CN103114204B - 一种回收钨基合金废料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收钨基合金废料的方法，包括以下步骤：(1)预处理钨基合金废料；(2)预处理后的钨基合金废料在回收炉中进行氧化反应；(3)氧化反应后的产物在回收炉中进行还原反应。本发明的优点为钨基合金废料在专用设备中通过氧化还原反应转化成优质钨合金粉，可直接用于生产高性能钨合金，从而实现资源有效再利用、并提高其利用率。

Description

一种回收钨基合金废料的方法
技术领域
本发明涉及一种回收钨基合金废料的方法。
背景技术
钨是不可再生资源，经过多年的开采使得其储量急剧下降，因此为保护现有的钨资源，提高其利用率，回收再利用钨显得尤为重要。通常，回收钨基合金有熔浴回收法、湿法冶金法和氧化还原法三种，其中，熔浴回收法温度高、能耗大、工艺复杂、回收成本高；湿法冶金法工艺也相当复杂、且容易对环境造成严重的污染；只有氧化还原法工艺简单、经济可靠。回收后的钨基合金废料一般用于钢企生产特种钢材，这是最简单的资源回收利用，利用率不高。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够提高钨基合金废料利用率、直接将钨基合金废料转化成优质钨合金粉的方法。
技术方案：本发明所述的回收钨基合金废料的方法，包括以下步骤：
一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理钨基合金废料；
(2)预处理后的钨基合金废料进行氧化反应：将预处理后的钨基合金废料装在废料托盘中、并置于回收炉的进料平台上；自动炉门打开，废料托盘由推进装置推进输料管，自动炉门关闭，控制炉内温度，钨基合金废料被氧化成氧化物；
(3)氧化反应后的产物进行还原反应：炉内先通惰性气体，再通还原气体，控制炉内温度，使得钨基合金废料的氧化物在回收炉中发生还原反应。
其中，所述步骤(1)一般是对钨基合金废料进行清洗和破碎处理，可以采用5-10％HCL和5％NaOH清洗钨基合金废料。所述步骤(2)氧化反应温度为600-1100℃，优选的氧化温度为700-900℃。所述步骤(2)反应结束后自动炉门打开，出料，检测，选择合格产物，然后再将合格产物按照步骤(2)的方式送入炉内。所述步骤(3)还原反应温度为630-1200℃，优选的还原温度为700-1000℃。所述步骤(3)反应结束后，还原反应后的产物添加合金元素制成钨合金粉。所述合金元素为铁或镍。
有益效果：本发明与现有技术相比，其优点为钨基合金废料在专用设备中通过氧化还原反应转化成优质钨合金粉，可直接用于生产高性能钨合金，从而实现资源有效再利用；同时该设备采用五带控温，半自动化方式进料，自动调节进气量，对影响产品质量的生产工艺参数进行了自动控制，确保了生产产品的质量。
附图说明
图1为本发明专用设备的结构示意图；
图2为本发明专用设备的俯视图。
具体实施方式
如图所示，本发明的专用设备回收炉包括炉体1，炉体1采用保温材料制作，在炉体1内平行设置四道废料托盘导轨，上下各两道，在炉体1的两端外侧对应于炉内轨道位置设有输料管2，在输料管2外包裹水冷套9，出料端输料管2上的水冷套是为了降低出料的温度，以便收集物料进行检测，进料端输料管上的水冷套是为了降低出气的温度。输料管2的管口设有自动炉门3，该自动炉门3由液压装置控制其开闭，在进料端的自动炉门3外依次设置与输料管2位置对应的进料平台4和推进装置5，该推进装置5为主推油缸。先人工将钨基合金废料装入废料托盘并置于进料平台4上，再启动机器，主推油缸将废料托盘推送入输送管2，炉体1内设有控制传感器16，用于控制废料反应温度，使得废料在空气气氛600~1100℃下将钨基高比重合金废料氧化成氧化物，在出料端的自动炉门3外设置出料平台6，用于人工收集经过氧化反应的钨基合金废料，然后检测。出料端的输料管2上设有进气口8，进气口8连接流量控制器13，用于控制氢气的进气量，经过氧化反应的废料再次置于进料平台，进入炉体1，在氢气气氛630~1200℃下可将高比重合金废料还原成高比重合金粉。在进料端的输料管2上设有出气口7，并在该端的输料管2上连接雾集桶10，并在该雾集桶10上设置冷却通道11和防爆孔12，出气口7和进气口8均连接氢气管路，炉体1外一侧设有气体回收管14，并在该管上安装回路平衡阀15，一般情况下，平衡阀关闭；开启炉门前，先打开平衡阀，在炉门打开时，氢气直接从气体回收管内通过，然后返回氢气管路，而不从炉体内通过，使得炉门打开时炉内气压降低，从而保证了操作人员的安全。
实施例1：首先，采用5％HCL和5％NaOH清洗钨基合金废料、并将废料处理成小块状；其次，将装有钨基合金废料的托盘置于回收炉的进料平台4上；开启***，自动炉门3打开，废料托盘由推进装置5推进输料管2，自动炉门3关闭，控制炉内温度600℃，废料在回收炉中发生氧化反应，将钨基合金废料氧化成氧化物；反应结束后自动炉门3打开，出料；然后检测产物，将检测合格的产物再次置于进料平台4上，由推进装置5将其推进输料管2，同时炉内先通入氮气，再通入还原气体氢气，废料在回收炉中发生还原反应，温度控制在630℃，反应结束后出料检测；还原反应后的产物添加铁、镍等合金元素制成钨合金粉。
实施例2与实施例1步骤基本相同，其区别在于：HCL浓度为10％，氧化反应温度为1100℃，还原反应温度为1200℃。
实施例3与实施例1步骤基本相同，其区别在于：HCL浓度为7％，氧化反应温度为700℃，还原反应温度为700℃。
实施例4与实施例1步骤基本相同，其区别在于：氧化反应温度为900℃，还原反应温度为1000℃。
实施例5与实施例1步骤基本相同，其区别在于：氧化反应温度为800℃，还原反应温度为900℃。

