废钢铁加工概况

 一、废钢铁的处理方法及其设备

机械加工法就是用专门的废钢加工机械对废钢加工处理。达到提高废钢质量，利于入炉冶炼和便于运输的目的。废钢的加工机械品种很多，用户可按废钢的加工要求和企业生产规模及经济承受能力选用合适的机械加工设备。当前，废钢铁机械加工方法有：打包、压块、剪断、破碎等。现分别简述如下：

1、机械打包法

机械打包法就是用金属打包机在常温下将轻薄废钢料压制成有一定形状和密度的包块。这种包块可以入炉冶炼，还便于运输，节省了运力和减少运输过程中对环境的污染。机械打包法加工废钢的缺点是机器没有分选除杂功能，不能保证包块的纯洁度，对炼钢质量有一定影响。尽管金属打包机有不尽人意之处，但因我国轻薄废钢较多，而且金属打包机规格品种齐全，还可根据用户要求专门设计包块形状、大小和出包方式，购买时选择余地大等一系列优势，是目前大中小型金属回收行业、废钢加工中心和钢铁企业的首选设备。

2、机械压块法

机械行业生产加工过程中会产生大量的钢屑、铸铁屑、铜屑、铝屑等切屑。这些切屑如果弃之，同样是资源的浪费，还会严重污染环境。将其回收，经加工后回炉冶炼是有效的处理途径。金属切屑的加工机械是金属屑压块机，其加工方法是在常温下将铸铁屑、铜屑、铝屑直接压制成密度较高的圆柱体。如果是长条状钢屑，则在压制前先将钢屑破碎,再压制。经压块机加工出的金属屑压块，一般密度在4500kg/m3以上，大大缩小了切屑的体积，提高了运力又可回炉冶炼，同样可减少运输过程对环境的污染。金属屑压块机加工自动化程度高，生产率也高。如用传送带将切屑连续送进料斗，压块机就可以连续工作，不断有压块流出。

3、机械剪断法

所谓剪断，就是用废钢剪断机将长条形的废钢剪断至合适的长度，以便冶炼，目前废钢剪断机有鳄鱼式剪断机、双刃鳄鱼式剪断机和门式废钢剪断机三种类型。

1）鳄鱼式剪断机

这种剪断机的剪口似鳄鱼嘴，故称鳄鱼式剪断机。它适用于剪断中小型长条形废钢，其剪切力一般在300吨以下，是比较轻便的一种废钢加工机械，但其剪断能力不小，如Q43Y-80型鳄鱼式液压剪断机，可剪断废圆钢直径达80mm，可满足一般废钢的剪断需要。是一种常用的废钢加工设备。

2）双刃鳄鱼式剪断机

这种剪断机有两幅刀刃同时剪断废钢，还有压制包块的功能，其主要加工对象是容腔状废钢的剪断和压包，如废油桶、废旧汽车驾驶室等.其工作状态是将废钢剪成三段后，中间段掉入料箱，然后推缸推动压头前进，挤压废钢成压包块,最后鳄板回程，推缸推动压头继续前进，推出包块。剪断时掉出料箱外的废钢，视情况再行剪断、压包或直接加入料箱压包。

对于门窗框架等不需压包的废钢，剪断后鳄板立即返程，推缸压头推出剪断料。如果废钢加工企业长期剪断不需压包的框形废钢，可向设备制造企业专门订购不具压包功能的双刃鳄鱼式剪断机，以降低购买投资。

3）门式废钢剪断机

这是一种大型废钢剪断设备，一般剪切力在400吨以上，大的达3000吨。这种设备都是电液驱动，技术先进，生产率高，机器结构较为复杂，体积大，造价高.适用于实力雄厚、废钢加工量大的废钢加工中心和钢铁企业。门式废钢剪断机除了剪切功能外，还有挤压功能，因此它不但可剪断重型废钢，还可将若干不规则的中小型废钢在料箱中挤压后再行剪断。经挤压剪断的废钢，表面锈层等有害物质可部分剥落，如果剪断机后配以分选、除尘装置，对废钢分选、除尘，可提高废钢的纯洁度。

我国冶金企业已较多使用废钢剪断机，有国产的，还有国外进口的，这些设备都由主机、液压系统和电气系统三大部分组成。主机部分有剪切机构、压料机构、料箱、侧压机构、压盖机构和送料机构等。其中料箱结构比较复杂，形式多样，但归纳起来有三种结构形式，即德国亨息尔SV/EP型的三层料箱，意大利维查尼PC/AC型的简易料箱，以及大多数剪断机的双层料箱。

