權利要求

1.一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，包括破碎篩分裝置、清洗裝置、脫水烘干裝置、高比重分選裝置、氧化物分離裝置、高密度夾雜物去除裝置;

所述破碎篩分裝置用于將鈦金屬返回屑料粉碎為尺寸長度在2—50mm;

所述清洗裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的油污;

所述高比重分選裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的高比重雜質;

所述氧化物分離裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的氧化物雜質;

所述高密度夾雜物去除裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的高密度雜質。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，所述破碎篩分裝置包括粉碎箱(19)，所述粉碎箱(19)的底側壁上固定連接有多個支撐腿(13)，所述粉碎箱(19)的頂部中央開設有進料口(3)，所述粉碎箱(19)的底側壁上固定連接有安裝框(14)，所述安裝框(14)的內部固定連接有電機(15)，所述電機(15)的輸出軸固定連接有螺旋桿(11)，所述螺旋桿(11)貫穿粉碎箱(19)的底側壁，所述粉碎箱(19)的內側壁固定連接有固定桿(7)，所述固定桿(7)的一端固定連接有回料筒(10)，所述螺旋桿(11)轉動連接在回料筒(10)的內部，所述螺旋桿(11)的底部豎桿上滑動連接有篩分網板(12)，所述篩分網板(12)呈錐形設置，所述回料筒(10)的底端位于篩分網板(12)的中央底部，所述篩分網板(12)的側壁上設有彈性振動裝置，所述螺旋桿(11)的上端延伸出回料筒(10)并固定連接有頂板(4)，所述頂板(4)的底側壁固定連接有兩個連接桿(2)，兩個所述連接桿(2)的底端固定連接有旋轉錐(6)，所述旋轉錐(6)轉動連接在回料筒(10)的外側壁上，所述粉碎箱(19)的內頂部側壁固定連接有粉碎通道塊(1)，所述粉碎通道塊(1)的中央內部開設有錐形設置的粉碎通道腔(5)，所述旋轉錐(6)轉動連接在粉碎通道腔(5)內，所述旋轉錐(6)的外側壁上固定連接有多個第一粉碎刀(8)，所述粉碎通道腔(5)的側壁上固定連接有多個第二粉碎刀(9)，多個所述第一粉碎刀(8)和多個所述第二粉碎刀(9)分別交錯設置在旋轉錐(6)和粉碎通道腔(5)之間的縫隙中。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，所述彈性振動裝置包括兩個固定環(huán)(21)，兩個所述固定環(huán)(21)固定連接在粉碎箱(19)的內側壁上，兩個所述固定環(huán)(21)之間固定連接有多個豎桿(18)，多個所述豎桿(18)均豎直貫穿篩分網板(12)的邊緣側壁，每個所述豎桿(18)上套設有兩個振動彈簧(20)，每個所述豎桿(18)上的兩個振動彈簧(20)分別抵在篩分網板(12)的上下兩側。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，所述粉碎箱(19)的內底側壁上呈傾斜設置，所述粉碎箱(19)的內傾斜底側壁的底部側壁開設有排料出口，所述排料出口的上下兩側分別固定連接有磁吸板(16)和排料斜板(17)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，所述清洗裝置、脫水烘干裝置、高比重分選裝置、氧化物分離裝置、高密度夾雜物去除裝置分別為金屬廢料清洗機、脫水烘干機、比重機、色選機、X射線分選機。

6.一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，應用于權利要求1-5任意一項所述的鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，將鈦金屬返回屑料進行收集，并運送至粉碎箱(19)，從進料口(3)投入到粉碎通道腔(5)中，同時啟動電機(15)，電機(15)旋轉帶動螺旋桿(11)旋轉，螺旋桿(11)旋轉可通過頂板(4)和連接桿(2)帶動旋轉錐(6)旋轉，旋轉錐(6)可帶動多個第一粉碎刀(8)進行粉碎經過粉碎通道腔(5)和旋轉錐(6)之間縫隙的屑料，粉碎后的屑料掉落在篩分網板(12)上，可使得篩分網板(12)產生振動，便于小于尺寸2—50mm的屑料穿過篩分網板(12)掉落在粉碎箱(19)的底側壁，之后沿著粉碎箱(19)底側壁流出到排料斜板(17)上，磁吸板(16)可磁吸去除粉碎屑料中的磁性夾雜物;

