年处理30万吨废钢处理线的优化设计

年处理30万吨废钢处理线的优化设计
摘要：我国废钢处理生产行业正经历着以传统手工作坊拆解为主向以自动化生产线拆解为主的历史性转变。

新型废钢处理生产线本着先进、可靠、经济、实用的原则，充分考虑所处理物料的特点，以实现优质、高效、低耗为目的，积极采用国、内外先进、成熟的工艺和设备，进行整线集成及优化。

本文以年处理30万吨废钢处理线为例介绍新型废钢处理生产线的优化设计。

关键词：生产线；拆解；废钢；回收；优化设计
1 系统组成及工艺流程图
年处理30万吨废钢处理线主要由上料系统、破碎系统、输送及分选系统、除尘系统、电气控制系统等部分组成，工艺流程如下图所示。

2 原料
可处理废钢的种类：整个的或压扁的汽车（拆掉电池并放空油箱）；回收的各种废钢、家用电器等。

如1号、2号废钢，最大厚度不超过13毫米；密度≤1.0t/m3废钢压块，压块的宽度和高度不超过破碎机入料口尺寸90%；密度≤1.0t/m3汽车压块，压块的宽度和高度不超过破碎机入料口尺寸90%；约460mm的建筑用钢，例如工字钢等，圆钢直径不大于50毫米；钢丝绳/ 电线/ 电缆等，其中电缆尺寸不大于φ25mm×3048 mm等。

废钢处理后：不含铁锈、油漆等高纯度、高密度团聚体废钢；有效分开有色金属和各种非金属材料并单独归堆。

3 上料系统
该系统通过3台抓钢机和一条链板式输送机将废钢由料堆按一定的工作节拍送至破碎机的进料溜槽内。

抓钢机共配备3台，一台用于将废钢抓起并送入链板式输送机（带电子称重系统）上，2台完成堆场内远处的废钢转运工作。

链板式输送机负责将废钢输送至破碎机的进料溜槽内。

整机采用电力驱动方式，变频调速控制，实现设备安全平稳运行。

送料速度与破碎机的破碎进程实时连锁，避免出现送料过量或不足情况的发生，保证破碎机处于最佳工作状态。

该输送机具有输送效率高、承载能力大、结构简单、维修方便等诸多优点。

4 破碎系统
该系统包含送料机、破碎机、震动给料机等设备，将废钢破碎到符合要求的块度，并为后续的分选工序提供作业条件。

送料机包括进料溜槽和由液压驱动的双辊入料压辊。

送料机同时起到预破碎的作用，一方面保证进入破碎机内的废钢块度符合进料要求，另一方面，完成对部分废钢的初次破碎，为破碎机的高效破碎提供有利的条件。

破碎机主要由主机、高压电机系统、减震系统、电子喷水系统及辅助设施等组成。

主机内部所有易磨损的部分均采用耐磨高锰钢，所有高磨损和高受冲击部位均进行加固处理；围绕侧壁配装有橡胶裙边，配合振动给料机的震动出料特性，防止物料飞溅和粉尘外溢。

震动给料机把破碎机底部的出料传送到主输送带上，末端设计有保护罩以防止破碎后物料飞出。

5 输送及分选系统
该系统通过连接各工序点之间的输送机和适合不同物料分选的各类分选设
备（包括旋风分离机、磁选机、涡电流分选机）及震动给料机等将从破碎机出来的物料运输到各个工序点，并通过一系列的处理，将混合料分选成不同成分的单一料品。

5.1 轻薄废料分选
废钢经破碎机破碎后产生的含尘轻薄废料在含尘轻薄废料旋风分离机风机的抽力作用下，通过破碎机顶盖上的吸风口和其连接的抽风管道，进入含尘轻薄废料旋风分离机进行分选，分选后的含尘废气通过管道送往除尘系统处理，不含尘的轻薄废料落到轻薄废料输送机上向前输送，在输送的过程中由轻薄铁金属磁选机分离出轻薄铁金属并落入轻薄铁金属料箱储存，留在输送机上主要由轻薄非金属组成的废料继续由轻薄废料输送机送至轻薄非金属堆场储存。

