沖破“瓶頸”的高速切割CRT拆解新工藝裝備

文 / 盧晨光

目前，我國批準電子廢棄物處理定點處理的企業(yè)已經達到七十余家。在電子廢棄物處理中，電視機和電腦CRT顯示器處理是一個重要環(huán)節(jié)。CRT顯示器的錐玻璃中含鉛量一般超過40%，鉛是一種有毒的重金屬，其對環(huán)境的危害不言而喻。為了對CRT進行環(huán)保資源化再利用，必須將無鉛的屏玻和有鉛的錐玻進行分離，然后分別處理。顯像管分離技術和裝備就成為電子廢棄物處理行業(yè)不可或缺的利器。

當前國內外采用的拆解CRT玻殼方法一般分為兩類，即化學拆解法和物理拆解法。化學拆解法即酸法，由于此方法中存在酸性溶劑的使用和后期水處理的壓力，且加工速度和效率低下，難以實現產業(yè)化，目前多用于CRT產業(yè)內對殘次品修復利用，極少用于電子廢棄物處理行業(yè)。物理拆解法主要有：電加熱絲法、刀片（金剛石）切割法和激光切割處理法等。

（1）電熱絲分割法裝備：是利用電熱絲加熱-驟冷熱應力使之分離的方法，其優(yōu)點是：簡單易操作，不產生污染，無粉塵和噪聲，缺點是：切割速度較慢（每小時可切割CRT 27～33個），電熱絲易斷裂，需要經常更換，嚴重影響效率。

（2）金剛石切刀切割法裝備：是用金剛石切刀，切割CRT，其切割面整齊，速度較快（每小時可切割CRT 90～100個），效率較高。但切割刀較貴，刀具磨損嚴重，需要經常更換。切割時噪聲大（90分貝以上），粉塵嚴重，即使做除塵處理，也不能完全杜絕其粉塵存在，這些粉塵含有大量的玻璃好金屬鉛，極易造成塵肺等職業(yè)病，不適合工業(yè)應用。

（3）激光切割法裝備：激光自動切割裝置的報價為每臺50萬歐元，價格昂貴，無法實現產業(yè)化，且該裝備尚不成熟。

綜上所述，電子廢棄物處理中的CRT切割分離處理依然是一個難題，制約著電子廢棄物快速高效的回收利用。高頻電磁波的發(fā)熱速度快、效率高且清潔、節(jié)能，技術成熟。于是，采用高頻電磁波熱能轉換加熱切割的方式的CRT切割工藝和裝備應運而生。現就此工藝的應用和裝備做一個介紹：

本工藝裝備（名稱暫定：高速CRT自動切割機）利用高頻電磁波，經過特殊夾具，將自冷高頻線圈以閉環(huán)形式，對感應發(fā)熱切刀達到最高發(fā)熱效率，經由柔性、彈性壓緊裝置，將感應發(fā)熱切刀緊緊壓貼于被切CRT之上，經過500℃高溫傳遞，使得CRT上被切割線瞬間升溫達165℃，發(fā)熱夾具退出，冷卻氣體瞬間送達CRT受熱線，CRT在此溫差驟變的情況下，沿切割線破裂，實現CRT快速切割。這里的循環(huán)冷卻水路、發(fā)熱夾具、閉環(huán)線圈等均以巧妙設計，結合專用新型復合材料的使用，使得該裝備高速、高效、無輻射、無噪音、無粉塵、無排放，真正做到綠色環(huán)保。

一、傳統(tǒng)CRT切割機與該高速CRT自動切割機優(yōu)劣比較(見表1)

高速CRT切割機采用新技術、新材料的高科技工藝裝備，具有效率高、損耗低、速度快、無噪音、無粉塵、無職業(yè)病危害等特點。全程由PLC模塊自動控制，觸摸屏人機界面，操作簡單。

二、高速CRT自動切割機主要組成部分

該裝備主要由主機體、升降同步進給系統(tǒng)、加熱切割系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、電氣自動控制系統(tǒng)組成（圖1）。