步驟S2，將破碎篩分后的屑料輸入到金屬廢料清洗機中經過三次清洗及三次漂洗后，然后進入脫水烘干機進行脫水及烘干處理，并進行第二級磁選;

步驟S3，通過比重機進行去高比重篩選，高比重分選震動頻率為10—50Hz，并進行第三級磁選;

步驟S4，通過色選機進行氧化物分離，色選機的進料電動機頻率250—350Hz;

步驟S5，通過X射線分選機去除高密度夾雜物，X射線分選機的異物/背景靈敏度10-150lux;

步驟S6，最后設立2—4個工位進行人工挑料，挑除肉眼可見型狀、顏色異常的屑料，并經第四級、第五級磁選后方可進行布料裝桶。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，篩分網板(12)上尺寸過大未穿過的屑料將滑落到篩分網板(12)的中央底側壁，之后選擇的螺旋桿(11)可將尺寸過大屑料沿著回料筒(10)螺旋向上輸送，直到屑料排出回料筒(10)的頂部重新掉落在旋轉錐(6)和粉碎通道腔(5)之間的縫隙，進行重新粉碎。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，清洗漂洗溫度50℃-100℃，滾筒轉速1-10rpm,烘干溫度250℃-350℃，得到脫水及烘干處理后的屑料含水量在300ppm范圍內。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，其特征在于，所述屑料的第二級磁選、第三級磁選、第四級磁選、第五級磁選均通為磁選機磁選。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，其特征在于，可回收的鈦金屬返回屑料牌號包括但不限于CpTi、TC4、TC4-DT、TC4 ELI、TA15、TC11。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及鈦及鈦合金材料加工技術領域，尤其涉及一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置及處理方法。

背景技術

[0002]鈦及鈦合金加工材具有加工流程長和成品率低的特點，從海綿鈦到加工材，平均每千克海綿鈦中只有0.4—0.6kg進入成品，因此整個加工過程會產生大量的殘料、廢料;另外，海綿鈦制備過程消耗大量能源，如果能將鈦材殘料作為返回料重新熔煉成鑄錠，將顯著降低能源和資源的消耗;但是，在利用鈦材殘料產生鑄錠的過程中，容易會帶入各種雜質，包括油污、氧化物、TiN、硬質合金刀頭崩刃等;

對于鈦及鈦合金加工材殘料利用，歐美國家采用添加返回了熔煉鈦及鈦合金的技術已有30年以上的歷史，技術較為成熟，已經形成了相關標準與行業(yè)規(guī)范，如美國的AMS2380和歐洲的EN 2955。歐美國家在生產航空用鈦及鈦合金時，可添加返回料的比例約為30%～50%，而在民用鈦及鈦合金中，可添加比例近100%。如美國Perryman公司使用近100%返回料，可以生產12,500磅(約6噸)的鈦及鈦合金鑄錠，德國VDM公司使用鈦屑混合海綿鈦，生產13.2噸級的Ti-6A1-4V鈦及鈦合金圓形鑄錠。

[0003]目前返回料管理缺少合理化的管理手段，在殘鈦料產生過程中，缺乏科學管理，造成殘鈦料污染，并且存放及運輸混亂，導致后期很難用于高端鈦材產品或難以再次流入鈦生產鏈中。其中，鈦及鈦合金返回料的純凈化處理是利用返回料熔煉鈦及鈦合金鑄錠的關鍵前提，故本發(fā)明提出一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置及處理方法。

發(fā)明內容

[0004]本發(fā)明提供了一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置及處理方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，包括破碎篩分裝置、清洗裝置、脫水烘干裝置、高比重分選裝置、氧化物分離裝置、高密度夾雜物去除裝置;

所述破碎篩分裝置用于將鈦金屬返回屑料粉碎為尺寸長度在2—50mm;

所述清洗裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的油污;

所述高比重分選裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的高比重雜質;

所述氧化物分離裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的氧化物雜質;