破碎机顶盖上开设抽风口，运行时使破碎机内保持负压，可有效避免破碎粉尘由破碎机的进出料口溢出。

5.2 重厚废料分选
废钢经破碎机破碎后产生的重厚废料穿过破碎机下部和顶部的栅格，首先落于重厚废料振动给料机上为重厚废料输送机加料，而后由重厚废料输送机送入Z 型分离箱，送风风机将高速风送入Z型分离箱内将重厚废料中的轻薄金属吹起，飘散开来的轻薄金属在轻薄金属旋风分离机风机的抽力作用下，通过Z型分离箱上部的出风口和其连接的抽风管道，进入轻薄金属旋风分离机进行分选，分选后的含尘废气通过管道送往除尘系统处理，不含尘的轻薄金属落到轻薄金属输送机上向前输送，在输送的过程中由轻薄铁金属磁选机分离出轻薄铁金属并落入轻薄铁金属料箱储存，留在输送机上的轻薄非铁金属继续由轻薄金属输送机送至轻薄非铁金属堆场储存。

重厚废料通过Z型分离箱分离出轻薄金属后由Z型分离箱出料口排出，而后通过设置于Z型分离箱出料口处的强力磁选机磁选将铁金属废料与非铁金属废料分离。

5.3 铁金属废料分选
强力磁选机磁选出的铁金属废料送入分料料斗，分料料斗将铁金属废料均匀分成两份，分别进入两台铁金属废料震动给料机，为两条人工检视输送机送料。

分料的目的在于降低单条人工检视输送机人工检视输送机的宽度和输送速度，以便于实现后续的人工分拣作业。

工位设置人工分拣平台，对铁金属废料进行人工分拣，分检出的电缆、铜等非铁金属人工送入废电缆输送机，由废电缆输送机送入铜、电缆等非铁金属堆场储存。

人工分拣后的铁金属由两条人工检视输送机送至铁金属汇总输送机，通过设置于铁金属汇总输送机上的连续称重系统进行称重计量。

铁金属称重计量后输送至回转式输送机，并由回转式输送机送入铁金属堆场储存。

5.4 非铁金属废料分选
强力磁选机磁选后留下的非铁金属废料落到一级非铁金属废料输送机上，并输送至非铁金属废料震动给料机，再由非铁金属废料震动给料机将非铁金属废料送入二级非铁金属废料输送机上均匀摊开并输送，随后的输送过程中由残留铁金属磁选机分离出残留铁金属并落入残留铁金属料箱储存，留在二级非铁金属废料输送机上的非铁金属废料输送至涡电流分选机分选，分离出非铁金属和重厚非金属，由相应的非铁金属输送机和重厚非金属输送机分别送至非铁金属堆场和重厚非金属堆场储存。

6 除尘系统
该系统通过一台文丘里除尘器、一套排风系统、一套污水处理系统及相应的
连接管道完成生产过程中产生的含尘废气的收集、净化和排放。

由含尘轻薄废料旋风分离机和轻薄金属旋风分离机送来的含尘废气进入文丘里除尘器除尘、净化，净化后的达标气体通过排风系统高空排放，产生的含尘废水送入污水处理系统沉淀、净化，处理后的干净水再次送入文丘里除尘器循环使用，沉淀后的污泥由刮泥机捞出、晒干、运出。

7 电气控制系统
系统设置两台工业控制计算机且互为热备，并具有工况实时报警、实时数字显示、生产过程记录、报表打印、历史数据追忆等功能。

系统具有自动控制/手动控制自由切换的功能，部分设备同时设置远程控制/本地控制互为备用，确保系统可靠工作。

通过控制系统即时和非即时对系统相关变量的监控，可使破碎系统的主电机始终运行在最优化的状态；并可最佳地控制废钢的进料量，使破碎机内的填充率达到最佳值，从而实现设备产能的最大化；同时，由于破碎机内填充状况处于最佳状态，形成废钢打废钢的效果，利于废钢产品成球，增加其堆密度。

8 小结
设计中做到整体布局合理，物流通畅，并注重设备的节能措施，合理使用能源；贯彻执行相关环境保护、劳动安全卫生方面的法律法规，使整条生产线达到欧洲环保标准。

该生产线所包含的全部设备均是国内未使用过的全新设备。