CN111979429B - 一种废铝回收除渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属熔炼回收技术领域，尤其是一种废铝回收除渣装置，该装置包括搅拌滚炉、料斗、刮灰铲子、主动轮、从动轮、转轮、液压支架、多级过滤器以及传送装置，搅拌滚炉的炉壁内设交错排布的电磁搅拌装置和测温用的热电偶；可伸缩性刮灰铲子位于搅拌滚炉中，刮灰铲子内部采用中空结构，底部采用多孔结构；料斗位于搅拌滚炉口的刮灰铲子上表面的正上方；主从动轴位于搅拌滚炉两侧下方，搅拌滚炉后端支柱的正下方设液压支架，搅拌滚炉的炉口正下方安置有破碎器及多级过滤器，多级过滤器下设传送装置；该发明能够在废铝回收除渣过程中，改善操作环境以及自动化程度高的同时，也提高了铝灰的去除率。

Description

一种废铝回收除渣装置

技术领域

本发明涉及金属熔炼回收技术领域，尤其为一种废铝回收除渣装置。

背景技术

铝加工，特别是铝合金制造为获得高质量、高纯度的铝锭或铝合金，在熔炼过程中,一般都会加入各种溶剂、精炼剂等，这些固体溶剂和精炼剂熔融之后，都会与其熔体中的杂质发生反应，会在熔体的上表层形成一定数量的浮渣，俗称为铝灰。根据欧洲危险废物目录，铝灰属于有毒且危险性废物，直接堆存铝灰不但占用大量耕地，而且其盐分会缓慢积聚在土壤中而导致盐碱化，扰乱周围植物根系正常生理活动；铝灰中的钡、铬、铅也会导致土壤重金属超标，污染地下水（因为铝灰中含有大量AlN、AlCl₃，与水反应会产生氨气，污染空气）。此外，铝灰中含大量的金属铝，据统计，全国每年产生的铝灰中大约有40000 t金属铝没有被有效地回收利用，相当于一个中小型的铝冶炼企业的生产规模。

目前，典型的用于从铝灰中回收金属铝的方法包括炒灰回收法、倾动回转窑法和压榨回收法，但是这些方法有的产生大量有害气体，污染环境，有的虽然操作简便，但是回收率低、成本高，有的虽然操作环境好，自动化程度高，但是回收率低。因此，研发高效率专用废铝回收除渣设备成为铝冶炼、铝加工企业尤其是再生铝企业的当务之急。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种废铝回收除渣装置，该装置能够将搅拌滚炉中的铝灰尽可能的去除干净，并且将铝灰中的废渣跟铝灰进行充分分离，然后对铝灰进行回收，重复利用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种废铝回收除渣装置，包括搅拌滚炉、料斗、液压杆、刮灰铲子、主动轴、从动轴、转轮、电机、液压支架、破碎机和多级过滤器等装置。

所述搅拌滚炉的炉壁内设有电磁搅拌器和测温用的热电偶，电磁搅拌器和热电偶交错排布，离搅拌滚炉炉口一定距离的外壁面设啮合齿轮，离搅拌滚炉底端一定距离的外壁面设啮合齿轮。

所述刮灰铲子可放置于搅拌滚炉中；

所述刮灰铲子内部设计采用中空结构，铲子中空结构下部为多孔结构，以便通氨气及输送除渣剂，所述刮灰铲子上表面采用弧形通道，用于输送铝灰；所述刮灰铲子的前端设有耐高温的网状刮刀，以将熔融铝液中的铝渣刮出；所述刮灰铲子与液压杆相连，液压杆与进气罐相连，用于对刮灰铲子的伸缩，便于刮出铝灰。

所述支架上端安装电磁开关和两个液压杆，所述电磁开关自动控制料斗口的开启与闭合。

所述料斗位于搅拌滚炉口且在刮灰铲子的正上方，可将盛放的铝灰输送至搅拌滚炉中；所述搅拌滚炉底部中心安装一个转杆，转杆两端安装轴承一，所述搅拌滚炉后端支柱的正下方设液压支架，用于升降搅拌滚炉；所述搅拌滚炉下方安装一个基板，在基板右侧安装主动轴，沿搅拌滚炉口方向在基板左侧安装从动轴，主从动轴两端安装轴承二以及齿轮，使得主从动轴可以在轴承的作用下转动以及与搅拌滚炉外壁面上的齿轮进行啮合，进而使得搅拌滚炉与从动轴沿着斜面方向随主动轴一起旋转，同时也是对搅拌滚炉进行约束；所述主动轴沿搅拌滚炉口方向前端下侧安装电机，电机上方安装电机的皮带传动装置，与轴承配合的主动轴上安装转轮。