4、机械破碎法

机械破碎法就是用破碎机械将废钢破碎。因破碎对象不同而有不同的破碎机。当前，破碎的对象是钢屑和统废钢。破碎钢屑的是碎屑机，破碎统废钢的是废钢破碎线。废钢破碎线制造技术复杂，生产成本高，但因其技术先进，加工范围大，生产率高，又能分选出有色金属，剔除非金属杂物，加工出纯洁度高的优质废钢，而且加工过程中对环境污染较少，是比较理想的废钢加工设备，被誉为当前最先进的废钢加工设备。国际上目前已有近700条废钢破碎线在世界运行，破碎钢入炉比例也迅速上升，有的国家已达65%以上。废钢破碎线由废钢破碎机和输送、分选、除尘系统组成，电液控制。

1）废钢破碎机

废钢破碎机是废钢破碎线的核心设备，也是关键设备，最具代表性的是美国纽维尔（NEWELL）公司的SHD型系列废钢破碎机和德国林德曼（LINDEMANN）公司的ZK型系列废钢破碎机。

2）输送、分选、除尘系统

废钢破碎线上的输送、分选、除尘系统的作用分别是：

（1）输送：用鳞板输送机和皮带输送机将物料分别送到位。

（2）分选：用磁力分选机分选出废钢铁、有色金属和非金属物。

（3）除尘

除尘的目的是减少对空气的污染和保证加工出废钢表面的清洁度。除尘的方式有干式、湿式和半湿式三种。干式除尘式要配空气回旋系统，这种方法噪声大、能耗高，现在很少采用。湿式除尘法就是在破碎废钢料时喷水，在分选后归堆前对废钢淋水清洗并烘干。半湿式就是破碎废钢料时只喷少量水，以防灰尘飞扬。现在的废钢破碎线一般是湿式除尘或半湿式除尘。

二、中国废钢加工设备现状分析

我国废钢加工机械的研究、开发生产已有30多年历史，产品从小到大，品种比较齐全，特别是中小型设备品种规格齐全，性能质量与国际先进国家水平接近，国内各废钢回收加工企业和钢铁企业废钢回收加工部门使用的中小型废钢加工机械极大部分是国产的。我们生产的中小型废钢加工机械还打入了国际市场，尤其是东南亚国家和港澳地区。我们的废钢加工设备制造企业也具一定规模和一定水平。

生产历史较长、规模较大的是湖北力帝机床股份有限公司（原宜昌机床工业公司）。安阳第二锻压设备厂也有相当长的生产历史，江阴液压机械厂生产历史不长但发展较快。安阳第二锻压设备厂、江阴市液压机械厂和其它一些废钢加工机械制造企业都是以生产中小型的鳄鱼式剪断机和金属打包机为主。湖北力帝机床股份有限公司大中小型设备都有生产，而且品种规格较多，尤其是中小型设备品种繁多，规格齐全，已形成了剪断、打包、压块、破碎、剥离等五大系列上百个品种，大型废钢加工设备以剪断、破碎、打包为主，其中大型废钢剪断机基本形成系列。公司产品在国内占有较大的市场份额，中小型产品还出口东欧、东南亚国家和港澳地区。公司通过ISO9001质量体系论证和ISO9000：2000版换证，更是为产品出口铺平了道路。湖北力帝机床股份有限公司是目前我国唯一研究开始生产大型废钢加工设备的专业企业。下面介绍一下国产大型废钢加工设备，即湖北力帝机床股份有限公司的大型废钢加工设备。

1、大型废钢剪断机

20世纪80年代末，湖北力帝机床股份有限公司（宜昌机床工业公司）考虑到我国废钢工业的发展趋势，针对国外大型废钢加工设备垄断我国市场的局面，决定引进国际先进技术，开发我国自己的大型废钢加工设备，并以废钢剪断机为突破口。为此，先后调研考察了德国林德曼公司、亨息尔公司、日本手冢、富士株式会社以及美国、捷克、意大利等国家的废钢加工设备制造企业，经过反复比较论证，最后引进了国际最先进的德国亨息尔公司800吨级的SV800/65EP型废钢剪断机。这样，引进技术起点高，若干年后不会落后于国际水平，而且机器规格适中，比较适用，我们有能力制造，还可以上下扩展系列。

