专利名称：无助熔镁合金废料回收炉结构及其回收系统的制作方法
技术领域：
本发明提供一种回收炉结构及其回收系统，特别是一种无助容镁合金废料回收炉结构及其回收系统。
因为镁合金已被经广泛应用，镁合金的回收就变得重要。镁合金可回收制成镁锭，继续使用，以有效避免镁资源的浪费。传统上，镁合金废料使用一双炉回收系统将杂质分离，而后取纯净的镁熔融铸锭后，再使用。
图1为传统的镁合金回收系统，包括一溶解炉100及一铸造炉102。当镁合金于溶解炉100中，配合含氟、氯等化合物的助熔剂，被溶解后，杂质会沉到底部或是悬浮在表面。溶解炉100的熔融通过一ㄇ型输送管104，被引到铸造炉102。此时，镁合金熔融已被纯化成大部分是镁的熔融108，储存于铸造炉102中。于铸造炉102中，其中间部位有较低杂质量的镁成分，因此由另一泵浦(未示)抽取较纯的镁熔融，铸造成镁锭。
图2为另一种常用溶解炉结构，于溶解炉100中，当镁合金由投入口110投入后，溶解炉100另外配置一搅拌器由一马达112及一搅拌部分114构成。搅拌器用于使镁合金废料熔融均匀。一般采用图1的废料回收系统，其需要占据大面积，不适用于小空间的操作。使用助熔剂时，回收镁锭会容易因为盐类化合物残留而造成腐蚀性变差；而且回收率会较差。
另外，图3为传统的铸锭模具。传统的铸锭模具116为一横式模具。一般于镁合金在熔融状态时，会在空气中氧化，进而燃烧。为了避免氧化或燃烧，其熔融表面需由一层SF6气体的保护。由于SF6气体是会影响温室效应造成地球温度上升，在未来将会被管制的气体。如果采用横式模具，其SF6气体的耗费量也较多，造成环保问题。
本发明提供的一种无助熔镁合金废料回收炉结构包括一熔融储存槽，有一槽壁及一上盖板。一第一隔板完全分隔熔融储存槽成一第一空间与一第二空间。一第二隔板，其侧边缘粘附于第一隔板及熔融储存槽的槽壁上，如此在第一空间中又分隔成一第三空间及一第四空间，其中第二隔板的底边缘不与槽壁密合，如此第三空间与第四空间于底部是相通的。一过滤器配置于此第一隔板且接近上方的位置；而使得第二空间及第三空间中间包含该过滤器。一惰性气体网状通气管系统则位于第四空间的底部，具有一些孔洞，使惰性气体向上流出。一回收废料投入口及一搅拌器配置于上盖板上，且位于第三空间上方。当废料由投入口进入第三空间，经熔化为一回收熔融后及搅拌器将熔融废料带至底部，其后又流入第四空间。惰性气体由孔洞流出形成一些气泡，可分离熔融中的杂质。回收熔融又由过滤器流入熔融储存槽的第二空间。第二空间的熔融为一欲回收的纯净镁合金材料。
本发明又提供一种无助熔镁合金废料回收系统，包括一回收炉溶解出欲回收纯净材料。一泵浦输出管，由该回收炉的一熔融储存槽，输出该欲回收的纯净材料，以及一直立式一体成型铸锭模具，其外周包括一散热片。
上述回收炉又包括一熔融储存槽，具有一槽壁及一上盖板。一第一隔板，完全分隔该熔融储存槽，使形成一第一空间与一第二空间。一过滤器，配置于该第一隔板，接近上方的一位置。一第二隔板，其侧边缘粘附于该第一隔板及该熔融储存槽的该槽壁上，如此在该第一空间中又分隔成一第三空间及一第四空间，其中该第二隔板的一底边缘不与该槽壁密合，如此该第三空间与该第四空间于底部是相通的，而第三空间包含过滤器。另外又包括一搅拌器及一废料投入口，配置于该上盖板上，且位于该第三空间的上方。
其中当一废料由该投入口进入该第三空间时，经该搅拌器带至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入该第四空间，其中该回收熔融又由该过滤器流入该熔融储存槽的该第二空间，该第二空间的一熔融为一欲回收的纯净材料。
