一种铝合金挤压模具残铝分离方法及设备
阅读说明：本技术 一种铝合金挤压模具残铝分离方法及设备 (Residual aluminum separation method and device for aluminum alloy extrusion die ) 是由 苏龙武 张鹏 刘登攀 薛鹏 朱国杰 甘斌 张超锐 黄规枝 梁尉宏 戴小杰 韦月萍 于 2020-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铝合金挤压模具残铝分离方法及设备,包括碱洗、清洗、风干和入库,其中碱洗：铝合金模具挤压完后,先采用人工去除铝合金模具表面的铝合金,将模具传送进入碱洗槽进行两级碱洗,所述的碱洗过程是将挤压模具浸入碱洗槽内的二次碱洗液中进行一级碱洗,再将挤压模具浸入碱洗槽内的一次碱洗液中进行二级碱洗,采用碱液去除模具分流孔及焊合腔内的残留的铝合金。本发明可实现高效模铝分离。(The invention discloses a method and equipment for separating residual aluminum of an aluminum alloy extrusion die, which comprises alkali washing, cleaning, air drying and warehousing, wherein the alkali washing comprises the following steps: after the aluminum alloy die is extruded, manually removing the aluminum alloy on the surface of the aluminum alloy die, conveying the die into an alkaline washing tank for two-stage alkaline washing, wherein the alkaline washing process comprises the steps of immersing the extrusion die into secondary alkaline washing liquid in the alkaline washing tank for primary alkaline washing, immersing the extrusion die into primary alkaline washing liquid in the alkaline washing tank for secondary alkaline washing, and removing residual aluminum alloy in a shunting hole of the die and a welding cavity by using alkaline liquor. The invention can realize high-efficiency die aluminum separation.)
技术领域
本发明涉及铝合金精炼技术领域，特别是一种铝合金挤压模具残铝分离方法及设备。
背景技术
铝合金型材经过挤压模具成型后，挤压模具上通常残留有一些铝合金，为了可以再次使用这些挤压模具进行生产，必须去除挤压模具上的铝合金残留。传统的方法将挤压模具直接放入碱槽内，让碱液和铝产生化学反应，以达到将模具内残留的废铝清除。这种工艺方法的特点是通过碱洗的方法将模具的分流孔及其焊合腔内的铝合金腐蚀而排出。该工艺存在以下缺点：1.自动化程度不高。以上的每个工艺步骤都是人工搬运或吊运方能实现，这样，工作效率不高，也使得工人的劳动强度比较大；2.煮模工人处于比较恶劣的环境下工作。因为碱洗池在煮模过程中，由于化学反应，煮模时产生了大量的既热(一般在92～120℃左右)又难闻的碱蒸气；3.资源浪费。这种工艺处理模具中残留的铝合金所需的碱洗时间长，还需要大量的烧碱与铝合金反应，大量的烧碱得不到回收，而且还污染环境。所以，上述的碱洗时产生大量的蒸气，最好的方法也是在碱洗池的侧面用抽风机将一部分蒸气抽掉，这样，很多蒸气仍然向空间升腾，这不但严重污染环境，影响了操作工人的身体健康，也是对资源(氢氧化铝)的极大浪费。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提出了一种铝合金挤压模具残铝分离方法及设备，可实现铝合金挤压模具残铝自动化高效分离。
