一种废旧金属回收加工提纯方法
技术领域
本发明属于废旧金属回收技术领域，具体的说是一种废旧金属回收加工提纯方法。
背景技术
金属制品使用过程中的新旧更替现象是必然的，由于金属制品的腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。如果随意弃置这些废旧金属，既造成了环境的污染，又浪费了有限的金属资源。
现有技术中也出现了一些关于注塑模具的技术方案，如申请号为2019110072259的一项中国专利公开了一种废旧金属回收加工提纯方法，包括以下步骤：前处理、锻打压块、熔炼、模具成型和检测。本发明的优点：本发明通过前处理、锻打压块、熔炼、模具成型等工艺过程将废旧金属回收提纯，缩短了工艺流程，减少了处理时间，加快了金属周转流通，提高其利用效率；通过通入不同的反应气体来去除废旧金属中不同的杂质，效果较好，确保后续加工工序顺利进行，降低了加工能源消耗，节约了加工成本，保障了废旧金属加工质量，提高了废旧金属加工经济效益；但现有技术中进行废旧金属的浇铸时，通过浇铸孔浇铸熔融状态的废金属，但由于废金属中含有废气，废气在金属降温过程中析出，现有模具中位于型腔中的金属不能很好的排气，进而使得废气残留在废金属中，同时金属浇铸完成之后需要自然冷却冷却速度较慢，不利于模具的快速重复利用。
为此，本发明提供一种新型的废旧金属回收加工提纯方法，通过对模具顶部开孔，增加废金属中废气的排出效率，减少缩松和缩孔，同时将模具防止在振动平台上进行低频振动，加快废气排出，增加金属锭的冷却效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中进行废旧金属的浇铸时，通过浇铸孔浇铸熔融状态的废金属，但由于废金属中含有废气，废气在金属降温过程中析出，现有模具中位于型腔中的金属不能很好的排气，进而使得废气残留在废金属中，同时金属浇铸完成之后需要自然冷却冷却速度较慢，不利于模具的快速重复利用的问题，本发明提出的一种废旧金属回收加工提纯方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种废旧金属回收加工提纯方法，包括以下步骤：
S1、预处理，将废旧金属采用磁选法分离出铁质金属，之后对剩余金属进行人工分类，分理处铜质和铝制及其他金属，之后对大块异形铜质金属通过切割设备进行切割形成铜块，并对铜块及其他形状的废旧铜金属进行除锈、清洗和干燥；所述切割设备设有吸尘组件以便回收切割形成的铜粉，增加废铜的回收率。
S2、将干燥完成的铜块及其他铜质金属送入压缩设备中进行压缩，使得铜金属形成预定大小的金属块，然后将金属块堆放整齐以备后用；
S3、将S2中压缩好的金属块通过输送装置速冻到熔炼炉中，之后通过电弧加热融化金属块，取少量熔融状态的金属液进行冷却并鉴定成分，若含有较多的铁，锌杂质，则在融化的过程中进行吹氧和去除表面漂浮的杂质；
S4、将熔炼完成之后的废金属倒入模具中，同时对模具顶部开孔，增加废金属中废气的排出效率，减少缩松和缩孔，同时将模具防止在振动平台上进行低频振动，加快废气排出；
S5、对模具充入氯气并振动，去除其他超标杂质；待模具冷却之后将金属锭去除，进行成分检测，若检测不合格则重复S3-S4，若检测合格则对金属锭进行转移储存，完成废金属的回收工作；
其中S4中所述模具包括上模和下模，上模两侧设有一组支板，支板底部固连有定位销，下模与支板对应位固连有定位座，定位座与定位销对应位置开设有与定位销配合的定位孔；所述上模与下模中部设有砂型，砂型内部设有型腔；所述型腔顶部设有一对浇铸孔，两个浇铸孔之间的砂型上开设有一组排气孔，排气孔直径略小于浇铸孔；通过排气孔排出废气，增加金属锭的散热速度；使用时，现有技术中进行废旧金属的浇铸时，通过浇铸孔浇铸熔融状态的废金属，但由于废金属中含有废气，废气在金属降温过程中析出，现有模具中位于型腔中的金属不能很好的排气，进而使得废气残留在废金属中，同时金属浇铸完成之后需要自然冷却冷却速度较慢，不利于模具的快速重复利用；本发明通过型腔顶部开设的排气孔，增加型腔内废气的排出效率，进而减少金属锭冷却后的缩孔和缩松，增加金属锭的纯度，同时使得型腔中浇铸熔融金属时，金属上部漂浮的杂质汇聚在排气孔处，在金属锭冷却之后通过切割设备进行切除，进一步增加金属锭的纯度，通过排气孔与外界大气的连通，增加金属锭与空气的热交换效率，进而进一步增加金属锭的冷却速度，增加模具的循环利用率，提高废金属的回收效率。
