回收金属包覆废料的方法技术

本发明专利技术涉及一种回收金属包覆废料的方法，这些废料中，其包覆层的液相线温度低于其核心层的固相线温度，例如硬铅焊板材的废料或者那些其包覆层的熔融范围的上部与核心层熔融范围的下部重叠的金属包覆废料，该方法通过使用一种耐热的冶金容器至少可以将上述废料的包覆层从核心层上部分移除，这种容器具有一个开口以将废料放入容器中，以及将基本上熔融的金属放出的排出手段，该容器是绕着一个旋转轴旋转的，该方法包括如下依次步骤：－向容器装入废料加载料；－给容器供以一定量的能量，使基本上所有的废料都达到其包覆层固相线温度以上的温度；－在供以一定量的能量以形成基本上熔融的合金的过程中和／或者以后，将容器旋转；－通过容器的排出装置将具有废料包覆层并混有少量核心层的组份的基本上熔融的合金移除；－将加载料的剩余物从容器中移除。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过将废料的包覆层从核心层上移除来回收金属包覆废料，比如硬铅焊板材废料的方法。本专利技术也涉及到用于本回收方法的一种冶金容器的使用。下面，将用硬铅焊板材废料来对本专利技术进行说明，但该方法同样可以用于其它类型的在金属核心上的金属包覆层。在制造硬铅焊板的过程中，将一个Si含量相对较低的铝合金板作为该硬铅焊板的核心，在该核心板的一面或者两面通过轧制接合的方法包覆一个高Si含量的铝合金板作为核心板上的包覆层。接下来将这种核心板与包覆板的夹层结构进行轧制以使包覆板接合到核心板上，从而制得应用到例如汽车热交换器的生产中的厚度一般在0.2-3mm之间的硬铅焊板材。在硬铅焊板的制造过程中，例如在每次热轧或者冷轧操作之后在这种夹层板的始端和末端，会产生大量的废料。由于这些废料中同时含有高Si含量的铝合金和低Si含量的铝合金，简单的将废料熔融将导致所得铝合金与核心相比具有增大了的Si含量，这对于制造相同类型的核心板来讲是太高的，除非用大量的具有非常低的Si含量的合金来进行稀释。将废料中的包覆合金与核心合金分开，可以利用的方法有很多。在国际申请No.WO 00/67942中描述了这些中的一种方法。依据该方法，将硬铅焊板加热，直到包覆层变成液态或者半液态，但核心仍然保持在固态，从而将包覆层从硬铅焊板的核心上分开，然后通过机械的方式比如手动或者自动控制的刮刀将包覆层移除。然而，这种方法仅仅适用于单件大约50-75mm厚并且单面的表面积要有例如1到5m2的废料，大约3mm厚的板材太薄了。本专利技术的一个目的是通过将金属包覆层从废料的核心上移除来提供一种有效的回收金属包覆废料，比如硬铅焊板废料的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种回收金属包覆废料，比如硬铅焊板废料的方法，用该方法，可以回收大量的废料。本专利技术还有另一个目的是提供一种回收这些废料的方法，用该方法，可以回收的板材厚度范围宽。本专利技术更有另一个目的是提供一种回收这些废料的方法，该方法用在工业规模上是经济的。本专利技术的一个进一步的目的是提供回收的核心和包覆合金，它们可以方便地用于制造新的板材。依据本专利技术的第一个方面，通过下面可以实现这些目的中的一个或多个目的。所回收的废料的包覆层的液相线温度低于其核心层的固相线温度，比如硬铅焊板材废料或者那些包覆层的熔融范围的上部与核心层熔融范围的下部重叠的金属包覆废料。该方法使用一种耐热的冶金容器至少将上述废料的包覆层从核心层上部分移除，所述容器具有一个开口以导入废料，以及将基本上熔融的合金放出的排出手段，该容器是绕着一个旋转轴旋转的。该方法包括如下依次步骤-向容器装入废料加载料；-给容器供以一定量的能量，基本上使所有的废料都达到其包覆层固相线温度以上的温度；-在所述供以一定量的能量以形成基本上熔融的合金的过程中和/或者以后，将容器旋转；-通过容器的排出装置将具有废料的包覆层并混有少量核心层的成份的基本上熔融的合金移除；-将加载料的剩余物从容器中移除。使用该方法，对于定量的废料引入定量的能量，这些能量刚好足够使包覆层完全或者至少部分熔融。这些能量要在特定的有限时间段内引入，以防止氧化并在回收硬铅焊板废料时使Si从包覆层向核心层的扩散最小化。当然，能量的数量必须依赖于废料中的包覆层相对于总装载量的百分比。设想的是由于容器的旋转，废料相互磨擦，这样就能以一种快速而且有效的方式将液态或者半液态的包覆层从核心层上移除。可以认为，包覆层从核心上的非常有效的移除是温度和旋转的综合作用的结果，不需要附加的磨擦方式。不可避免地，少量的核心层也将受到磨擦，所以熔融合金中会包含少部分的核心合金。优选地，将能量供应到容器中，这样基本上所有的废料都可以达到包覆层的液相线温度以上的温度。