加快廢鋼破碎設(shè)備開(kāi)發(fā)促進(jìn)廢鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展

□文/張建國(guó) 劉維廣

中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司

加快廢鋼破碎設(shè)備開(kāi)發(fā)促進(jìn)廢鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展

Current Situation and Development Prospects of Scrap Processing Equipment in China

□文/張建國(guó) 劉維廣

中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司

廢鋼是鋼鐵生產(chǎn)中鐵礦石的唯一替代原料，最大限度地開(kāi)發(fā)應(yīng)用廢鋼資源是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、緩解鐵礦石資源危機(jī)的重要途徑?；谌蹮捁に嚨囊螅a(chǎn)生活中產(chǎn)生的廢鋼大都不能直接作為爐料入爐，須經(jīng)過(guò)處理后，達(dá)到一定的重量、粒度和堆比度要求，同時(shí)保證廢鋼本身潔凈不含雜質(zhì)，方可入爐。這就必須要有各種各樣的廢鋼加工設(shè)備對(duì)廢鋼原料進(jìn)行加工處理，使其變成合格的廢鋼產(chǎn)品。針對(duì)不同的使用要求，目前主要的廢鋼加工設(shè)備有廢鋼打包壓塊設(shè)備、廢鋼剪斷設(shè)備及廢鋼破碎設(shè)備等，其中廢鋼破碎線是公認(rèn)的最先進(jìn)的廢鋼加工設(shè)備，對(duì)于廢鋼資源的循環(huán)利用起著至關(guān)重要的作用。

廢鋼破碎生產(chǎn)線技術(shù)先進(jìn)、加工范圍大、生產(chǎn)率高，能分選出有色金屬、剔除非金屬夾雜物，加工出純潔度高的優(yōu)質(zhì)廢鋼，而且加工過(guò)程中環(huán)境污染少，是世界上最先進(jìn)的廢鋼鐵加工設(shè)備。廢鋼破碎機(jī)是廢鋼破碎生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一，其作用是將輕薄型金屬?gòu)U料（如廢舊汽車(chē)車(chē)身）破碎成小塊，便于分選，得到純凈的黑色金屬原料。經(jīng)過(guò)廢鋼破碎生產(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(diǎn)：

1. 金屬收得率高，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，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；

3. 同其他爐料混合加料時(shí)，破碎料可填充空隙，提高加料密度，從而減少加爐次數(shù)、減少電極破損，使?fàn)t內(nèi)受熱均勻，延長(zhǎng)耐火材料襯里壽命，減少空氣污染及爐渣；

4.每噸鋼水的耗電量顯著降低。

目前世界上流行的破碎機(jī)，大多數(shù)都從在美國(guó)紐維爾公司的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的，占有量近七成。破碎機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展，與廢鋼行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，最開(kāi)始只為處理輕薄料，隨著認(rèn)識(shí)的加深，以及破碎鋼的優(yōu)越性的顯現(xiàn)，各種規(guī)格的破碎機(jī)得到不斷開(kāi)發(fā)，使用范圍也越來(lái)越廣，甚至能對(duì)整輛報(bào)廢小汽車(chē)和家用電器進(jìn)行處理，配以適當(dāng)?shù)妮斔蜋C(jī)和分選設(shè)備，可方便地組成廢鋼破碎生產(chǎn)線，無(wú)須拆解即可對(duì)報(bào)廢的小汽車(chē)和家用電器進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)處理加工，得到純凈的破碎鋼和有色金屬及可利用的非金屬物質(zhì)。

一、廢鋼破碎的工作原理

破碎機(jī)核心原理就是利用錘子擊打撕碎廢鋼。在高速大扭矩電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，主機(jī)轉(zhuǎn)子上的錘頭輪流擊打進(jìn)入容腔內(nèi)的待破碎物，通過(guò)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。破碎機(jī)的主機(jī)結(jié)構(gòu)及破碎后的物料見(jiàn)圖1和圖2所示。