100，102，200熔融储存槽104输送管106，108，220熔融110，214废料投入口112，212搅拌器116，228铸锭模具202a，202b隔板204过滤器206连接废料投入口及搅拌器的H形管状结构208惰性气泡净化管组210底部连通口
220a，220b区隔空间222，224，226可分离输送管先就结构描述本发明特征，图4为依照本发明，熔解炉结构的上视图与剖面图。本发明的熔解炉结构包括一熔融储存槽200。此熔融储存槽200有一槽壁及一上盖板。另外一隔板202a配置于熔融储存槽200中，完全分隔熔融储存槽200成一第一空间220a与一第二空间220b。一过滤器204配置于此第一隔板202a且接近上方的位置。一第二隔板202b，其侧边缘粘附于第一隔板202a及熔融储存槽200的槽壁上，如此在第一空间220a中又分隔成一第三空间220a’及一第四空间220a”。于上视图中，第三空间220a’上方包含一搅拌器212及一废料入口214，而第四空间220a”与底部有一惰性气体净化管组208。惰性气体净化管208组上有一些孔洞，允许惰性气体出，于熔融中形成气泡。
其中第二隔板202b的底边缘不与槽壁密合，例如有一流通口210，如此第三空间220a’与第四空间220a”于底部是相通的。而第三空间220a’包含过滤器204。惰性气体净化管208，例如是网状结构，位于第四空间220a”的底部，具有一些孔洞，使惰性气泡向上流出。
一搅拌器212及一回收熔融投入口214配置于上盖板之上，且位于第三空间220a’的上方。图5为依照本发明，熔解炉结构的另一剖面图。由图5可看出，搅拌器212及回收熔融投入口214的结构。其又包括类似H形管状结构206，其有二垂直管状部分，及一横向连通部分，其中有一垂直管状部分较长，且其一端粘附于上盖板，且将搅拌器212在熔融储存槽200内的部分包围。H形管状结构206的其它管端216为一开口结构。其中一管端，接收由废料投入口214投入的废料。
以下描述本发明的操作机制与功能。于图5中，如虚线所示，当废料由投入口214进入第三空间220a’时，废料会被导入H形管状结构206的一端。由于搅拌器212配合H形管状结构206的作用，将废料迅速带至炉底，易于融熔化废料成为一回收熔融。此方式，可避免废料浮在熔融表面燃烧，进而造成浮渣生成，而减缓熔融温降程度。另外迅速将低温的熔融带至炉壁加热，均匀炉内温度，避免造成对流，使熔融表面受扰动。又另外，搅拌器212可带动炉底沉淀物流动，使其均匀分布，减少沉淀。
图5的结构，是于第三空间220a’的剖面图，而图4中的剖面图，是切过过滤器204的剖面图。由于第二隔板202b，所分隔出的第三空间220a’与第四空间220a”，其于底部有一流通口210互通。废料经镕化的熔融会由流通口210，从第三空间220a’流入第四空间220a”。由于，熔融的杂质，一般是悬浮于熔融表面，底部的熔融有较纯的镁成分。如此以第二隔板202b将大部分杂质隔除。径纯净的回收物熔融有底部的开口210，由第三空间220a’流入第四空间220a”。
此时，于底部的惰性气体净化管208其具有一些孔动。经通入惰性气体，例如氩气，其惰性气体会由孔洞排出，形成一些气泡。因杂质会附着在这些气泡上，而获得再度分离杂质的效果。