为达到上述发明目的，本发明所述的一种铝合金挤压模具残铝分离方法是以如下技术方案实现的：
一种铝合金挤压模具残铝分离方法，包括碱洗、清洗、风干和入库，过程如下：(1)碱洗：铝合金模具挤压完后，先采用人工去除铝合金模具表面的铝合金，将模具传送进入碱洗槽进行两级碱洗，所述的碱洗过程是将挤压模具浸入碱洗槽内的二次碱洗液中进行一级碱洗，再将碱洗槽内的二次碱液抽出，再导入一次碱洗液进行二级碱洗，采用碱液去除模具分流孔及焊合腔内的残留的铝合金，所述的二次碱洗液为重量浓度为18-24％的氢氧化钠，一级碱洗时间为0.8-2.0小时；所述的一次碱洗液为重量浓度为25-30％的氢氧化钠，二级碱洗时间为 2.0-4.0小时；(2)清洗：将二级碱洗过的铝合金挤压模具传送进入清洗槽，并采用水进行喷淋清洗4-8分钟；(3)风干：将模具沿着传送带进入热风吹干室，采用鼓风机进行热风吹干；(4)修模：将风干后的模具传送至修模区进行维修；(5)入库：将维修合格后的模具入库存放。
进一步的，所述二次碱洗液中的Al3+浓度在31g/L～79g/L，一级碱洗时间为0.8-2.0小时。
进一步的，所述二次碱洗液中的Al3+浓度大于79g/L，一级碱洗时间为0.8小时，二级碱洗时间为4.0小时。
进一步的，所述二次碱洗液中的Al3+浓度小于31g/L，一级碱洗时间为2.0小时，二级碱洗时间为2.0小时。
一种铝合金挤压模具残铝分离设备，包括一次碱液槽、碱洗槽、二次碱液槽、废碱槽、清洗槽，所述一次碱液槽与碱洗槽顶部连通，所述碱洗槽与二次碱液槽的底部通过第一管道相互连通，第一管道还连通废碱槽和清洗槽，在碱洗槽与二次碱液槽之间的一级管道上设置有抽水泵，碱洗槽底部与第一管道连接端设置第一阀门，碱洗槽顶部部与一次碱液槽连接端设置第二阀门，废碱槽与一级管道之间设置第三阀门；清洗槽与一级管道之间设置第四阀门；二次碱液槽与一级管道之间设置第五阀门，还包括总控系统，所述总控系统分别连接抽水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门。
进一步的，所述碱洗槽设置有测温装置、Al3+浓度测试装置、OH-浓度测试装置和加温装置，并与总控系统分别连接。
本发明的有益效果:
本发明所述方法及设备在生产过程中通过两级碱洗实现高效模铝分离，提高碱液利用率，并减少碱洗时间，提高碱洗效率。
附图说明
图1为本发明所述一种铝合金挤压模具两级碱洗结构示意图；
图2为本发明所碱洗槽的结构示意图；
图3为本发明所述总控系统的控制逻辑图；
图中，1-碱洗槽，2-一次碱液槽，3-二次碱液槽，4-废碱槽，7-清洗槽，5-加热装置，6-总控系统，8-第一阀门，9-液位传感器，10-测温装置，11-Al3+浓度测试装置，12-OH-浓度测试装置，13-第二阀门，14-第三阀门14，15-第四阀门，16--第五阀门16，17-抽水泵， 18-第一管道。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1所示，一种铝合金挤压模具残铝分离方法，包括碱洗、清洗、风干和入库，过程如下：(1)碱洗：铝合金模具挤压完后，先采用人工去除铝合金模具表面的铝合金，将模具传送进入碱洗槽1进行两级碱洗，所述的碱洗过程是将挤压模具浸入碱洗槽1内的二次碱洗液中进行一级碱洗，再将碱洗槽1内的二次碱液抽出，再导入一次碱洗液进行二级碱洗，采用碱液去除模具分流孔及焊合腔内的残留的铝合金，所述的二次碱洗液为重量浓度为18-24％的氢氧化钠，一级碱洗时间为0.8-1小时；所述的一次碱洗液为重量浓度为25-30％的氢氧化钠，二级碱洗时间为0.3-0.5小时；(2)清洗：将二级碱洗过的铝合金挤压模具传送进入清洗槽7，并采用水进行喷淋清洗4-8分钟；(3)风干：将模具沿着传送带进入热风吹干室，采用鼓风机进行热风吹干；(4)修模：将风干后的模具传送至修模区进行维修；(5)入库：将维修合格后的模具入库存放。