圖1 破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 破碎后的物塊料

從技術(shù)上分析，破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)身采用特厚鋼板加斜撐的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，能確保機(jī)器的強(qiáng)力破碎的超負(fù)荷要求，而且直接受力部分采用“榫頭”結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高機(jī)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(dòng)安裝結(jié)構(gòu)，一旦遇到不可破碎物誤入破碎機(jī)內(nèi)，可以甩過(guò)避開(kāi)，同時(shí)可打開(kāi)破碎機(jī)專(zhuān)置的不可破碎物排放門(mén)，將其從機(jī)內(nèi)排除，從而降低對(duì)機(jī)器的破壞程度。帶著錘頭與隔套并高速旋轉(zhuǎn)的主軸及獨(dú)特的底柵板結(jié)構(gòu)，是高生產(chǎn)效率的保障。液壓雙滾筒碾壓機(jī)其核心功能為破碎機(jī)的入料預(yù)處理機(jī)，可將外形尺寸較大的薄殼類(lèi)及輕金屬構(gòu)件經(jīng)壓縮整形成可順利進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)料喉口的廢鋼物料，從而擴(kuò)大了破碎機(jī)的加工物料范圍。同時(shí)能提高破碎機(jī)的生產(chǎn)效率。

圖3 廢鋼破碎線生產(chǎn)流程示意圖

二、廢鋼破碎生產(chǎn)線的工藝流程

廢鋼破碎生產(chǎn)線工藝流程如圖3所示。經(jīng)壓扁或打包處理過(guò)的廢鋼原料，通過(guò)鱗板輸送機(jī)運(yùn)至進(jìn)料斜面，進(jìn)料斜面上裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的一高一低的兩個(gè)碾壓滾筒將其壓扁并送入破碎機(jī)內(nèi)。在破碎機(jī)內(nèi)，有一組固定在主軸上的圓盤(pán)和一組安在圓盤(pán)之間可以自由擺動(dòng)的錘頭，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)能，對(duì)廢鋼進(jìn)行砸、撕等破碎處理，將廢鋼處理成塊狀或團(tuán)狀，并穿過(guò)下部或頂部的柵格，落于振動(dòng)輸送機(jī)上。第一次未能處理成尺寸足夠小的廢鋼，會(huì)在破碎機(jī)內(nèi)被轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)子和錘頭再次處理，直到能穿過(guò)柵格為止。意外進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)的不可破碎物，由操作人員及時(shí)打開(kāi)位于頂部下方的排料門(mén)，將它們彈出。在破碎機(jī)進(jìn)行破碎的同時(shí)，對(duì)破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行噴水，以便降溫和避免揚(yáng)塵。

從破碎機(jī)出來(lái)的破碎物，經(jīng)過(guò)振動(dòng)輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、磁力分選系統(tǒng)，把黑色金屬物、有色金屬物、非金屬物分離開(kāi)，并由各自輸送機(jī)送出歸堆。有色金屬和非金屬物在輸送機(jī)上會(huì)再次受到磁選設(shè)備的篩選，把游離的黑色金屬物揀出，從而提高黑色金屬物的回收率，同時(shí)通過(guò)人工挑選有色金屬，提高回收效益。整個(gè)破碎線由PLC控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和人機(jī)界面操作。

三、我國(guó)廢鋼破碎生產(chǎn)線研制現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)大型的廢鋼破碎機(jī)全部是進(jìn)口產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)只能生產(chǎn)中小型的破碎機(jī)。在廢鋼破碎機(jī)制造上形成以美國(guó)紐維爾公司為代表的美國(guó)制造技術(shù)，以德國(guó)林德曼公司為代表的歐洲制造技術(shù)和以日本富士車(chē)輛為代表的日本制造技術(shù)。

在國(guó)內(nèi)，湖北某公司于2000年采用引進(jìn)、消化，成功開(kāi)發(fā)了1000馬力的廢鋼破碎生產(chǎn)線。目前其產(chǎn)品擴(kuò)展到1500馬力、2000馬力三種機(jī)型。江蘇某一公司也研制開(kāi)發(fā)了廢鋼破碎生產(chǎn)線，其主機(jī)功率自500~2250馬力不等，生產(chǎn)能力在18~70噸/小時(shí)之間，目前他們的產(chǎn)品已在青島、天津、河北等地安裝運(yùn)行。

總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)雖已能生產(chǎn)制造破碎機(jī)，并且投入了使用，但是還不能生產(chǎn)大型的破碎機(jī)主機(jī)，在設(shè)備的高效、節(jié)能、大型化和自動(dòng)化上與國(guó)外設(shè)備還有不小的差距。