优选的，所述上模一侧固连有气缸，气缸的活塞杆顶部通过支杆固连有横板，横板底部与排气孔对应位置固连有插杆，插杆熔点高于金属锭；所述插杆直径小于排气孔，插杆下移后插入排气孔并贯穿型腔，通过拔出插杆增加金属锭的冷却效率，进一步增加金属锭的生产效率；在金属的浇铸作业之前，通过气缸带动活塞杆下移，进而带动支杆和横板下滑，使得插杆插入排气孔之后抵住型腔底部，之后通过浇铸孔向模具中浇铸熔融状态的废金属，使得废金属充满整个型腔，此时废气从排气孔与插杆之间的间隙排出，当型腔中的金属初凝之后，通过气缸带动横杆上移，进而将插杆拔出型腔，使得金属锭在插杆对应位置形成通孔，进一步增加金属锭与空气的接触面积，增加金属锭的冷却效率，进而增加模具的周转速度，进一步提高废金属的回收效率。
优选的，所述插杆底部套设有套筒，插杆插入套筒顶部开设的一号孔中，套筒由型砂粘接而成，套筒受热后烧蚀碎裂；通过套筒减少插杆粘附熔融的废金属，增加插杆的拔出效率；通过套筒随插杆插入型腔中，使得插杆与套筒物理隔离，进而避免熔融的废金属粘附在插杆外周，造成插杆拔出困难；同时由于套筒由型砂粘接而成，使得套筒插入型腔之后，通过浇铸孔浇铸高温的熔融状态废金属后，套筒受热之后其中的粘接剂燃烧气化，进而失去粘接能力，使得套筒碎裂松散，进而使得插杆拔出后通过翻转模具即可快速倒出松散碎裂的套筒，进一步增加金属锭与空气的热交换效率，增加金属锭的冷却速度。
优选的，所述一号孔直径大于插杆外径，一号孔与插杆之间的间隙中填充有泡沫，套筒外周开设有一组喷孔；通过泡沫受热后燃烧气化，进一步增加插杆的拔出效率；由于一号孔与插杆之间的间隙中填充有泡沫，使得型腔中铸孔浇铸高温的熔融状态废金属后，泡沫燃烧气化，使得插杆与套筒脱离连接，进一步增加插杆的拔出效率，同时泡沫燃烧产生的废气经喷孔喷出，进一步增加熔融状态废金属上部漂浮的杂质向上运动效率，进而使得杂质快速汇聚到排气孔中，增加金属锭的纯度，当泡沫燃烧形成的气流通过喷孔时，挤压喷孔内壁，进而增加套筒的裂纹，进一步增加套筒高温烧蚀后的碎裂程度，增加套筒碎渣的排出效率，进而增加金属锭的冷却效率。
优选的，所述插杆内开设有贯穿插杆的二号孔，二号孔沿插杆轴线方向布置；所述二号孔中与喷孔对应位置开设有三号孔，三号孔远离二号孔的一端倾斜向上；所述喷孔轴线与三号孔轴线重合；所述二号孔用过管道与氯气连通，所述套筒由颗粒度较大的粗砂制成；通过喷孔喷出氯气，进一步去除金属锭中的杂质；当型腔中充满熔融状态的废金属时，通过二号孔向型腔中缓慢吹入氯气，进而使得废金属中的杂质与氯气反应后析出并随氯气向上运动，最后杂质汇聚在排气孔上部，进一步增加金属锭的纯度，当金属锭初凝之后，通过气缸带动插杆向外拔出一段距离，之后通过二号孔充入高压空气，进一步增加碎裂后的套筒的排出效率，增加金属锭与空气的接触面积，进一步加快散热，提高废金属的回收效率。
优选的，所述排气孔直径由中部向两端逐渐增大，进而增加杂质的切割效率；所述型腔底部与排气孔对应位置设有圆台，排气孔底部开设有与圆台配合的凹槽，凹槽深度小于圆台高度，通过凹槽增加型腔中漂浮杂质的排出速度，进一步增加金属锭的成型质量；由于排气孔直径由中部向两端逐渐增大，使得排气孔内汇集的含有杂质较多的废金属冷却之后形成柱状体，且柱状体上部为杂质含量较多的部分，当金属锭从模具中取出之后，通过切割工具切割柱状体直径较小的中部，即可快速去除杂质，增加切割工具的切除效率；同时圆台在金属锭顶部形成凹孔，配合凹槽位置金属锭形成的突起，增加金属锭相互叠合堆砌使得稳定性。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种废旧金属回收加工提纯方法，通过将熔炼完成之后的废金属倒入模具中，同时对模具顶部开孔，增加废金属中废气的排出效率，减少缩松和缩孔，同时将模具防止在振动平台上进行低频振动，加快废气排出，增加金属锭的冷却效率。