Claims (7)

1.一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理钨基合金废料；
(2)氧化反应在回收炉中进行，该回收炉包括炉体(1)，炉体(1)内平行设置四道废料托盘导轨，上下各两道，在炉体(1)的两端外侧对应于炉内轨道位置设有输料管(2)，在输料管(2)外包裹水冷套(9)，输料管(2)的管口设有自动炉门(3)，该自动炉门(3)由液压装置控制其开闭，在进料端的自动炉门(3)外依次设置与输料管(2)位置对应的进料平台(4)和推进装置(5)；将预处理后的钨基合金废料装入废料托盘并置于进料平台(4)上，启动机器，自动炉门(3)打开，推进装置(5)将废料托盘推送入输料管(2)，自动炉门(3)关闭，炉体(1)内设有用于控制废料反应温度的控制传感器(16)，使得废料在空气气氛下将钨基合金废料氧化成氧化物，在出料端的自动炉门(3)外设置出料平台(6)，反应结束后自动炉门(3)打开，人工收集经过氧化反应的钨基合金废料，然后检测并选择合格产物，再将合格产物按照本步骤的方式送入炉内；
(3)还原反应：出料端的输料管(2)上设有进气口(8)，进气口(8)连接用于控制氢气的进气量的流量控制器(13)，经过氧化反应的钨基合金废料再次置于进料平台，进入炉体(1)，在氢气气氛下可将钨基合金废料还原成高比重合金粉；在进料端的输料管(2)上设有出气口(7)，并在该端的输料管(2)上连接雾集桶(10)，并在该雾集桶(10)上设置冷却通道(11)和防爆孔(12)，出气口(7)和进气口(8)均连接氢气管路，炉体(1)外一侧设有气体回收管(14)，并在该管上安装回路平衡阀(15)。
2.根据权利要求1所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：所述步骤(1)对钨基合金废料进行清洗和破碎处理。
3.根据权利要求2所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：采用5-10％HCL和5％NaOH清洗钨基合金废料。
4.根据权利要求1所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：所述步骤(2)氧化反应温度为600-700或1100℃。
5.根据权利要求1所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：所述步骤(3)还原反应温度为630-700或1000-1200℃。
6.根据权利要求1所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：所述步骤(3)反应结束后，还原反应后的产物添加合金元素制成钨合金粉。
7.根据权利要求6所述的一种回收钨基合金废料的方法，其特征在于：所述合金元素为铁或镍。
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