所述高密度夾雜物去除裝置用于去除鈦金屬返回屑料中的高密度雜質。

[0006]優(yōu)選的，所述破碎篩分裝置包括粉碎箱，所述粉碎箱的底側壁上固定連接有多個支撐腿，所述粉碎箱的頂部中央開設有進料口，所述粉碎箱的底側壁上固定連接有安裝框，所述安裝框的內部固定連接有電機，所述電機的輸出軸固定連接有螺旋桿，所述螺旋桿貫穿粉碎箱的底側壁，所述粉碎箱的內側壁固定連接有固定桿，所述固定桿的一端固定連接有回料筒，所述螺旋桿轉動連接在回料筒的內部，所述螺旋桿的底部豎桿上滑動連接有篩分網板，所述篩分網板呈錐形設置，所述回料筒的底端位于篩分網板的中央底部，所述篩分網板的側壁上設有彈性振動裝置，所述螺旋桿的上端延伸出回料筒并固定連接有頂板，所述頂板的底側壁固定連接有兩個連接桿，兩個所述連接桿的底端固定連接有旋轉錐，所述旋轉錐轉動連接在回料筒的外側壁上，所述粉碎箱的內頂部側壁固定連接有粉碎通道塊，所述粉碎通道塊的中央內部開設有錐形設置的粉碎通道腔，所述旋轉錐轉動連接在粉碎通道腔內，所述旋轉錐的外側壁上固定連接有多個第一粉碎刀，所述粉碎通道腔的側壁上固定連接有多個第二粉碎刀，多個所述第一粉碎刀和多個所述第二粉碎刀分別交錯設置在旋轉錐和粉碎通道腔之間的縫隙中。

[0007]優(yōu)選的，所述彈性振動裝置包括兩個固定環(huán)，兩個所述固定環(huán)固定連接在粉碎箱的內側壁上，兩個所述固定環(huán)之間固定連接有多個豎桿，多個所述豎桿均豎直貫穿篩分網板的邊緣側壁，每個所述豎桿上套設有兩個振動彈簧，每個所述豎桿上的兩個振動彈簧分別抵在篩分網板的上下兩側。

[0008]優(yōu)選的，所述粉碎箱的內底側壁上呈傾斜設置，所述粉碎箱的內傾斜底側壁的底部側壁開設有排料出口，所述排料出口的上下兩側分別固定連接有磁吸板和排料斜板。

[0009]優(yōu)選的，所述清洗裝置、脫水烘干裝置、高比重分選裝置、氧化物分離裝置、高密度夾雜物去除裝置分別為金屬廢料清洗機、脫水烘干機、比重機、色選機、X射線分選機。

[0010]本發(fā)明還提出一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，應用上述任意一項所述的鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，包括以下步驟：

步驟1，將鈦金屬返回屑料進行收集，并運送至粉碎箱，從進料口投入到粉碎通道腔中，同時啟動電機，電機旋轉帶動螺旋桿旋轉，螺旋桿旋轉可通過頂板和連接桿帶動旋轉錐旋轉，旋轉錐可帶動多個第一粉碎刀進行粉碎經過粉碎通道腔和旋轉錐之間縫隙的屑料，粉碎后的屑料掉落在篩分網板上，可使得篩分網板產生振動，便于小于尺寸2—50mm的屑料穿過篩分網板掉落在粉碎箱的底側壁，之后沿著粉碎箱底側壁流出到排料斜板上，磁吸板可磁吸去除粉碎屑料中的磁性夾雜物;

步驟2，將破碎篩分后的屑料輸入到金屬廢料清洗機中經過三次清洗及三次漂洗后，然后進入脫水烘干機進行脫水及烘干處理，并進行第二級磁選;

步驟3，通過比重機進行去高比重篩選，高比重分選震動頻率為10—50Hz，并進行第三級磁選;

步驟4，通過色選機進行氧化物分離，色選機的進料電動機頻率250—350Hz;

步驟5，通過X射線分選機去除高密度夾雜物，X射線分選機的異物/背景靈敏度10-150lux;

步驟6，最后設立2—4個工位進行人工挑料，挑除肉眼可見型狀、顏色異常的屑料，并經第四級、第五級磁選后方可進行布料裝桶。

[0011]優(yōu)選的，所述步驟S1中，篩分網板上尺寸過大未穿過的屑料將滑落到篩分網板的中央底側壁，之后選擇的螺旋桿可將尺寸過大屑料沿著回料筒螺旋向上輸送，直到屑料排出回料筒的頂部重新掉落在旋轉錐和粉碎通道腔之間的縫隙，進行重新粉碎。