所述搅拌滚炉的炉口的正下方安装破碎器和多级过滤器，破碎机出口与多级过滤装置进口对接，以对废铝灰进行除渣回收，所述多级过滤器左侧安有电磁振动器，将铝灰完全过滤，同时在多级过滤器的正下方安装传送带，在传送带与多级过滤器之间设有两个并排盛放的回收桶，以将所得废渣及回收铝进行传送。

所述破碎机采用对辊设计，通过两圆柱辊子的相向运动以及两圆柱辊子的距离来对搅拌滚炉中刮出的铝灰进行破碎。

所述多级过滤器采用250μm、200μm、50μm的过滤筛，过滤筛从上往下采用15°、20°、25°的倾斜，三种不同孔径的过滤筛右侧分别有一个开口，三个开口分别连接一个出渣管，出渣管末端设有对应的收渣桶。

通过振动以及重力作用将大于滤筛孔径的废渣通过出渣管进行去除。

所述传送带呈前后传送，将所筛好的铝灰进行及时回收处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）通过搅拌滚炉内交错排布的电磁搅拌装置、热电偶和特殊设计的刮灰铲子，可将炉室里产生的大部分热量用于铝的熔化，并且实时测定炉内各处的温度，使在熔炼过程中，熔炼炉的温度更加稳定可控，以提高铝的熔炼效率；

（2）在废铝回收除渣过程中，改善操作环境，提高自动化程度高的同时，通过特殊结构的刮灰铲子，也提高了铝灰的去除率；

（3）使用破碎机和多级过滤器，解决了铝灰回收率低的问题，实现了铝灰的重复利用，降低成本，减少对环境的污染。

附图说明

图1为本发明提供的废铝回收除渣装置结构示意图；

图2为刮灰铲子的三维轴视图；

图3(a)为搅拌滚炉左右两侧下方的主从动轴的正视图, 图3(b)为电机与主动轴上的皮带轮连接的侧视图；

图4为传送带及回收桶的示意图；

图5为液压支架的正视图。

1-料斗；2、液压杆一；3-电磁开关；4、液压杆二；5-液压杆三；6-进气罐；7-刮灰铲子；8-多孔刮刀；9-支架；10-搅拌滚炉；11-啮合齿轮；12-电磁搅拌器；13-热电偶；14-轴承一；15-齿轮；16-轴承二；17-主动轴；18-电机；19-电机的皮带传动装置；20-转轮；21-液压支架；22-破碎机；23-圆柱辊子；24-皮带；25-多级过滤器；26-电磁振动器；27-250μm的过滤筛；28-200μm的过滤筛；29-50μm的过滤筛；30-出渣管；31-回收桶；32-传送带；33-收渣桶。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，不是全部的实施方式，基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

该废铝回收除渣装置主体为搅拌刮灰及回收装置，搅拌刮灰装置主要包括搅拌滚炉10、料斗1和刮灰铲子7，搅拌滚炉10的炉壁中设交错排布的电磁搅拌器12和测温用的热电偶13，使熔炼炉的温度更加稳定可控，提高铝的熔炼效率；搅拌滚炉10的后侧下方设有液压支架21，液压支架21的材质为316L不锈钢，能后承受的载荷为150Mpa，同时，搅拌滚炉10底部中心安装一个转杆，转杆两侧安装轴承一14，所述搅拌滚炉10下方安装一个基板，在基板右侧安装主动轴17，沿搅拌滚炉口方向在基板左侧安装从动轴，主从动轴两端安装轴承二16以及齿轮15，使得主从动轴可以在轴承的作用下转动以及与搅拌滚炉10外壁面上的齿轮进行啮合，进而使得搅拌滚炉10与从动轴沿着斜面方向随主动轴17一起旋转，同时也是对搅拌滚炉10进行约束；所述主动轴17沿搅拌滚炉10口方向前端下侧安装电机18，电机上方安装电机的皮带传动装置19，与轴承配合的主动轴17上安装转轮20。