在引进技术时，为了把先进技术学到手，保证产品质量，当时引进的不只是全套图样，还有有关的全套“技术标准”。试生产时请德国专家指导，来公司技术验收。1990年10月，第1台SV800-65EP型废钢剪断机试制成功，德国专家验收结论为“各项技术性能和技术规格符合资料要求”。第1台废钢剪断机经长春第一汽车制造厂使用考核，并经原机械电子工业部鉴定，结论为“机器的技术参数和技术性能具有八十年代中后期国际先进水平”。这实际上指的是德国SV/EP机型的水平处于国际领先位置，这种机型的先进性，前面已经论述过，这里不再重复。湖北力帝机床股份有限公司在成功开发800吨级废钢剪断机的基础上，又自行研制开发了1000吨级废钢剪断机，经太原钢铁公司使用考核，于1994年经过了原机械工业部的鉴定，结论为“该产品功能齐全，适应性强，操作简便，造型美观。本产品在国内同类产品开发中居领先地位，并达到了八十年代末国外同类产品水平”。随后生产的几台设备，经宝钢等企业使用证明，该产品在同规格的机型中生产效率是最高的。现在湖北力帝机床股份有限公司已开发出600~1250吨系列产品。为了符合中国“型号编制方法”标准的规定，将其型号改为Q91Y系列。产品遍及宝钢、太钢、长城特钢、抚钢、长春一汽、日富（香港）回收公司。

2、废钢破碎线

湖北力帝机床股份有限公司于2000年引进美国纽维尔公司SHD型废钢破碎线技术，并与之合作生产了我国第一条国产的PSX-6080型废钢破碎线。现在安装在广东番禺鸿兴再生资源利用加工中心。2001年7月国家经贸委组织鉴定。鉴定结论为“引进技术先进可行，符合国情。项目具有较好的经济效益，社会效益和环境效益，废钢破碎生产线的建成，不但填补了国内空白，而且对提高我国废钢铁利用水平和质量，提高我国炼钢质量，对实现金属回收机械产品的升级换代有重要的意义。”

3、大型金属打包液压机

湖北力帝机床股份有限公司的中小型金属打包液压机产量较大，在国内已经普及，国际上尤其是东南亚国家和港澳地区也有相当的市场份额。大型的金属打包液压机，250吨、315吨、400吨级的也有相当数量，250吨级金属打包液压机批量出口东欧。现在正在开发650吨和800吨级金属打包液压机。不久将形成250~800吨系列大型金属打包液压机。

４、废电缆破碎生产线

废电缆中含有大量的铜、铝等有色金属，DSPX—250废电缆破碎生产线是对废电缆的回收利用采用剪切—破碎—磋松—分离金属与非金属的办法进行处理，替代人工回收或通过焚烧回收废金属的办法，这样不仅使电缆的金属和非金属得到有效的回收，而且保护了大气不受污染，电缆中铜或铝的回收率可达到99%。其主要工艺过程分四个阶段：

1）剪切：将导线剪断成30—35毫米长；

2）磋松：将被前部分剪断成30—35毫米长的导线采用揉磋的办法将金属和非金属磋松，保证相互之间不粘连；

3）粉碎：将磋松的导线根据需要碎成3—8毫米长的碎料，使其金属完全从非金属包层中脱出；

4）振动分离：保证金属碎料和非金属废料完全分离，金属回收率达99%。

５、PS型切碎机

我国2001年旧易拉罐约为10.8万吨。易拉罐由铝镁合金制成，旧易拉罐回收后可重新熔炼铝镁合金，重新压制易拉罐，使这种资源可循环使用。为此湖北力帝机床股份有限公司2004年新开发出PS－600型切碎机，能对易拉罐进行有效回收加工。该机在电机和减速机的驱动下，通过齿轮传动，两旋转轴上的刀片相向旋转，形成剪切作用，物料在刀片剪刃作用下，被切碎成一定规格的碎片，完成切料工作。该机生产率较高，每小时能加工1.4吨左右。

６、DP型电路板专用破碎机

废旧家电拆解分类之后，废塑料和废钢铁的再生利用比较容易，而废电子板卡上的有色金属分离再生比较困难。DP型电路板专用破碎机采取机械破碎的方法将电子板卡首先破碎，然后根据重力分选的原理，通过振动筛分选出金属与环氧树脂（印制板）或纸板。

