报废汽车拆解回收金属材料利用(ppt 70页).ppt

第三章是关于报废汽车拆解和金属材料回收，以及3.1报废汽车金属材料回收概述。3.1.1报废汽车金属材料构成报废汽车，金属材料约占80%，其中有色金属占3%-4.7%。汽车中使用的金属材料可分为黑色金属和有色金属。黑色金属可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、碳钢(普通碳钢、优质碳钢)、合金钢；有色金属包括铝、镁、铜合金、少量锌、铅和轴承合金。铝的含量最大，主要以铝合金的形式应用。3.1.2、报废汽车金属材料回收系统，送至汽车制造厂，进行废油消除、拆卸、分类，金属回收、修理、使用、直接再利用、机械加工，送至炼钢厂，国内汽车回收典型工艺，国外回收的废品生产线主体是破碎机，辅助设备室有输送、分拣、清洗装置。该方法是将废旧钢铁用破碎机用锤击法破碎成小块，然后在有色金属箱中通过磁选、分选、清洗分离非金属、塑料、油漆等杂质，得到清洁的废旧钢铁，是优质的炼钢原料。世界上有600多条生产线以这种方式处理二手车，但大多数都集中在汽车工业发达的国家。3.1.3报废汽车金属材料的机械处理(1)剪切工艺：废钢由废钢剪切机剪切，用于运输和熔炼。(2)包装工艺：驾驶室在常温下用金属打包机挤压成矩形块。(3)展平过程：用展平机将二手车展平，以便运输、剪切或压碎。(4)破碎工艺：将破碎后的汽车碎片锤打成适合冶炼厂冶炼的小块。对于金属材料的机械处理，有三种方案可供选择：机械处理方案1、机械处理方案2、Y81-250B金属液压打包机、Q91-Y系列废钢剪切机、Q43Y-65E鳄鱼液压剪切机、方案3:利用废旧汽车处理专用生产线的整车进行处理，即进料、进料、整平、剪切、小型破碎机破碎、风选、磁选、出料或进料。大型粉碎机粉碎、空气或水分离、排放和3.1.4报废汽车金属材料回收设备。世界设备室废钢生产线可以生产理想的废钢。中国广州钢铁公司于1995年从美国引进一条生产线，并于1996年底投产。落后的拆卸技术和设备造成的直接后果是资源的浪费。目前，我国废旧汽车零部件回收存在回收率低、效率低、回收种类少的问题。打捆机液压机和剪切设备在我国起步相对较早。这些设备有几家制造商，其中宣昌机床有限公司是领先的公司。该公司于20世纪70年代初开始研究金属回收机械，并拥有国内唯一的金属回收机械研究所。其主要产品有4个系列，50多个规格。1982年后，公司成功开发了Y81-250型金属包装液压机，可将整车驾驶室一次压入合格料中；Y81-160型金属包装液压机，可将解放、东风等车型驾驶室的一半压入块状。目前，公司正在研发废钢生产线的主要设备破碎机。已经完成了国内外数据收集、社会市场调研等工作，完成了开发汽车破碎机的可行性研究，并与法国TEAM公司签订了废钢生产技术合作协议。(1)热轧钢板主要用于汽车车架等高应力零件，如汽车纵梁、横梁等。它由双相钢通过控制轧制制成。(2)冷冲压钢板，发动机纵梁，小于或等于4毫米的薄钢板，一般用于制造驾驶室、发动机罩、翼子板、车厢、散热管、热炉罩等各种非承重的覆盖件；大于4毫米的厚钢板用于制造承受一定载荷的部件，如大梁、横梁(3)涂层钢板涂层钢板有镀锌板和铝板，镀锌板冲压性能好，焊接性能好，可用作驾驶室地板、车身盖和油箱等汽车零部件；镀铝板镀层具有良好的耐腐蚀性和耐热性，主要用于消声器、排气管等零件。(4)复合阻尼钢板复合阻尼钢板是由低成本钢板和低品质树脂组合而成，其特点是降低汽车质量，降低汽车噪音。主要用作挡泥板、挡板、底板和顶板、油底壳、隔音板等。3.2.1.2特殊钢(1)弹簧钢汽车上的一些零件，如钢板弹簧、发动机气门弹簧、悬挂弹簧、离合器膜片弹簧和波形钢板弹簧，都是由弹簧钢制成的。要求高而稳定的弹性极限、高强度和疲劳极限，并能承受大的冲击载荷，具有足够的塑性和韧性。(2)齿轮钢汽车中的变速箱齿轮、差速器齿轮、后桥齿轮等在工作时受到交变的弯曲力，在换挡时受到交变的冲压力，轮齿表面在滑动滚动摩擦时受到接触压力和摩擦力。具有较高的疲劳极限，适当的芯部强度和韧性，齿轮齿面耐磨性，后桥齿轮，(3)调质钢曲轴、凸轮轴、连杆、连杆螺栓、气缸盖螺栓、后桥轴、转向节等零件的钢材一般都是调质钢，即中碳结构钢或中碳低合金结构钢，经调质处理后才能获得所需的性能。曲轴，高强度，硬度和适当的韧性。(4)非调质钢非调质钢是在碳素结构钢中加入微量钒、钛和铌，通过轧制和锻造直接冷却，使微合金元素的碳化物或碳氮化物弥散析出，从而达到沉淀强化和晶粒细化的效果。