搅拌滚炉10炉内设有刮灰铲子7，刮灰铲子7的前端设有耐高温的网状刮刀8；刮灰铲子7与液压杆三5相连，液压杆三5与支架9相连，用于刮灰铲子7沿炉口方向的伸缩，便于刮出铝灰；刮灰铲子7内部设计采用中空结构，铲子中空结构下部为多孔结构（图2），以便通氨气及输送除渣剂，所述刮灰铲子上表面采用弧形通道（图2a），用于输送铝灰。在刮灰铲子7的正上方设有供料装置料斗1，将需要熔融的原材料沿刮灰铲子7的弧形上表面流入搅拌滚炉10内。

回收装置主要包括破碎机22、多级过滤器25和回收桶31。

搅拌滚炉10与回收装置22/25/31对接，搅拌滚炉口可在-45°-45°之间转动，破碎机22的两个圆柱辊子23的材质为316L不锈钢，两圆柱辊子23通过皮带24相连接，且两圆柱辊子的距离范围为10-15mm，破碎机22出口与多级过滤器25进口对接，多级过滤器25材质为透明无机高强度硼硅酸盐玻璃，多级过滤器25内从上到下设250μm、200μm、50μm的过滤筛27/28/29，三种不同孔径的过滤筛右侧分别有一个开口，每个开口连接一个出渣管30，出渣管30末端设相应的收渣桶33；多级过滤器25左侧安装电磁振动器26，将铝灰完全过滤，同时在多级过滤器25的正下方安装传送带32，在传送带32与多级过滤器25之间设有两个并排放的回收桶31，可及时将得到合格的铝灰进行回收。

该废铝回收除渣装置主要工作原理：供料装置料斗1将需要熔融的原材料通过刮灰铲子7的弧形上表面流入搅拌滚炉10中，达到一定程度后，电磁开关3会通过电磁感应***控制料斗1的液压杆一2进行收缩，将料斗1的供料口进行及时关闭，停止供料。

当料斗1停止供料后，电机18会自动启动，通过皮带传动装置带动附着在主动轴的皮带轮使主动轴17旋转，主动轴17上的前后齿轮15和附着在搅拌滚炉外壁的两圈啮合齿轮11啮合，带动搅拌滚炉10与从动轴沿搅拌滚炉的中心轴进行旋转，将搅拌滚炉中10的原材料进行熔化；通过电磁搅拌器12将炉内的熔融液进行充分搅拌熔融，测温用的热电偶13实时测定控制炉中熔融液各处的实时温度，确保熔融液各处的温度达到熔融液的熔融温度。

当搅拌滚炉10中的熔融液持续一段时间，熔融液的上表面就会产生一定量的铝灰渣，这时搅拌滚炉10后部下方的液压支架21的液压杆会慢慢升起（液压支架的示意图如图5），将搅拌滚炉10的炉口对应破碎机22的进料口，为铝灰的刮出提供了便利条件；同时，液压杆三5会通过电磁开关3的电磁感应***自动伸入搅拌滚炉10的炉腔中，电磁开关3控制进气罐6，将进气罐6中的氩气或者除渣剂通过中空结构的刮灰铲子7输进搅拌滚炉10中（刮灰铲子结构以及进气出气示意图如图2），为铝液中残余的铝渣提供了便利的形成条件，使得铝渣的去除更充分；

当搅拌滚炉10中的铝渣形成完全后，液压杆三5控制刮灰铲子7沿搅拌滚炉10炉口做伸缩运动，用网状刮刀8对漂浮在铝液中的废铝渣进行及时刮出；当刮刀8在竖直方向够不着漂浮在铝液表面的废铝渣时，刮灰铲子7又会通过竖直方向的液压杆二4通过电磁开关3的电磁感应***控制刮灰铲子7在竖直方向运动，及时控制刮刀8与铝液表面的铝渣进行充分接触。

当搅拌滚炉10中的铝渣去除干净后，电磁感应开关3会及时控制液压杆二4跟5的伸缩，将刮灰铲子7自动移出搅拌滚炉10的炉腔中，液压支架21的液压杆也会慢慢下降，将搅拌滚炉10复位。