[0012]優(yōu)選的，所述步驟S2中，清洗漂洗溫度50℃-100℃，滾筒轉速1-10rpm，烘干溫度250℃-350℃，得到脫水及烘干處理后的屑料含水量在300ppm范圍內。

[0013]優(yōu)選的，所述屑料的第二級磁選、第三級磁選、第四級磁選、第五級磁選均通過磁選機磁選。

[0014]優(yōu)選的，可回收的鈦金屬返回屑料牌號包括但不限于CpTi、TC4、TC4-DT、TC4 ELI、TA15、TC11。

[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將鈦及鈦合金鑄錠扒皮機加工所產生的屑料進行回收及純凈化處理，純凈化處理具體包括:破碎篩分、清洗漂洗、脫水烘于、高比重分選、氧化物分選、高密度分選、人工挑選、多級磁選及布料裝桶等工序,利用該方法所生產的鈦及鈦合金返回屑料作為熔煉用原材料,在保證冶金質量的前提下,將大幅降低鈦及鈦合金材料成本

[0016]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明提出的一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置示意圖;

圖2為本發(fā)明提出的破碎篩分裝置正視剖面結構示意圖;

圖3為本發(fā)明提出的回料筒與旋轉錐的連接結構示意圖;

圖4為圖2中A的局部放大結構示意圖;

圖5為本發(fā)明提出的粉碎通道塊結構示意圖;

圖6為本發(fā)明提出的破碎篩分裝置結構示意圖。

[0018]附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、粉碎通道塊;2、連接桿;3、進料口;4、頂板;5、粉碎通道腔;6、旋轉錐;7、固定桿;8、第一粉碎刀;9、第二粉碎刀;10、回料筒;11、螺旋桿;12、篩分網板;13、支撐腿;14、安裝框;15、電機;16、磁吸板;17、排料斜板;18、豎桿;19、粉碎箱;20、振動彈簧;21、固定環(huán)。

具體實施方式

[0019]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

[0020]請參閱圖1～6，本發(fā)明提出一種鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，包括破碎篩分裝置、清洗裝置、脫水烘干裝置、高比重分選裝置、氧化物分離裝置、高密度夾雜物去除裝置;

破碎篩分裝置用于將鈦金屬返回屑料粉碎為尺寸長度在2—50mm;

清洗裝置為金屬廢料清洗機，用于去除鈦金屬返回屑料中的油污;

脫水烘干裝置為脫水烘干機;

高比重分選裝置為比重機，用于去除鈦金屬返回屑料中的高比重雜質;

氧化物分離裝置為色選機，用于去除鈦金屬返回屑料中的氧化物雜質;

高密度夾雜物去除裝置為X射線分選機，用于去除鈦金屬返回屑料中的高密度雜質。

[0021]具體的，破碎篩分裝置包括粉碎箱19，粉碎箱19的底側壁上固定連接有多個支撐腿13，粉碎箱19的頂部中央開設有進料口3，粉碎箱19的底側壁上固定連接有安裝框14，安裝框14的內部固定連接有電機15，電機15的輸出軸固定連接有螺旋桿11，螺旋桿11貫穿粉碎箱19的底側壁，粉碎箱19的內側壁固定連接有固定桿7，固定桿7的一端固定連接有豎直設置的回料筒10，螺旋桿11轉動連接在回料筒10的內部，螺旋桿11的底部豎桿上滑動連接有篩分網板12，篩分網板12呈圓錐形設置，回料筒10的底端位于篩分網板12的中央底部，篩分網板12的側壁上設有彈性振動裝置，彈性振動裝置包括兩個固定環(huán)21，兩個固定環(huán)21固定連接在粉碎箱19的內側壁上，兩個固定環(huán)21之間固定連接有多個豎桿18，多個豎桿18均豎直貫穿篩分網板12的邊緣側壁，每個豎桿18上套設有兩個振動彈簧20，每個豎桿18上的兩個振動彈簧20分別抵在篩分網板12的上下兩側;