表1 常見CRT切割處理技術裝備優(yōu)勢比較

1.主機體的主結構由鋁合金組成，配以亞克力和高級鋁塑板，可開啟檢修、觀察們四組共八扇。自動防護門兩組，由自動控制系統(tǒng)智能控制。整機重量輕、強度高、無腐蝕、易觀察和維修。安全、無輻射。

2.升降同步進給系統(tǒng)

升降組建以PLC模塊控制，驅動電機輸出動力，機械運動定位精確，確保切割工作時精準對位。如圖2所示：

3.加熱切割系統(tǒng)（圖3）

CRT進入切割區(qū)域定位停止，“進刀”裝置有氣缸驅動，助力臂傳動的方式使加熱機構迅速準確地進給到需要切割的位置。

4.冷卻系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)（圖4）

冷卻系統(tǒng)主要由循環(huán)水（防凍液）介質循環(huán)流動，帶走切割區(qū)域的熱量而達到降溫目的，由水箱、水泵，閥門，水管，過濾網、冷水機等構成。

輸送機由皮帶，減速馬達 ，皮帶機架體，傳動滾筒等組成。

5.電氣自動控制系統(tǒng)

電氣自控系統(tǒng)給設備提供配電、plc可編程控制、電氣保護、自動連鎖保護、自控監(jiān)控、生產記錄，自動模式、手動模式轉換，人機界面操作簡潔直觀。顯示屏設有：產量記錄（單班、總產量）、時間顯示、作業(yè)溫度顯示、運行模式和各類數據修改界面轉換等操作功能，直觀實用且易操作。

圖1 高速CRT切割機外形圖

圖2 高速CRT切割機升降同步進給機構

各運動部件在適當處均設安全防撞保護裝置及限位開關。緊急停車開關。設備機架和高頻電源及電腦控制箱外殼設可靠接地。

三、設備的作業(yè)流程

1.被加工的CRT顯像管，經過除去防爆帶除膠后，送至該設備的上料輸送皮帶機的上料端。自動上料工況下，將有傳感器識別，PLC控制模塊發(fā)出繼續(xù)上料或等待與否。

2.輸送帶將輸送來的待處理CRT進入切割機工作區(qū)域過程中，該裝備自動識別待處理CRT的規(guī)格尺寸，系統(tǒng)根據不同規(guī)格的待處理CRT，自動控制其進入切割區(qū)域，定位切割線位置 。

3.切割機件自動運行，自動識別切割位置，施波急速加熱。同時安全門自動關閉，裝備處于全封閉狀態(tài)。被加熱CRT達到切裂溫度時，切割機件自動推出，自動急速冷卻，安全門自動打開，輸送機自動出料至下道工序。上料輸送機連續(xù)上料，進入下一作業(yè)周期。如此周而復始的進行作業(yè)。

4.該裝備設有：故障報警、過熱報警、過流報警、欠水報警等一系列裝備安全保護措施。

圖3 高速CRT切割機感應發(fā)熱器

圖4 高速CRT切割機輸送皮帶機和冷卻系統(tǒng)

四、主要參數

（1）產能：32～40秒/只（額定）；

（2）裝機容量：380V,50HZ,三相五線制交流電源，18.5Kw（間斷工作）；

（3）冷 卻水（或防凍液水）：300L(循環(huán)使用)；

（4）壓縮空氣：1.08M/min，0.8～0.5MPa；

（5）場地：5×4=20m2（不含物料堆場和物流通道）；

（6）用工：1（0.5）人。

高速CRT自動切割機，經過TCL奧博（天津）等幾家電子廢棄物處理大型企業(yè)的高負荷連續(xù)使用，證明其是一款高效、環(huán)保、低耗的優(yōu)秀的環(huán)保裝備。它的誕生，填補了行業(yè)空白；它的普及應用，必將對電子廢棄物資源化處理業(yè)，產生革命性的影響。這一新技術的成功應用，沖破了CRT處理低速度、低效率的瓶頸，是環(huán)保裝備業(yè)的重大進步。