在本实施方式中，若所述二次碱洗液中的Al3+浓度在31g/L～79g/L，一级碱洗时间为 0.8-2.0小时。
在本实施方式中，若所述二次碱洗液中的Al3+浓度大于79g/L，一级碱洗时间为0.8小时，二级碱洗时间为4.0小时。
在本实施方式中，若所述二次碱洗液中的Al3+浓度小于31g/L，一级碱洗时间为2.0小时，二级碱洗时间为2.0小时。
本发明所述方法在生产过程中通过两级碱洗实现高效模铝分离，提高碱液利用率，同样的铝模和残铝量，可减少碱洗时间10％以上，减少碱液用量10％以上，提高了碱洗效率。
如图1所示，一种铝合金挤压模具残铝分离设备，包括一次碱液槽2、碱洗槽1、二次碱液槽3、废碱槽4、清洗槽7，所述一次碱液槽2与碱洗槽1顶部连通，所述碱洗槽1与二次碱液槽3的底部通过第一管道18相互连通，第一管道18还连通废碱槽4和清洗槽7，在碱洗槽1与二次碱液槽3之间的一级管道上设置有抽水泵17，碱洗槽1底部与第一管道18连接端设置第一阀门8，碱洗槽1顶部与一次碱液槽2连接端设置第二阀门13，废碱槽4与一级管道之间设置第三阀门14；清洗槽7与一级管道之间设置第四阀门15；二次碱液槽3与一级管道之间设置第五阀门16，还包括总控系统6，所述总控系统6分别连接抽水泵17、第一阀门8、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16。
其进行铝合金挤压模具残铝分离的步骤如下：
步骤1:将待处理的铝合金挤压模具放入碱洗槽1，开启第一阀门8、第五阀门16和抽水泵17，将二次碱液槽3中的二次碱液导入碱洗槽1，关闭第一阀门8、第五阀门16和抽水泵 17，在碱洗槽1进行一次碱洗；
步骤2:完成一次碱洗后，开启第一阀门8和第三阀门14，将二次碱液导入废碱槽4；关闭第一阀门8和第三阀门14；
步骤3：开启第二阀门13，连通一次碱液槽2和碱洗槽1，将一次碱液导入碱洗槽1，关闭第二阀门13，在碱洗槽1进行二次碱洗；
步骤4：完成二次碱洗后，开启第一阀门8、第五阀门16，将二次碱洗后的碱液导入二次碱液槽3；
步骤5：清洗：将二级碱洗过的铝合金挤压模具传送进入清洗槽7，并采用水进行喷淋清洗4-8分钟；风干：将模具沿着传送带进入热风吹干室，采用鼓风机进行热风吹干；修模：将风干后的模具传送至修模区进行维修；入库：将维修合格后的模具入库存放。
进一步的优选方案，如图2所示，所述碱洗槽1设置有液位传感器9、测温装置10、Al3+浓度测试装置11、OH-浓度测试装置12和加温装置，并与总控系统6分别连接。所述总控系统6的控制策略如图3所示，通过总控系统6，控制液位传感器9检测槽内碱液的液位，然后控制加热装置5，对主体设备的槽内碱液进行加热，通过测温装置进行检测，当碱液温度达到98摄氏度，关闭加热装置5，当碱液温度低于92摄氏度时，开启加热装置5；总控系统 6通过Al3+浓度测试装置11、OH-浓度测试装置12采集碱液中的Al3+浓度和OH-浓度，当Al3+浓度在0g/L～79g/L，OH-浓度达到6g/L～19g/L时，确定保温时间为120分钟～240分钟。
本发明所述设备在生产过程中通过两级碱洗实现高效模铝分离，提高碱液利用率，同样的铝模和残铝量，可减少碱洗时间10％以上，减少碱液用量10％以上，提高了碱洗效率。通过温度的自动控制，进一步使碱洗反应处于更高效率状态，提高了化学反应效率，缩短了化学反应时间。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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