本發(fā)明屬于鋁合金分類回收，具體涉及一種廢舊飛機鋁合金分類回收再造方法。

背景技術(shù)：

1、未來10年全球?qū)⒂屑s7000架飛機退役報廢，以民用客機為例，鋁合金是主要結(jié)構(gòu)材料，如蒙皮、框架、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱等，雖然不同機型鋁化率占比可以相差較大，但通常而言鋁合金的用量占比可達(dá)70%以上，報廢飛機的長期堆放，會造成土壤、水源污染、土地資源被占用等環(huán)境問題，對報廢飛機進(jìn)行鋁資源回收利用，不僅鋁回收利用的成本和環(huán)境污染低于從礦石中生產(chǎn)新鋁的成本和生產(chǎn)污染，而且可以保護(hù)環(huán)境，同時能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益；

2、按飛機使用的鋁合金不同種類使用量來看，飛機用鋁合金以2xxx系和7xxx系為主，占比分別達(dá)約38%和45%，另有部分5xxx系、6xxx系以及少量的其他系列鋁合金，占比約17%，此外，隨著航天航空材料的迭代升級，鋁鋰合金的使用比例也逐年攀升，按飛機使用的鋁合金成分來看，2xxx系(al-cu-mg)鋁合金以cu為主要的合金元素，7xxx系（al-zn-mg-cu）鋁合金以zn為主要添加元素，5?xxx系（al-mg）鋁合金以mg為主要添加元素，6?xxx系（al-mg-si）鋁合金以mg和si為主要的合金元素，鋁鋰合金（al-li）主要以li為添加元素，按飛機使用的鋁合金制造工藝來看，飛機用鋁合金主要以變形鋁合金為主，鑄造鋁合金占比較低，分別為95%和5%，而變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金，其中2xxx系、6?xxx系、7xxx系和鋁鋰合金為可熱處理強化型鋁合金，5xxx系為不可熱處理強化型鋁合金；

3、為抵抗飛機在飛行過程中受到的扭曲和扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，特別強調(diào)抗疲勞強度的部位（機身、主翼、尾翼）要選擇2xxx系和7xxx系鋁合金，由于飛機用2xxx系和7xxx系鋁合金通常會進(jìn)行硫酸陽極氧化或鉻酸陽極氧化，在鋁合金表面制備無機鹽涂層以提高其抗疲勞強度，此外，廢舊飛機在拆解作業(yè)之前，要從原始制造商的文件中識別出不同類型的制造材料，并且在拆解下來的零部件都要貼上一個帶有編號的標(biāo)簽，不僅包含零件名稱和前所在飛機的信息，還包括拆解零件的制造廠商和制造材料；

4、中國專利cn109518045a公開了一種廢舊飛機鋁合金再利用生產(chǎn)2024或7075鋁合金的方法，所述方法以廢舊飛機鋁合金為原料，經(jīng)預(yù)處理、熔煉、除雜、成分調(diào)整、過濾、精煉、凈化、澆鑄得到7075或2024鋁合金，然而，該方法只對70%?2xxx系和7xxx系鋁合金進(jìn)行了回收利用，且工藝繁瑣，成本較高，中國專利cn115141944b公開了一種廢舊航空鋁合金再造制備超凈航空鋁合金鑄錠的方法，所述方法利用廢舊航空鋁合金與其他雜質(zhì)的密度、電導(dǎo)率、磁性、熔點、沸點等物理性質(zhì)差異除雜,實現(xiàn)廢舊航空鋁合金精細(xì)化分選；利用扒渣、撈渣、氬氣精煉、在線除雜去除高熔點/高比重金屬、低密度浮渣、彌散固體/氣體夾雜,實現(xiàn)再造航空鋁合金熔體深度凈化,經(jīng)鑄造得到超凈再造航空鋁合金鑄錠，該方法實現(xiàn)了以廢舊航空鋁合金為原料再造超凈航空鋁合金鑄錠，但該法并未將航空鋁合金進(jìn)行分類回收，其混料處理難度大，工業(yè)化生產(chǎn)成本高，中國專利cn115976382a公開了一種機加工廢料再造2系航空薄板循環(huán)保級回收利用方法，所述方法能減少鋁屑燒損率和氧化率、去除廢鋁屑表面油污、控制熔體中得的渣含量n20小于30k/kg及去除堿性金屬，實現(xiàn)了再造航空鋁合金大批量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，完成了航空鋁合金循環(huán)保級的利用，但該方法水/油/涂層去除率不高，熔體夾雜物含量較高，不能完全達(dá)到原鋁合金性能；

