，被攪拌。
10.如權(quán)利要求6所述的合金廢料回收系統(tǒng)，其特征是，該輸出管包括一可分離式輸出管。
全文摘要
一種無(wú)助熔鎂合金廢料回收爐結(jié)構(gòu)，包括一熔融儲(chǔ)存槽有一槽壁及一上蓋板。一第一隔板完全分隔熔融儲(chǔ)存槽成一第一空間與一第二空間。一第二隔板，其側(cè)邊緣粘附于第一隔板及熔融儲(chǔ)存槽槽壁上，如此在第一空間中又分隔成一第三空間及一第四空間，其中第二隔板的底邊緣不與槽壁密合，如此第三空間與第四空間于底部是相通的。一過(guò)濾器配置于此第一隔板且接近上方的位置；而使得第二空間及第三空間中間包含該過(guò)濾器。一惰性氣體網(wǎng)狀通氣管系統(tǒng)則位于第四空間的底部，具有一些孔洞，使惰性氣體向上流出。一回收廢料投入口及一攪拌器配置于上蓋板上，且位于第三空間上方。
文檔編號(hào)C22B26/00GK1434138SQ02102390
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者鄭百種 申請(qǐng)人:敬得科技股份有限公司