三、废钢加工机械生产展望

在国际工业发达国家加速超级废钢料场的建设，配备大型废钢加工设备。如美国仅重型废钢破碎机就达215台以上，最大的废钢破碎机生产率达300吨/小时。我国一般舆论认为，我国废钢资源匮乏，但据原冶金部供应局卢和煜局长估算，我国废钢铁2000年达6094万吨，2001年更是达到6697万吨，接近美国7000~8000万吨，比俄罗斯、日本、德国、意大利等发达国家高出很多，但我们的回收利用率很低。

我国废钢铁利用率低的原因，卢局长归纳为一是观念问题，二是改革问题。观念问题，随着宣传教育和社会的进步，人们的环保意识和资源永续利用意识的增强。对废钢铁这种再生资源，人们不允许浪费，更不允许它破坏我们的环境，加强废钢铁的回收利用是人们的共识。与此同时，随着我国工业的高速发展和人民生活水平的提高，社会废钢的生成量急速增加，而钢铁企业迫切需要大量的废钢来冶炼。加速废钢铁的回收利用，既是人心所向，也是工业发展现实的需求。而问题是我国的废钢铁回收加工企业的实力不足，废钢加工设备制造企业的产品开发生产能力也不能满足发展需求。

1、加速建设废钢回收加工配送中心，扩大废钢回收加工企业的规模，提高回收加工能力

社会废钢中废旧汽车，家用电器占很大比重，而且随着更新周期的缩短，将越来越多，这些废旧物资成份复杂，处理难度大。现在我们的废钢回收加工企业规模偏小，回收加工能力不足，加工手段不全，很难消耗这些废旧物资。中国废钢铁应用协会统筹，在废钢资源和钢铁企业相对集中的一些地区，建设废钢回收加工配送中心，不失为一项行之有效的措施。“中心”是大型废钢回收加工企业，它既可大量回收社会废钢，又有先进的手段保证废钢的加工质量。钢厂也有了稳定的可信的优质废钢供应渠道。真是一举数得的举措。

2、废钢加工设备制造企业加强技术改造力度，引进先进技术，大力开发大型废钢加工设备

废钢回收加工配送中心的建立，解决了废钢回收加工规模偏小，实力不足的问题，迫切需要先进的大型废钢加工设备。对废钢加工设备制造企业提出了新的更高的要求。对设备制造企业来说，这既是鞭策，更是发展机遇。现在我国使用的大型废钢加工设备集中在钢铁企业的废钢收购供应部门，且基本是进口设备，进口设备的国家有日本、德国、意大利、捷克和美国等国。广钢还向美国纽维尔公司引进了废钢破碎生产线。国产设备数量很少，只有湖北力帝机床股份有限公司生产的8台大型废钢剪断机和1条废钢破碎线在运行，此外，沈重、西安冶金机械厂和江苏冶金机械厂生产了10台左右废钢剪断机，这些产品或多或少存在一些问题，有的已经报废，而这些冶金机械厂又不是废钢加工设备的专业企业，侧重点不在这里。

进口大型废钢加工设备的投资，比购买国产设备的投资要多得多，如前面提到的意大利维查尼产废钢剪断机，结构比较简单，制造成本较低。但据《废钢铁》陆星主编报导其引进费用不菲，由宝钢实业公司与宝冶共同投资的上海特友废次金属加工厂上马的是一台我国宜昌（湖北）力帝机床股份公司生产的1000吨液压废钢剪，主机与配套设备共投资达1500多万元。要改变进口大型成套设备基本垄断我国的局面，需要我们专业企业努力提高自身实力，加大开发大型废钢加工设备的力度。湖北力帝机床股份有限公司在开发大型废钢加工设备方面做了些工作，继成功开发系列大型废钢剪断机后，又开发了第1条国产的废钢破碎线。为了增加大型废钢加工设备的力度，公司在积极引进先进技术的同时，注意加快技术改造步伐。“发展大型废钢加工设备”技改项目，被国家经贸委纳入第三批国债技改项目，该项目已完成并通过验收，极大地提高公司实力。

3、继续发展中小型废钢加工机械

我国幅员广大，废钢资源分散，“废钢回收加工配送中心”无法顾及各地区分散的零碎资源的回收加工，中小型回收加工企业正好弥补此不足。所以中小型废钢回收加工企业只能加强不能削弱。它们需要的中小型废钢加工设备的开发生产也应加快发展。

总之，为适应我国废钢回收加工业的蓬勃发展，我们要加倍努力，加速各种大中小型废钢加工设备的开发生产。大型设备的开发难度较大，又是当前的薄弱环节，我们的废钢铁加工利用和废钢加工设备的开发生产取得了长足的发展，展望未来，任重道远，前程无量。

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