5、由此可見，現(xiàn)有廢舊飛機用鋁合金的系列繁多，制造工藝不同，若進(jìn)行統(tǒng)一回收，很難全部保級利用將鋁合金和雜質(zhì)分離，且混料中元素種類復(fù)雜，處理工藝繁瑣，回收再利用成本高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種廢舊飛機鋁合金分類回收再造方法，用以解決上述提出的至少一項技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種廢舊飛機鋁合金分類回收再造方法，包括以下步驟：

3、s1.識別分類：對帶有標(biāo)簽的廢舊飛機鋁合金進(jìn)行掃描識別牌號，確定其鋁合金類型，并按照識別結(jié)果分類放置；

4、其中，鋁合金類型包括2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金、鋁鋰合金和其他系鋁合金四類；

5、s2.切除破碎：將步驟s1識別分類后的不同類型鋁合金進(jìn)行切割，去除含鉚接部分，并將切割下來的鉚接部分歸類到其他系鋁合金中，并對切割后的不同鋁合金類型分別進(jìn)行破碎處理；

6、s3.預(yù)處理：將步驟s2切除破碎后的不同類型鋁合金分類處理，包括油水分離和超聲清洗處理；

7、s4.熔煉凈化：將步驟s3預(yù)處理后的不同類型鋁合金分別熔煉至完全熔化，之后分別對其進(jìn)行凈化處理；

8、s5.分類再造：將步驟s4熔煉凈化后的不同類型鋁合金熔體分別進(jìn)行澆鑄，得到再造的2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金、鋁鋰合金和其他系鋁合金鑄錠。

9、優(yōu)選的，步驟s3預(yù)處理包括：

10、對2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金和鋁鋰合金進(jìn)行振動篩分-涂層熱解-油水分離-超聲清洗處理，對其他系鋁合金進(jìn)行振動篩分-磁選除鐵-光譜重金屬去除-渦電流分選-涂層熱解-油水分離-超聲清洗處理。

11、優(yōu)選的，步驟s3中：

12、采用微波無氧連續(xù)熱解裝置進(jìn)行涂層熱解，微波無氧連續(xù)熱解裝置的熱解溫度可調(diào)，且涂層去除率≥98.5%；

13、采用超聲分離裝置進(jìn)行油水分離，超聲分離裝置的水/油去除率≥98.5%；

14、采用超聲清洗裝置進(jìn)行超聲清洗，超聲清洗裝置的清洗潔凈度達(dá)sa3級；

15、其他系鋁合金經(jīng)磁選除鐵-光譜重金屬去除-渦電流分選處理后的非鋁雜質(zhì)去除率≥99%。

16、優(yōu)選的，步驟s4凈化處理包括：

17、對2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金和鋁鋰合金依次通過10ppi、30ppi和60ppi的多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片進(jìn)行三次過濾凈化處理，對其他系鋁合金進(jìn)行熔體除雜-熔體除氫-熔體凈化處理。

18、優(yōu)選的，步驟s4中：

19、熔體除雜是利用雜質(zhì)和廢鋁的熔點和比重的差異，去除高熔點、高比重雜質(zhì)；

20、熔體除氫是經(jīng)旋轉(zhuǎn)氬氣爐精煉去除彌散固體夾雜物和氣體雜質(zhì)；

21、經(jīng)除雜除氫處理后，熔體夾雜物總含量≤0.3wt%，熔體夾雜物含量≤0.1mg/kg，熔體氫含量≤0.08ml/100gal。

22、優(yōu)選的，還包括對多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的更換預(yù)警：

23、s40.計算多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的實時濾阻：

24、（1）；

25、其中，為第個時刻多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的實時濾阻，為過濾總時長，為第個時刻被過濾鋁合金熔體的實時含雜量，為重力加速度，取值為9.81，為第個時刻被過濾鋁合金熔體通過多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片時的流速，為多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的過濾面積，為第個時刻被過濾鋁合金熔體的體積；