当搅拌滚炉10复位后，破碎机22及电磁振动器26会同时启动，破碎机22会通过两圆柱辊子23按10-50mm间距的对辊对刮出的铝灰渣进行破碎处理，多级过滤器25和电磁振动器26对经破碎处理的铝灰进行250μm、200μm、50μm孔径的过滤，（筛选过程中使用 250 μm尺寸的过滤筛，铝灰残余物中的金属铝质量分数提高了50% ，而 AlN和AlCl₃质量分数减少60%），过滤筛从上往下采用15°、20°、25°的倾斜，通过振动以及重力作用将大于滤筛孔径的废渣通过出渣管30进行去除，同时，通过透明多级过滤器25实时观测不同孔径的滤渣情况以及滤网正常使用情况；最后，经过滤筛29进入下方呈前后运动的传送带32上的回收桶31中，及时对铝灰进行收集，可以对回收桶进行及时更替。

以上实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有任何更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种废铝回收除渣装置，其特征在于，包括搅拌滚炉（10）、料斗（1）、液压杆二（4）、液压杆三（5）、刮灰铲子（7）、支架（9）、主动轴（17）、从动轴、转轮（20）、液压支架（21）、破碎机（22）、多级过滤器（25）和传送回收装置，所述搅拌滚炉（10）的炉壁内设电磁搅拌器（12）和测温用的热电偶（13），电磁搅拌器（12）和热电偶（13）交错排布，离搅拌滚炉（10）炉口一定距离的外壁面设啮合齿轮（11），离底端一定距离的外壁面也设啮合齿轮（11），搅拌滚炉（10）底部中心安装一个转杆，转杆两端安装轴承一（14），搅拌滚炉（10）后端支柱的正下方设有液压支架（21），搅拌滚炉（10）下方安装一个基板，在基板右侧安装主动轴（17），沿搅拌滚炉口方向在基板左侧安装从动轴，主从动轴两端安装轴承二（16）和齿轮（15），所述主动轴（17）沿搅拌滚炉（10）口方向前端下侧安装电机（18），电机（18）上方安装电机的皮带传动装置（19），与轴承配合的主动轴（17）上安装转轮（20）；

所述刮灰铲子（7）放置于搅拌滚炉（10）中；

所述支架（9）上安有电磁开关（3）、液压杆二（4）和液压杆三（5）；

所述刮灰铲子（7）内部设计采用中空结构，底部为多孔结构，上表面采用弧形通道，刮灰铲子（7）的前端设有耐高温的网状刮刀（8），刮灰铲子（7）与液压杆三（5）相连，液压杆三（5）与进气罐（6）相连；

所述料斗（1）位于搅拌滚炉（10）炉口处刮灰铲子（7）的正上方，料斗（1）内部设液压杆一（2），所述主从动轴位于搅拌滚炉（10）的两侧下方；

所述搅拌滚炉（10）炉口的正下方安装有破碎机（22）及多级过滤器（25），所述破碎机（22）出口与多级过滤器（25）进口对接，所述多级过滤器（25）下设有传送带（32），多级过滤器（25）与传送带（32）之间设有两个并排放置的回收桶（31），多级过滤器（25）左侧安有电磁振动器（26）；

所述多级过滤器（25）从上到下采用250μm、200μm、50μm的过滤筛（27）、（28）和（29），过滤筛从上往下采用15°、20°、25°的倾斜，三种不同孔径的过滤筛右侧分别有一个开口，三个开口分别连接一个出渣管（30），出渣管（30）末端设有对应的收渣桶（33）。

2.根据权利要求1所述的一种废铝回收除渣装置，其特征在于，所述料斗（1）采用电磁开关（3）自动控制液压杆一（2）实现料斗口的开启与闭合。

3.根据权利要求1所述的一种废铝回收除渣装置，其特征在于，所述液压支架（21）采用316L不锈钢材质，能承受的载荷为150Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种废铝回收除渣装置，其特征在于，所述破碎机（22）采用对辊设计，通过两圆柱辊子的相向运动以及两圆柱辊子的距离来对搅拌滚炉中刮出的铝灰进行破碎。

5.根据权利要求1所述的一种废铝回收除渣装置，其特征在于，所述多级过滤器（25）采用透明无机高强度硼硅酸盐玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种废铝回收除渣装置，其特征在于，所述传送带（32）呈前后传送。

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