四、廢鋼破碎生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況

筆者于2009年底分別走訪了河南舞陽(yáng)鋼鐵公司、安陽(yáng)鋼鐵公司以及上海寶山鋼鐵公司等，分別對(duì)其廢鋼采購(gòu)、運(yùn)輸、加工處理等情況進(jìn)行了解。還對(duì)大型的廢鋼加工處理企業(yè)江蘇星豐金屬資源有限公司以及蘇州日益升金屬資源有限公司進(jìn)行了實(shí)地考察，了解其企業(yè)規(guī)模、加工能力、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、設(shè)備使用等情況。

綜合走訪情況分析，在廢鋼使用方面，國(guó)內(nèi)南北差異比較大。上述鋼鐵企業(yè)除寶鋼外，其它鋼廠基本上不再自己加工和處理廢鋼，而面向社會(huì)采購(gòu)合格的廢鋼精料或與社會(huì)合資興建料場(chǎng)。南方的鋼鐵企業(yè)由于其經(jīng)營(yíng)管理理念先進(jìn)，更喜歡使用潔凈的破碎料，而北方企業(yè)由于觀念陳舊，加之周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平低，基本上不采購(gòu)破碎料。因此，在南方地區(qū)，新建的破碎生產(chǎn)線遠(yuǎn)比北方地區(qū)的數(shù)量多。但從經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，更多的使用破碎料是鋼鐵企業(yè)的大勢(shì)所趨。

從廢鋼加工處理設(shè)備的使用情況來(lái)看，南方正逐漸建設(shè)大型的廢鋼加工處理基地，這些基地廢鋼加工設(shè)備齊全，更偏重于大型化和自動(dòng)化，環(huán)保水平比較高，正日漸形成幾個(gè)大型的廢鋼加工和處理集團(tuán)，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。如江蘇豐立集團(tuán)就是一個(gè)典型代表，迄今為止已經(jīng)引進(jìn)了3臺(tái)紐維爾10000馬力大型廢鋼破碎機(jī)，廣州亞鋼鋼鐵股份有限公司引進(jìn)1條林德曼98104廢鋼破碎生產(chǎn)線。而北方受到經(jīng)濟(jì)條件的制約，人工成本低，物流業(yè)不發(fā)達(dá)，因此廢鋼加工企業(yè)一般規(guī)模小，加工設(shè)備更偏重于中小型機(jī)械設(shè)備，甚至還在采用人工火切的方式，很少配置廢鋼破碎生產(chǎn)線。

五、結(jié)論

我國(guó)廢鋼加工設(shè)備經(jīng)過(guò)了二十余年的發(fā)展，取得了不小的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)制造出了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備和生產(chǎn)線，但是廢鋼加工設(shè)備仍然存在著手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)多種形式和各種技術(shù)含量的產(chǎn)品。這與社會(huì)需求以及市場(chǎng)的多元化形態(tài)有關(guān)，同時(shí)也與我國(guó)再生資源行業(yè)長(zhǎng)期滯后于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相關(guān)聯(lián)。

《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(jìn)和高級(jí)品種鋼生產(chǎn)的增加，對(duì)廢鋼的品質(zhì)的要求越發(fā)苛刻，高品位、高純凈的廢鋼原料有利于縮短冶煉時(shí)間、降低能耗、凈化鋼水和提高鋼水內(nèi)質(zhì)量。要得到優(yōu)質(zhì)的的廢鋼爐料，必須通過(guò)相應(yīng)的廢鋼加工處理設(shè)備。因此，精料入爐必然要求加快先進(jìn)的廢鋼加工處理設(shè)備的研發(fā)和制造，給廢鋼破碎生產(chǎn)線等先進(jìn)廢鋼加工設(shè)備在我國(guó)的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。今后，我國(guó)應(yīng)適應(yīng)市場(chǎng)的需要，開(kāi)發(fā)研制功能更完善、配置更全面，分離技術(shù)、有色分選進(jìn)一步加強(qiáng)的廢鋼加工處理生產(chǎn)線，滿(mǎn)足廢鋼加工行業(yè)的需要，促進(jìn)廢鋼加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以便適應(yīng)當(dāng)今“精品廢鋼”、“精料入爐”、“節(jié)能減排”、“綠色鋼鐵”的發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，促進(jìn)我國(guó)低碳鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

略