通过引入这些能量，基本上整个的包覆层将熔融并从核心上移除。通过更高的温度，可以预期会使熔融合金中包含更高数量的核心合金。如果包覆层的液相线温度落在核心层的熔融范围内，也会得到更高量的核心合金。依据本方法的一个优选的实施方案，通过向容器中提供第二种数量的能量使加载料的剩余物熔融形成第二种基本上熔融的合金，来将加载料的剩余物从容器中移除，优选地是当容器旋转时，将具有废料的核心层并混有包覆层剩余物的组合物的第二种基本上熔融的合金移除。当用于硬铅焊板废料时，在这种方法中，两种单独的基本上熔融的铝合金流从容器中倒出，第一种高Si含量的主要来源于硬铅焊板废料的包覆层，第二种Si含量相对较低的主要来源于硬铅焊板废料的核心层。将铝合金倒出是将其从容器中移除的一种简单方法，其可以直接铸成锭坯或者预制品。作为必要的修正，对于其它类型的金属包覆废料用法相同。优选地，在将容器装入金属包覆废料之前，已对容器的内衬进行了预加热，对于回收硬铅焊板废料，优选加热的温度在550℃到650℃之间，更优选的在600℃到630℃之间。这样，容器本身已经有了使包覆层熔融的必要的温度，引入的能量可以用于将废料加热并使包覆层熔融。依据一个优选的实施方案，该容器是可倾动的，通过将容器倾动，可将基本上熔融的合金从开口中倒出。这样，容器的这一开口也可用作排出手段，在该容器中不必需要另外的排出手段。优选地，用优选为天然气的燃料与基本上纯的氧气燃烧，来在容器中产生能量。通过用燃料与基本上纯的氧气燃烧可以以一个非常快的方式来供应足够的能量，并且，使用天然气产生非常清洁的燃烧，这样，铝合金就不会被例如液态燃料中硫所污染。依据本方法的一个优选的实施方案，在供应了一定量的能量之后并在将第一种熔融合金移除之前的这段时间里将容器旋转。通过在供应了定量的能量之后和将第一种熔融合金移除之前所用的这段时间的容器旋转，设想的是在硬铅焊板废料之间达到更好的能量分布，结果可将包覆层从核心层上更好地移除。优选地，所用容器的可用容积在3-20m3，优选的大约5m3，并在0.2-10rpm的速度下旋转。对于具有这一容积的容器来讲，这种旋转速度可导致好的混合和硬铅焊板废料间的磨擦。已经发现，依据本专利技术的方法尤其适用于回收如下的硬铅焊板废料，其具有的核心层为AA6xxx或者AA3xxx类型的铝合金，例如AA6063，AA6060，AA3003，AA3103或者AA3005，而且其具有的包覆层为AA4xxx类型的铝合金，例如AA4343，AA4047，AA4004或者AA4104。对于这些类型来讲，核心中的Si含量最高达0.6％，包覆层中的Si含量在6.8-13％。对于上述硬铅焊板类型，依据本专利技术的方法优选的用于厚度为0.2-100mm的废料，优选的大约为0.5-15mm和/或大约40-70mm。对于较厚的废料，可以得到的最好结果，较厚的废料指厚度大约为5-70mm的废料。优选地，废料每面的平方表面积最高达0.5m2，优选的在0.01-0.25m2；这样，废料的尺寸大约在10-50cm。这种尺寸的废料在容器中可以很好混合，反之，太大的尺寸在旋转过程中会损坏容器的耐火衬里，太小的废料推测起来会整体熔融并粘在一起而没有磨擦效果。依据本方法的一个优选的实施方案，将容器预加热到大约620℃的温度，然后装入2到5吨的硬铅焊板废料，在将铝合金从容器中移除之前，对于每吨硬铅焊板废料向容器中供应220-260千瓦时的能量，这取决于包覆层的类型以及相应的厚度。这些数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
回收金属包覆废料的方法，这些废料的包覆层的液相线温度低于其核心层的固相线温度，比如硬铅焊板材的废料或者那些其包覆层的熔融范围的上部与核心层熔融范围的下部重叠的金属包覆废料，该方法通过使用一种耐热的冶金容器将上述废料的包覆层从核心层上至少部分去除，这种容器具有一个将废料引入容器中的开口，以及将基本上熔融的合金排出的排出装置，该容器可绕着一个旋转轴旋转的，该方法包括如下的依次步骤：－向容器装入废料加载料；－给容器供以一定量的能量使基本上所有的废料达到其包覆层固相线 温度以上的温度；－在所述供以一定量的能量以形成基本上熔融的合金的过程中和／或者以后，将容器旋转；－通过容器的排出装置，将具有废料的包覆层并混有少量核心层的成份的基本上熔融的合金移除；－将加载料剩余物从容器中移除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J伯特杰，P施拉芬，
申请(专利权)人：克里斯铝业费尔德有限公司，克里斯铝轧制品有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]