回收熔融又由过滤器204，流入熔融储存槽200的第二空间220b。第二空间220b的熔融为一欲回收的纯净材料。相同的原因，杂质通常聚集于熔融的表面或底部。过滤器204有一宽度d1，例如约90cm，而其位置与熔融的表面有一d2的距离，例如30cm，如此悬浮于熔融表面的杂质避免流入第二空间220b。而过滤器204也距底部有一段距离，例如比惰性气体净化管208的位置高。
一上述回收过程，于熔融储存槽200的第二空间220b，有纯的回收材料熔融，例如镁熔融，其由镁合金废料回收而来。本发明的镁废料回收炉，其熔融储存槽200的设计，配合隔板202a，202b，使分隔出三个空间220a’，220aa’，220b，分别具有不同功能。本发明因此能节省空间，允许在一小空间，就可进行镁废料回收。
上述的特征是本发明的镁废料回收炉结构，但是就整体回收系统而言，图6为依照本发明，镁合金废料回收系统。熔融储存槽200的结构如前述，当纯净的回收熔融收集于第二空间220b时，回收熔融由一可分离式的输出管，将回收熔融输出由直立式模具228，进行铸锭。分离式的输出管包括前段部分222，及后段部分226，其间由一可分离式连接装置224连接。由于熔融出时可能会堵塞，此时可分离式连接装置224可轻易拆开清洗。
本发明，特别设计直立式模具228，当回收熔融引入后，冷却成锭。本发明在考虑在熔融表面的保护气体SF6的使用量，因设计直立式模具228，其所需的SF6气体，仅是横截面的范围。比较于传统如图3的横立式模具116，可有效减少SF6气体的使用。同时，直立式模具228也节省平面占有空间。
图7为依照本发明，直立式铸锭模具结构。本发明的直立式铸锭模具228为一体成型又包括侧边的散热片。使有效且均匀的冷却回收熔融。
本发明的无助熔镁合金废料回收炉结构，至少具有以下优点与特征1.本发明的回收炉，包括三室的设计，可导引熔汤流向，均匀炉内温度。
2.本发明的回收系统，可有效节省空间，适合现场回收。
3.本发明的回收炉，其中惰性气泡净化管组208，能有效去除熔汤内的杂质与含气。
4.本发明的回收炉，H形管状结构206配合搅拌器可迅速将废料带至炉底，避免废料浮在汤面燃烧，减少浮渣生成，减缓熔汤温降动，其中迅速降低温的熔汤带至炉壁加热，均匀炉内温度，不造成熔汤扰动。
5.本发明的回收系统，包括一可分离式的输出管，可易于清理管内堵塞，确保使用效能。
6.本发明的模具228，设计为直立式，附带散热片一体成型，并加强散热效果。另外，减少保护气体所需覆盖面积，可节省其用量。
权利要求
1.一种无助熔镁合金废料回收炉结构，其特征是，该结构包括一熔融储存槽，具有一槽壁及一上盖板；一第一隔板，完全分隔该熔融储存槽，使形成一第一空间与一第二空间；一过滤器，配置于该第一隔板，接近上方的一位置；一第二隔板，其侧边缘粘附于该第一隔板及该熔融储存槽的该槽壁上，如此在该第一空间中又分隔成一第三空间及一第四空间，其中该第二隔板的一底边缘不与该槽壁密合，如此该第三空间与该第四空间于底部是相通的，而第三空间包含过滤器；以及一搅拌器及一废料投入口，配置于该上盖板上，且位于该第三空间的上方，其中当一废料由该投入口进入该第三空间时，经该搅拌器带至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入该第四空间，其中该回收熔融又由该过滤器流入该熔融储存槽的该第二空间，该第二空间的一熔融为一欲回收的纯净材料。