26、s41.計算多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的更換預(yù)警觸發(fā)值：

27、（2）；

28、其中，為第個時刻多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的更換預(yù)警觸發(fā)值，為被過濾鋁合金熔體的動力粘度，為多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的阻力，為被過濾鋁合金熔體的密度，為第個時刻多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片輸入端的壓強，為第個時刻多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片輸出端的壓強，為多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的厚度值，為多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片過濾正常時的最小流量值；

29、當(dāng)?shù)趥€時刻多孔氧化鋁泡沫陶瓷過濾片的更換預(yù)警觸發(fā)值大于預(yù)設(shè)預(yù)警觸發(fā)值時，進(jìn)行報警提示。

30、優(yōu)選的，步驟s4還包括對熔煉凈化后的其他系鋁合金熔體進(jìn)行凈化結(jié)果評估，計算熔煉凈化后的其他系鋁合金熔體的凈化程度評估值：

31、（3）；

32、其中，為熔煉凈化后的其他系鋁合金熔體的凈化程度評估值，為熔體除雜程度的權(quán)重值，為熔體除雜前其他系鋁合金熔體中高熔點高比重熔體夾雜物總含量，為熔體除雜后其他系鋁合金熔體中高熔點高比重熔體夾雜物總含量，為熔煉凈化后其他系鋁合金熔體中高熔點高比重熔體夾雜物最大合格含量，為熔體除氫程度的權(quán)重值，為熔體除氫后其他系鋁合金熔體中彌散固體類熔體夾雜物總含量，為熔煉凈化后其他系鋁合金熔體中彌散固體類熔體夾雜物最大合格含量，為熔體除氫后其他系鋁合金熔體中熔體氫含量，為熔煉凈化后其他系鋁合金熔體中氫的最大合格含量，為熔體凈化處理的權(quán)重值，為熔體凈化處理前其他系鋁合金熔體中未熔化熔體夾雜物總含量，為熔體凈化處理后其他系鋁合金熔體中未熔化熔體夾雜物總含量，為熔煉凈化后其他系鋁合金熔體中未熔化熔體夾雜物最大合格含量；

33、當(dāng)熔煉凈化后的其他系鋁合金熔體的凈化程度評估值小于預(yù)設(shè)凈化程度評估值時，重復(fù)步驟s4，直至熔煉凈化后的其他系鋁合金熔體的凈化程度評估值超過預(yù)設(shè)凈化程度評估值進(jìn)入步驟s5。

34、優(yōu)選的，所述步驟s4還包括在熔煉時對不同類型鋁合金分別進(jìn)行扒渣和合金成分調(diào)整，合金成分調(diào)整包括采用光譜分析儀對不同類型液態(tài)鋁合金進(jìn)行爐前成分分析，得到不同類型液態(tài)鋁合金的爐前成分分析數(shù)據(jù)，基于不同類型液態(tài)鋁合金的爐前成分分析數(shù)據(jù)進(jìn)行投料元素成分及含量計算，并基于計算結(jié)果對不同類型液態(tài)鋁合金進(jìn)行合金成分調(diào)整。

35、優(yōu)選的，步驟s5澆鑄完成形成鑄錠后，分別對2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金、鋁鋰合金和其他系鋁合金鑄錠進(jìn)行合格度抽樣檢測，包括：

36、s50.切割鑄錠上的一部分作為金相試樣，并進(jìn)行顯微組織觀察，確認(rèn)其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是否合格；

37、s51.切割鑄錠上的一部分作為拉伸試棒，并進(jìn)行力學(xué)性能測試確認(rèn)其力學(xué)性能是否合格。

38、與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明具備以下有益效果：

39、（1）本發(fā)明所述方法對帶有標(biāo)簽的廢舊飛機鋁合金進(jìn)行掃描識別牌號，對不同系列鋁合金進(jìn)行了分選，并針對不同系列的鋁合金制定了不同的回收工藝，避免了統(tǒng)一回收帶來的鋁合金和雜質(zhì)分離難、元素種類復(fù)雜的問題，實現(xiàn)了大部分鋁合金的保級利用和廢鋁飛機鋁合金的高效分類回收。

40、（2）本發(fā)明所述方法對2xxx系列鋁合金、7xxx系列鋁合金、鋁鋰合金成分的處理綠色無害，對其他系鋁合金的處理工藝簡化，降低了回收成本，提高了再利用性價比。