我國廢鋼破碎生產(chǎn)線的研制與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向
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廢鋼加工機械是為鋼廠提供合格廢鋼原料不可缺少的設(shè)備,鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,促進了廢鋼鐵加工行業(yè)和廢鋼加工設(shè)備的發(fā)展。一方面中國鋼鐵工業(yè)經(jīng)過 2003~2007年的投資改造,基本完成了技術(shù)裝備現(xiàn)代化。連鑄連扎短流程新工藝廣泛采用,尤其是電爐煉鋼的迅猛崛起,不僅意味著對廢鋼鐵需求量的增加,更是對廢鋼鐵質(zhì)量提出了嚴(yán)格要求。另一方面隨著國民經(jīng)濟的的發(fā)展和人民生活水平的提高,機械設(shè)備、汽車、家用電器等不但數(shù)量增多,而且更新周期縮短,這就形成了回收的廢鋼鐵中來自社會的比重加大。社會回收的廢鋼鐵成分復(fù)雜,有色金屬、非金屬以及垃圾等混雜物較多。目前我國一般采用的打包機、鱷式機等設(shè)備,因不附設(shè)分選、凈化設(shè)備,不能滿足鋼廠“精料入爐”的要求,所以廢鋼鐵加工設(shè)備必須要有新的突破。
一、廢鋼破碎生產(chǎn)線的研制及開發(fā)
(一)引進及研發(fā)
廢鋼破碎生產(chǎn)線是當(dāng)今最先進的廢鋼鐵加工設(shè)備。經(jīng)過廢鋼破碎輸送生產(chǎn)線加工處理的廢鋼是潔凈的優(yōu)質(zhì)廢鋼,其自然堆積密度為1.2~1.7t/m3,是理想的煉鋼爐料。在鋼鐵冶煉中,具有以下優(yōu)點:
1、收得率高,即煉出的鋼水與投入的廢鋼比例增高;
2、每爐鋼的化學(xué)成分穩(wěn)定;
3、由于有色金屬及非金屬物質(zhì)已被分選,因此鋼水中的硫、磷含量降低;
4、和其他廢鋼混合加料時,破碎鋼可填充空隙,提高加料密度;
5、冶煉時,加料次數(shù)減少。
6、冶煉時,電極破損減少,
7、冶煉時,爐內(nèi)受熱均勻,
8、爐內(nèi)耐火材料襯里的壽命延長。
9、空氣污染及爐渣減少。
10、每噸鋼水的耗電量降低。
但由于該機技術(shù)含量高、制造難度大,生產(chǎn)成本高。為了少走彎路,借鑒國外先進技術(shù),走技術(shù)引進消化吸收創(chuàng)新之路。湖北力帝機床股份有限公司在上世紀(jì)90年代中后期就開始開展了相關(guān)的前期準(zhǔn)備工作,收集國際國內(nèi)的信息,認(rèn)真進行調(diào)研,分析國內(nèi)外市場現(xiàn)狀,多次出國考察國外先進的廢鋼鐵加工理念,對國外先進的廢鋼破碎線做經(jīng)濟技術(shù)分析,確立適合我國國情的機型。2000年成功研發(fā)了PSX-6080廢鋼破碎生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線的研制被列為國家重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化項目,獲得國債技改專項貸款扶持,2001年7月國家經(jīng)貿(mào)委委托湖北省經(jīng)貿(mào)委組織有關(guān)專家對該產(chǎn)品進行鑒定,鑒定結(jié)論為:該生產(chǎn)線充分將國際先進技術(shù)與我國實際情況相結(jié)合,進行了綜合優(yōu)化、系統(tǒng)集成、創(chuàng)新設(shè)計,所研制的生產(chǎn)線性能優(yōu)良、可靠性高,廢鋼處理的質(zhì)量達到了標(biāo)準(zhǔn)要求,該生產(chǎn)線填補了國內(nèi)空白,并達到國際同類產(chǎn)品先進水平。
公司選擇以1000馬力破碎機主機和液壓雙滾筒碾壓機為核心樣機及技術(shù)引進為起點:
1、 1000馬力和2000馬力的機型可破碎物料的范圍一樣,其功能也是處理混合統(tǒng)料廢鋼,也可處理整輛報廢小汽車和報廢家用電器。處理量為每小時20~25 噸,年處理量為10~12萬噸,根據(jù)我國目前的資源分布情況較為合適。而2000馬力的年處理量為40萬噸左右,相對我國資源分布來說可能會面臨開工不足的情況。
2、破碎機主機結(jié)構(gòu)特點:機身采用特厚鋼板加斜撐的加強結(jié)構(gòu),能確保機器強力破碎時超負(fù)荷要求,而且直接受力部分采用“榫頭”結(jié)構(gòu),進一步提高了機器的可靠性。襯板、錘頭采用特殊耐磨材料,提高了使用壽命;而且錘頭采用活動安裝結(jié)構(gòu),一旦遇到不可破碎物誤入破碎機內(nèi),可以甩過而避開,同時可打開破碎機專設(shè)的不可破碎物安全門,將其從機內(nèi)排除,從而降低對機器的破壞程度。