螺旋桿11的上端延伸出回料筒10并固定連接有頂板4，頂板4的底側壁固定連接有兩個連接桿2，兩個連接桿2的底端固定連接有旋轉錐6，旋轉錐6轉動連接在回料筒10的外側壁上，粉碎箱19的內頂部側壁固定連接有粉碎通道塊1，粉碎通道塊1的中央內部開設有錐形設置的粉碎通道腔5，旋轉錐6轉動連接在粉碎通道腔5內，旋轉錐6的外側壁上固定連接有多個第一粉碎刀8，粉碎通道腔5的側壁上固定連接有多個第二粉碎刀9，多個第一粉碎刀8和多個第二粉碎刀9分別交錯設置在旋轉錐6和粉碎通道腔5之間的縫隙中。

[0022]粉碎箱19的內底側壁上呈傾斜設置，粉碎箱19的內傾斜底側壁的底部側壁開設有排料出口，排料出口的上下兩側分別固定連接有磁吸板16和排料斜板17。

[0023]一種鈦金屬返回屑料純凈化處理方法，應用于上述任意一項的鈦金屬返回屑料純凈化處理裝置，包括以下步驟：

步驟S1，將鈦金屬返回屑料進行收集，并運送至粉碎箱19，從進料口3投入到粉碎通道腔5中，同時啟動電機15，電機15旋轉帶動螺旋桿11旋轉，螺旋桿11旋轉可通過頂板4和連接桿2帶動旋轉錐6旋轉，旋轉錐6可帶動多個第一粉碎刀8進行粉碎經過粉碎通道腔5和旋轉錐6之間縫隙的屑料，粉碎后的屑料掉落在篩分網板12上，可使得篩分網板12產生振動，便于小于尺寸2—50mm的屑料穿過篩分網板12掉落在粉碎箱19的底側壁，之后沿著粉碎箱19底側壁流出到排料斜板17上，磁吸板16可磁吸去除粉碎屑料中的磁性夾雜物;

其中，篩分網板12上尺寸過大未穿過的屑料將滑落到篩分網板12的中央底側壁，之后選擇的螺旋桿11可將尺寸過大屑料沿著回料筒10螺旋向上輸送，直到屑料排出回料筒10的頂部重新掉落在旋轉錐6和粉碎通道腔5之間的縫隙，進行重新粉碎;

步驟S2，將破碎篩分后的屑料輸入到金屬廢料清洗機中經過三次清洗及三次漂洗后，然后進入脫水烘干機進行脫水及烘干處理，并進行第二級磁選;

其中，清洗漂洗溫度50℃-100℃，滾筒轉速1-10rpm，烘干溫度250℃-350℃，得到脫水及烘干處理后的屑料含水量在300ppm范圍內;

步驟S3，通過比重機進行去高比重篩選，高比重分選震動頻率為10—50Hz，并進行第三級磁選;

步驟S4，通過色選機進行氧化物分離，色選機的進料電動機頻率250—350Hz;

步驟S5，通過X射線分選機去除高密度夾雜物，X射線分選機的異物/背景靈敏度10-150lux;

步驟S6，最后設立2—4個工位進行人工挑料，挑除肉眼可見型狀、顏色異常的屑料，并經第四級、第五級磁選后方可進行布料裝桶。

[0024]具體的，屑料的第二級磁選、第三級磁選、第四級磁選、第五級磁選均通為磁選機磁選。

[0025]可回收的鈦金屬返回屑料牌號包括但不限于CpTi、TC4、TC4-DT、TC4 ELI、TA15、TC11。

[0026]綜上所述，鈦及鈦合金返回屑料純凈化處理方法,將回收的鑄錠扒皮屑料進行純凈化處理后,得到可用于熔煉的合格鈦及鈦合金返回屑料,屑料尺寸規(guī)格控制在2~50mm范圍內,含水量控制在300ppm范圍內,多級磁選后磁性夾雜物去除率近100%,高密度分選后高密度夾雜物去除率近100%,氧化物分選后氧化物去除率大于80%;這種鈦及鈦合金返回屑料純凈化處理方法,成品率較高且非常穩(wěn)定,適用于工業(yè)化生產。

[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制;凡本行業(yè)的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發(fā)明;但是，凡熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例;同時，凡依據(jù)本發(fā)明的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的保護范圍之內。

說明書附圖(6)