2.本发明所述的一种废旧金属回收加工提纯方法，通过型腔顶部开设的排气孔，增加型腔内废气的排出效率，进而减少金属锭冷却后的缩孔和缩松，增加金属锭的纯度，通过排气孔与外界大气的连通，增加金属锭与空气的热交换效率，进而进一步增加金属锭的冷却速度，增加模具的循环利用率，提高废金属的回收效率。
3.本发明所述的一种废旧金属回收加工提纯方法，通过气孔直径由中部向两端逐渐增大，使得排气孔内汇集的含有杂质较多的废金属冷却之后形成柱状体，且柱状体上部为杂质含量较多的部分，当金属锭从模具中取出之后，通过切割工具切割柱状体直径较小的中部，即可快速去除杂质，增加切割工具的切除效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中模具的立体图；
图3是本发明中模具的局部剖视图；
图4是图2中A处局部放大图；
图5是图3中B处局部放大图；
图中：上模1、下模11、支板12、定位销13、定位座14、定位孔15、砂型2、型腔21、浇铸孔22、排气孔23、气缸24、横板25、插杆26、套筒27、一号孔28、喷孔29、二号孔3、三号孔31、圆台32、凹槽33。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述的一种废旧金属回收加工提纯方法，包括以下步骤：
S1、预处理，将废旧金属采用磁选法分离出铁质金属，之后对剩余金属进行人工分类，分理处铜质和铝制及其他金属，之后对大块异形铜质金属通过切割设备进行切割形成铜块，并对铜块及其他形状的废旧铜金属进行除锈、清洗和干燥；所述切割设备设有吸尘组件以便回收切割形成的铜粉，增加废铜的回收率。
S2、将干燥完成的铜块及其他铜质金属送入压缩设备中进行压缩，使得铜金属形成预定大小的金属块，然后将金属块堆放整齐以备后用；
S3、将S2中压缩好的金属块通过输送装置速冻到熔炼炉中，之后通过电弧加热融化金属块，取少量熔融状态的金属液进行冷却并鉴定成分，若含有较多的铁，锌杂质，则在融化的过程中进行吹氧和去除表面漂浮的杂质；
S4、将熔炼完成之后的废金属倒入模具中，同时对模具顶部开孔，增加废金属中废气的排出效率，减少缩松和缩孔，同时将模具防止在振动平台上进行低频振动，加快废气排出；
S5、对模具充入氯气并振动，去除其他超标杂质；待模具冷却之后将金属锭去除，进行成分检测，若检测不合格则重复S3-S4，若检测合格则对金属锭进行转移储存，完成废金属的回收工作；
其中S4中所述模具包括上模1和下模11，上模1两侧设有一组支板12，支板12底部固连有定位销13，下模11与支板12对应位固连有定位座14，定位座14与定位销13对应位置开设有与定位销13配合的定位孔15；所述上模1与下模11中部设有砂型2，砂型2内部设有型腔21；所述型腔21顶部设有一对浇铸孔22，两个浇铸孔22之间的砂型2上开设有一组排气孔23，排气孔23直径略小于浇铸孔22；通过排气孔23排出废气，增加金属锭的散热速度；使用时，现有技术中进行废旧金属的浇铸时，通过浇铸孔22浇铸熔融状态的废金属，但由于废金属中含有废气，废气在金属降温过程中析出，现有模具中位于型腔21中的金属不能很好的排气，进而使得废气残留在废金属中，同时金属浇铸完成之后需要自然冷却冷却速度较慢，不利于模具的快速重复利用；本发明通过型腔21顶部开设的排气孔23，增加型腔21内废气的排出效率，进而减少金属锭冷却后的缩孔和缩松，增加金属锭的纯度，同时使得型腔21中浇铸熔融金属时，金属上部漂浮的杂质汇聚在排气孔23处，在金属锭冷却之后通过切割设备进行切除，进一步增加金属锭的纯度，通过排气孔23与外界大气的连通，增加金属锭与空气的热交换效率，进而进一步增加金属锭的冷却速度，增加模具的循环利用率，提高废金属的回收效率。