3、液壓雙滾筒碾壓機其核心功能:為破碎機的入料預(yù)處理機,可將外形尺寸較大的薄殼類及輕金屬構(gòu)件,經(jīng)壓縮整形成后順利進入破碎機進料口的廢鋼物料,從而擴大了破碎機的加工物料范圍。同時對提高破碎機的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用。
4、公司聯(lián)合國內(nèi)具有很強能力與資質(zhì)的高壓大功率電機制造廠商進行技術(shù)攻關(guān),共同開發(fā)研制出高壓大功率電機及其高壓控制系統(tǒng)。
5、與國內(nèi)頗具實力的輸送設(shè)備與分選設(shè)備的制造廠商共同研制,開發(fā)出了能與破碎機配套使用的重型履帶式進料輸送設(shè)備,超大超寬的磷板裝置可承受1~2噸的沖擊不變形。
6、依靠自己的技術(shù)力量和液壓產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)出計算機監(jiān)控系統(tǒng)和液壓動力系統(tǒng)。
7、隨著我國冶金行業(yè)的技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)能的大幅提高,破碎機上的高強度耐磨錘頭和襯板,也已在國內(nèi)成功的生產(chǎn)出來,經(jīng)與國外產(chǎn)品同機裝機試用,其使用效果達到國外同等水平,因而園滿地解決了備件來源問題。
8、因為整條廢鋼破碎生產(chǎn)線技術(shù)攻關(guān)的突破與國產(chǎn)化的實現(xiàn),使得生產(chǎn)成本與用戶的一次性投資大幅度降低。全套設(shè)備的價格不到國外同等產(chǎn)品的60%,從而使廢鋼破碎生產(chǎn)線的在國內(nèi)推廣應(yīng)用成為可能。
(二)工作原理及工藝流程
1、工作原理: PSX-6080型廢鋼破碎生產(chǎn)線利用其錘子擊打的原理,在高速、大扭矩高壓電機的驅(qū)動下,主機轉(zhuǎn)子上的錘頭輪流擊打進入容腔內(nèi)的待破碎物,通過襯板與錘頭之間形成的空間,將待破碎物撕裂成合乎規(guī)格的破碎物,再在磁力設(shè)備的作用下,可得到純度較高的優(yōu)質(zhì)破碎鋼。
2、工作流程:由運輸機械(如行車、落地吊、電磁吸盤、液壓抓吊等)將物料加載到履帶式鱗板輸送機上,物料經(jīng)其提升,進入雙滾筒進料碾壓機,物料經(jīng)擠壓整形,能順利進入破碎機。破碎機內(nèi)設(shè)有噴水口,噴出的水可避免塵揚和降低錘頭溫度,對于大而厚不可破碎的廢鋼可經(jīng)破碎機的排料門彈出?善扑榈奈锪希(jīng)破碎后自柵格孔落入到振動輸送機,然后送至出料帶式輸送機,再到磁選系統(tǒng)。在磁選系統(tǒng)中,破碎鋼被吸起送到堆料輸送機上,其它物料經(jīng)磁選系統(tǒng)下部的料斗落入非磁性物質(zhì)輸送機上歸堆。堆料輸送機可圍繞固定軸心移動,破碎鋼可在一較大扇形區(qū)域歸堆堆放。在非磁性物質(zhì)輸送機上方設(shè)置一懸掛式磁選機,可將非磁性物質(zhì)輸送機上的游離黑色金屬吸出,減少磁選系統(tǒng)的電磁滾筒漏選的廢鋼量,提高鋼的回收率。非磁性物質(zhì)輸送機上單側(cè)有站臺,可供分揀人員在其上進行人工挑選,將夾在非磁性物質(zhì)中的銅、鋁等有色金屬挑選出來,提高回收效益。
二、廢鋼破碎生產(chǎn)線在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向
(一)現(xiàn)狀
湖北力帝機床股份有限公司生產(chǎn)的國內(nèi)首條PSX-6080型廢鋼破碎生產(chǎn)線于2001年初投產(chǎn),已運行7年。目前設(shè)備使用情況良好,每小時可加工破碎鋼 20~30噸。其加工出的破碎鋼產(chǎn)品供不應(yīng)求,客戶也獲得了較好的經(jīng)濟效益。2004年、2006年又有兩條該型設(shè)備相繼在山東投產(chǎn)運行。濟鋼用加工出來的破碎鋼在轉(zhuǎn)爐中的回收率測定結(jié)果,基本穩(wěn)定在97%――99%之間。
2007年上半年,我公司PSX-6080型破碎生產(chǎn)線訂貨已達七臺(套),全部在本年度投產(chǎn)運行?蛻舴植荚诤颖薄⑸綎|、湖北、河南、重慶以及上海和黑龍江等。