2.如权利要求1所述的无助熔镁合金废料回收炉结构，其特征是，该结构更包括一惰性气体净化管，位于该第四空间的底部，具有多个孔洞，使一惰性气体能向上流出，其中当该惰性气体由该惰性气体净化管的该些孔洞流出，于该回收熔融中形成多个气泡以再度分离杂质。
3.如权利要求1所述的无助熔镁合金废料回收炉结构，其特征是，该回收熔融包括一镁合金，而欲回收的纯净材料为一回收镁材料。
4.如权利要求1所述的无助熔镁合金废料回收炉结构，其特征是，该熔融储存槽的该上盖板，又包括一输出口，以将该欲回收的纯净材料输出。
5.如权利要求1所述的无助熔镁合金废料回收炉结构，其特征是，该结构又包括一H形的一管状结构，其一第一管端，密合于该上盖板，将该搅拌器于该熔融储存槽内的一部分包围，而该管状结构的其它多个第二管端为一开口结构，使该回收熔融可由该投入口，先由该些第二管端其中之一进入，被搅拌。
6.一种合金废料回收系统，其特征是，该系统包括一回收炉，其又包括一熔融储存槽，具有一槽壁及一上盖板；一第一隔板，完全分隔该熔融储存槽，使形成一第一空间与一第二空间；一过滤器，配置于该第一隔板，接近上方的一位置；一第二隔板，其侧边缘粘附于该第一隔板及该熔融储存槽的该槽壁上，如此在该第一空间中又分隔成一第三空间及一第四空间，其中该第二隔板的一底边缘不与该槽壁密合，如此该第三空间与该第四空间于底部是相通的，而使得第二空间及第三空间中间包含该过滤器；以及一搅拌器及一废料投入口，配置于该上盖板之上，且位于该第三空间的上方，其中当一废料由该投入口进入该第三空间时，经该搅拌器带至底部，熔化成一回收熔融，且由底部流入该第四空间，其中该回收熔融又由该过滤器流入该熔融储存槽的该第二空间，该第二空间的一熔融为一欲回收的纯净材料；一输出管，由该回收炉的该熔融储存槽，输出该欲回收的纯净材料；以及一直立式一体成型铸锭模具，其包括一散热片。
7.如权利要求6所述的合金废料回收系统，其特征是，该回收炉更包括一惰性气体净化管，位于该第四空间的底部，具有多个孔洞，使一惰性气体能向上流出，其中当该惰性气体由该惰性气体净化管的该些孔洞流出，于该回收熔融中形成多个气泡以再度分离杂质。
8.如权利要求6所述的合金废料回收系统，其特征是，该回收熔融包括一镁合金，而该欲回收的纯净材料为一回收镁材料。
9.如权利要求6所述的合金废料回收系统，其特征是，该回收炉，又包括一H形的一管状结构，其一第一管端，密合于该上盖板，将该搅拌器于该熔融储存槽内的一部分包围，而该管状结构的其它多个第二管端为一开口结构，使该回收熔融可由该投入口，先由该些第二管端其中之一进入，被搅拌。
10.如权利要求6所述的合金废料回收系统，其特征是，该输出管包括一可分离式输出管。
全文摘要
一种无助熔镁合金废料回收炉结构，包括一熔融储存槽有一槽壁及一上盖板。一第一隔板完全分隔熔融储存槽成一第一空间与一第二空间。一第二隔板，其侧边缘粘附于第一隔板及熔融储存槽槽壁上，如此在第一空间中又分隔成一第三空间及一第四空间，其中第二隔板的底边缘不与槽壁密合，如此第三空间与第四空间于底部是相通的。一过滤器配置于此第一隔板且接近上方的位置；而使得第二空间及第三空间中间包含该过滤器。一惰性气体网状通气管系统则位于第四空间的底部，具有一些孔洞，使惰性气体向上流出。一回收废料投入口及一搅拌器配置于上盖板上，且位于第三空间上方。
文档编号C22B26/00GK1434138SQ02102390
公开日2003年8月6日 申请日期2002年1月24日 优先权日2002年1月24日
发明者郑百种 申请人:敬得科技股份有限公司