作为本发明的一种实施方式，所述上模1一侧固连有气缸24，气缸24的活塞杆顶部通过支杆固连有横板25，横板25底部与排气孔23对应位置固连有插杆26，插杆26熔点高于金属锭；所述插杆26直径小于排气孔23，插杆26下移后插入排气孔23并贯穿型腔21，通过拔出插杆26增加金属锭的冷却效率，进一步增加金属锭的生产效率；在金属的浇铸作业之前，通过气缸24带动活塞杆下移，进而带动支杆和横板25下滑，使得插杆26插入排气孔23之后抵住型腔21底部，之后通过浇铸孔22向模具中浇铸熔融状态的废金属，使得废金属充满整个型腔21，此时废气从排气孔23与插杆26之间的间隙排出，当型腔21中的金属初凝之后，通过气缸24带动横杆上移，进而将插杆26拔出型腔21，使得金属锭在插杆26对应位置形成通孔，进一步增加金属锭与空气的接触面积，增加金属锭的冷却效率，进而增加模具的周转速度，进一步提高废金属的回收效率。
作为本发明的一种实施方式，所述插杆26底部套设有套筒27，插杆26插入套筒27顶部开设的一号孔28中，套筒27由型砂粘接而成，套筒27受热后烧蚀碎裂；通过套筒27减少插杆26粘附熔融的废金属，增加插杆26的拔出效率；通过套筒27随插杆26插入型腔21中，使得插杆26与套筒27物理隔离，进而避免熔融的废金属粘附在插杆26外周，造成插杆26拔出困难；同时由于套筒27由型砂粘接而成，使得套筒27插入型腔21之后，通过浇铸孔22浇铸高温的熔融状态废金属后，套筒27受热之后其中的粘接剂燃烧气化，进而失去粘接能力，使得套筒27碎裂松散，进而使得插杆26拔出后通过翻转模具即可快速倒出松散碎裂的套筒27，进一步增加金属锭与空气的热交换效率，增加金属锭的冷却速度。
作为本发明的一种实施方式，所述一号孔28直径大于插杆26外径，一号孔28与插杆26之间的间隙中填充有泡沫，套筒27外周开设有一组喷孔29；通过泡沫受热后燃烧气化，进一步增加插杆26的拔出效率；由于一号孔28与插杆26之间的间隙中填充有泡沫，使得型腔21中铸孔浇铸高温的熔融状态废金属后，泡沫燃烧气化，使得插杆26与套筒27脱离连接，进一步增加插杆26的拔出效率，同时泡沫燃烧产生的废气经喷孔29喷出，进一步增加熔融状态废金属上部漂浮的杂质向上运动效率，进而使得杂质快速汇聚到排气孔23中，增加金属锭的纯度，当泡沫燃烧形成的气流通过喷孔29时，挤压喷孔29内壁，进而增加套筒27的裂纹，进一步增加套筒27高温烧蚀后的碎裂程度，增加套筒27碎渣的排出效率，进而增加金属锭的冷却效率。
作为本发明的一种实施方式，所述插杆26内开设有贯穿插杆26的二号孔3，二号孔3沿插杆26轴线方向布置；所述二号孔3中与喷孔29对应位置开设有三号孔31，三号孔31远离二号孔3的一端倾斜向上；所述喷孔29轴线与三号孔31轴线重合；所述二号孔3用过管道与氯气连通，所述套筒27由颗粒度较大的粗砂制成；通过喷孔29喷出氯气，进一步去除金属锭中的杂质；当型腔21中充满熔融状态的废金属时，通过二号孔3向型腔21中缓慢吹入氯气，进而使得废金属中的杂质与氯气反应后析出并随氯气向上运动，最后杂质汇聚在排气孔23上部，进一步增加金属锭的纯度，当金属锭初凝之后，通过气缸24带动插杆26向外拔出一段距离，之后通过二号孔3充入高压空气，进一步增加碎裂后的套筒27的排出效率，增加金属锭与空气的接触面积，进一步加快散热，提高废金属的回收效率。