目前,在國外運行的廢鋼破碎生產(chǎn)線已達700多臺,而我國在使用的僅有六臺,其中國內(nèi)由力帝機床股份有限公司生產(chǎn)的3臺,進口3臺,包括我公司正在制造的7 臺,總共也不過13臺。而我國今年產(chǎn)生的廢鋼預(yù)計可達8000萬噸,以15%的輕薄料和統(tǒng)料計,則所需破碎的廢鋼料即可達到1200萬噸/年。而按一臺 PSX-6080廢鋼破碎生產(chǎn)線的年加工量為10~12萬噸。因此,保守估計,我國的廢鋼破碎生產(chǎn)線的全國需求量在也應(yīng)在100臺以上。
考慮到我國的資源分布情況以及輕薄料及統(tǒng)料均不便運輸?shù)膶嶋H情況,因此目前在中國還是以1000馬力和2000馬力的更加適宜。進口的3臺設(shè)備因功率大、產(chǎn)量高,由于資源問題從而造成開工不足,而形成了一方面全國有大批量的廢鋼原料需要加工;另一方面卻又面臨開工不足的局面。因此,1000馬力和2000馬力的廢鋼破碎生產(chǎn)線是未來幾年我國破碎廢鋼加工的主要設(shè)備。
(二)發(fā)展方向
2007年,隨著《國務(wù)院關(guān)于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》等文件的出臺以及逐步的貫徹實施,我國的廢金屬回收行業(yè)已逐漸由分散型的個體回收逐漸向廢鋼配選中心過渡。因此,大家也逐漸意識到我們要轉(zhuǎn)變過去舊的觀點。將廢鋼作為一種新產(chǎn)品來經(jīng)營,按不同的產(chǎn)品為鋼廠輸送不同規(guī)格的廢鋼。這樣,我國對廢鋼破碎生產(chǎn)線的需求也成迅猛上升。
一條破碎線加上輔助設(shè)備,如液壓抓、鏟車等可以形成一個加工中心。發(fā)達國家已向大型化發(fā)展,在美國10000馬力重型破碎機,每小時破碎400噸;而在日本,破碎線安置在廠房里,向立體化發(fā)展,一臺1000~2000馬力的破碎線,加上除塵設(shè)備,廠房面積不到5000m2,而且采用了細(xì)分技術(shù)。建立中心一般從年產(chǎn)10萬噸加工能力起步,到20萬噸能力為合適。中心為一個加工基地,有若干個網(wǎng)點。中心一般配備大型剪斷機和破碎機等大型自動化程度比較高的設(shè)備為主,網(wǎng)點以中小設(shè)備為主,或采用可移動的加工設(shè)備。
圍繞建中心和基地,打破傳統(tǒng)的體系,形成新的體系。我國的回收體系,在計劃經(jīng)濟時期,是行政主管部門管理下形成的網(wǎng)絡(luò)。而每一專業(yè)部門,都有獨立的網(wǎng)絡(luò)。以廢鋼鐵為例,計劃經(jīng)濟時主要是原物資部金屬回收局;全國供銷總社廢舊物資局;冶金部金屬回收處負(fù)責(zé)實施。這三大部門都有遍布全國各地的回收網(wǎng)絡(luò)。而市場經(jīng)濟以來,隨著改革的深入,各網(wǎng)絡(luò)組織改為行業(yè)協(xié)會,各協(xié)會還是以原網(wǎng)絡(luò)單位為主。據(jù)統(tǒng)計全國各類廢舊物資回收企業(yè)5000余家,網(wǎng)點16萬個,回收加工廠 3000多個,但規(guī)模都不大。所以建議根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要,各協(xié)會可合作,各網(wǎng)絡(luò)單位也可合作,來建中心帶動行業(yè)發(fā)展。
我國汽車工業(yè)近年也得到了飛速發(fā)展,2006年汽車產(chǎn)量達728萬輛,2007年汽車產(chǎn)量有望突破800萬輛。因此報廢車也會迅速增長,如果按5%來計算,也接近400萬輛。所以幾年后報廢車將是廢金屬回收利用的重要來源,廢鋼破碎生產(chǎn)線也是這些拆解中心需要配備的主要設(shè)備之一。
《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》第十五條明確提出,“企業(yè)應(yīng)積極采用精料入爐”,隨著煉鋼工藝的改進和高級品種鋼生產(chǎn)的增加,對廢鋼的品質(zhì)的要求越發(fā)苛克,高品位、高純凈的廢鋼原料有利于縮短冶煉時間,有利于鋼水的凈化,有利于降低能耗,有利于鋼水內(nèi)在質(zhì)量的提高。純凈的廢鋼是由先進的廢鋼加工設(shè)備加工出來的。因此,精料入爐,必然帶來廢鋼精料加工企業(yè)的擴展。給廢鋼破碎生產(chǎn)線的在我國的發(fā)展帶來更大的機遇。今后,宜昌力帝公司將根據(jù)市場發(fā)展,開發(fā)研制功能更完善、配置更全面,分離技術(shù)、有色分選進一步加強的廢鋼破碎生產(chǎn)線,滿足廢鋼加工行業(yè)的需要。

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