作为本发明的一种实施方式，所述排气孔23直径由中部向两端逐渐增大，进而增加杂质的切割效率；所述型腔21底部与排气孔23对应位置设有圆台32，排气孔23底部开设有与圆台32配合的凹槽33，凹槽33深度小于圆台32高度，通过凹槽33增加型腔21中漂浮杂质的排出速度，进一步增加金属锭的成型质量；由于排气孔23直径由中部向两端逐渐增大，使得排气孔23内汇集的含有杂质较多的废金属冷却之后形成柱状体，且柱状体上部为杂质含量较多的部分，当金属锭从模具中取出之后，通过切割工具切割柱状体直径较小的中部，即可快速去除杂质，增加切割工具的切除效率；同时圆台32在金属锭顶部形成凹孔，配合凹槽33位置金属锭形成的突起，增加金属锭相互叠合堆砌使得稳定性。
使用时，现有技术中进行废旧金属的浇铸时，通过浇铸孔22浇铸熔融状态的废金属，但由于废金属中含有废气，废气在金属降温过程中析出，现有模具中位于型腔21中的金属不能很好的排气，进而使得废气残留在废金属中，同时金属浇铸完成之后需要自然冷却冷却速度较慢，不利于模具的快速重复利用；本发明通过型腔21顶部开设的排气孔23，增加型腔21内废气的排出效率，进而减少金属锭冷却后的缩孔和缩松，增加金属锭的纯度，同时使得型腔21中浇铸熔融金属时，金属上部漂浮的杂质汇聚在排气孔23处，在金属锭冷却之后通过切割设备进行切除，进一步增加金属锭的纯度，通过排气孔23与外界大气的连通，增加金属锭与空气的热交换效率，进而进一步增加金属锭的冷却速度，增加模具的循环利用率，提高废金属的回收效率；在金属的浇铸作业之前，通过气缸24带动活塞杆下移，进而带动支杆和横板25下滑，使得插杆26插入排气孔23之后抵住型腔21底部，之后通过浇铸孔22向模具中浇铸熔融状态的废金属，使得废金属充满整个型腔21，此时废气从排气孔23与插杆26之间的间隙排出，当型腔21中的金属初凝之后，通过气缸24带动横杆上移，进而将插杆26拔出型腔21，使得金属锭在插杆26对应位置形成通孔，进一步增加金属锭与空气的接触面积，增加金属锭的冷却效率，进而增加模具的周转速度，进一步提高废金属的回收效率；通过套筒27随插杆26插入型腔21中，使得插杆26与套筒27物理隔离，进而避免熔融的废金属粘附在插杆26外周，造成插杆26拔出困难；同时由于套筒27由型砂粘接而成，使得套筒27插入型腔21之后，通过浇铸孔22浇铸高温的熔融状态废金属后，套筒27受热之后其中的粘接剂燃烧气化，进而失去粘接能力，使得套筒27碎裂松散，进而使得插杆26拔出后通过翻转模具即可快速倒出松散碎裂的套筒27，进一步增加金属锭与空气的热交换效率，增加金属锭的冷却速度；由于一号孔28与插杆26之间的间隙中填充有泡沫，使得型腔21中铸孔浇铸高温的熔融状态废金属后，泡沫燃烧气化，使得插杆26与套筒27脱离连接，进一步增加插杆26的拔出效率，同时泡沫燃烧产生的废气经喷孔29喷出，进一步增加熔融状态废金属上部漂浮的杂质向上运动效率，进而使得杂质快速汇聚到排气孔23中，增加金属锭的纯度，当泡沫燃烧形成的气流通过喷孔29时，挤压喷孔29内壁，进而增加套筒27的裂纹，进一步增加套筒27高温烧蚀后的碎裂程度，增加套筒27碎渣的排出效率，进而增加金属锭的冷却效率；当型腔21中充满熔融状态的废金属时，通过二号孔3向型腔21中缓慢吹入氯气，进而使得废金属中的杂质与氯气反应后析出并随氯气向上运动，最后杂质汇聚在排气孔23上部，进一步增加金属锭的纯度，当金属锭初凝之后，通过气缸24带动插杆26向外拔出一段距离，之后通过二号孔3充入高压空气，进一步增加碎裂后的套筒27的排出效率，增加金属锭与空气的接触面积，进一步加快散热，提高废金属的回收效率；由于排气孔23直径由中部向两端逐渐增大，使得排气孔23内汇集的含有杂质较多的废金属冷却之后形成柱状体，且柱状体上部为杂质含量较多的部分，当金属锭从模具中取出之后，通过切割工具切割柱状体直径较小的中部，即可快速去除杂质，增加切割工具的切除效率；同时圆台32在金属锭顶部形成凹孔，配合凹槽33位置金属锭形成的突起，增加金属锭相互叠合堆砌使得稳定性。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