非调质钢已广泛应用于工业，并已成功用于制造汽车曲轴、连杆、半轴、齿轮轴和轴类零件。(5)渗碳钢用于制造齿轮、活塞销、凸轮轴、气门挺杆、横拉杆、球销、球碗、前轴半轴、万向节十字轴等。(6)排气系统中的不锈钢汽车排气阀和排气歧管、溢流管、退化转化器、消音器和尾管均由耐热不锈钢制成。(7)易切削钢、齿轮、转向齿条、气门弹簧座、连杆、曲轴的各种标准件。3.2.1.3铸铁变速箱、发动机缸体、3.2.2汽车钢的回收技术、3.3报废汽车铝的回收3.3.1汽车铝的来源随着汽车轻量化运动的不断发展，铝和镁合金的消耗量不断增加。铝及其合金在汽车中的应用对燃油经济性起着决定性的作用。车辆重量每减少100公斤，油耗可降低0.7升/100公里。铝合金是汽车上最令人兴奋的轻质材料。在美国、德国和日本，汽车用铝的数量和利用率、日本每辆汽车用铝的数量以及发达国家汽车用铝的数量在20世纪80年代平均为55公斤，1995年为130公斤，2000年为270公斤。大中型汽车用铝量较多，运输用铝占铝产量的26%。然而，在我国，铝在汽车上的应用还比较少，铝化率很低，1995年不超过7%。目前，汽车铝的最高消耗量约为55公斤/车，平均约为48公斤，而运输铝的消耗量仅占铝产量的5.7%。因此，我国将加快汽车铝化的步伐，特别是汽车铝化率可能超过20%。预计汽车零件的最终渗铝率可达50%左右。福特P2000采用铝合金骨架，铝合金用量为333公斤，达到37%。整备重量只有906公斤，是目前最轻的中型汽车，与传统汽车相比，重量减轻了约40%。这辆车使用的黑色金属只有222公斤。汽车用典型铝合金材料的性能及3.3.2再生铝的必要性分析(2)车辆自重的减少将减少燃油消耗，从而减少废气排放，从而显著减少一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和其他导致空气污染的气体。(3)汽车制造业广泛使用的钢材耐腐蚀性差。(4)如果未来汽车的电源用电池代替发动机，由于电池输出功率的限制或为了减少发动机输出功率的浪费，重量轻是关键。3.3.3汽车铝回收技术3.3.3.1分选的主要目的是根据金属-非金属、重金属-轻金属、轻金属材料(铝和镁材料)、铝合金和镁合金(合金或合金系列)的相互混合，对报废汽车的有价物质进行分选，方法主要有手工分选和机械分选。人工分拣是在拆解报废车辆时，将有价值的材料按上述四类进行分类。然而，人工分拣是劳动密集型的，因此速度和效率是有限的。机械分离包括连续自动分离、筛分、气流分离、液流分离、磁选、电力分离等。决定使用哪种机械分离方法主要取决于报废车辆材料的性质、杂质含量、类型和数量等因素。机械分离快速高效，适合大规模生产。气流分离器和3.3.3.2分类和分类根据四类进行：新废物、旧废物、金属废料、金属废料或浮渣。新废料可直接作为主要原料送入熔炼炉，无需进一步预处理，冶炼回收率通常不低于97%。旧废物必须进行预处理，即通过分选、磁选、浮选-沉淀-分级等。必要时必须进行涡流分选或强磁场分选，然后进入熔炼过程。在大多数情况下，金属废料、金属废料或浮渣在进入熔炼过程之前还必须通过粉碎和分选进行预处理。金属含量过低的残留物将被清除。3.3.3.3冶炼报废汽车含铝废料经分类预处理后送至冶炼工序。控制炉内气氛中的气体和杂质对减少金属冶炼非常重要。再生铝的质量和冶炼回收率是通过选择合适的冶炼和精炼工艺并控制整个过程来决定的。这里有金属废料、盐渣、灰尘等。都会影响冶炼。一些废料含有夹杂物或表面附着有涂层或杂质，通常在多室炉中焙烧，然后送至精炼炉进行精炼。根据废铝材料的制备和质量以及回收产品的技术要求，选择和计算各种过滤材料的用量，并考虑金属的氧化程度和烧损。2.所生产的变形铝合金通过压力加工成型材，并且3003、3105、3004、3005、5050等可以由废铝合金生产。3。只有一小部分回收的铸造铝合金废料再生成变形铝合金，约1/4再生成炼钢用脱氧剂。然而，大多数铸造用铝合金主要是压铸用铝合金。(1)冶炼设备和热能：冶炼废铝材料的设备多为火焰反射炉和拱形火焰炉。烟煤、柴油、天然气或天然气被用作燃料。此外，也可以使用多频感应炉。(2)中间合金制备。在铝合金中，它通常是一种多组分合金，通常含有硅、铜、镁、锰，还有一些含有钛、铬、稀土等。通常，将熔点较高或易氧化烧损的金属制成熔点较低的中间金属使用，可使金属成分更加均匀，防止熔体过热，增加烧损和进气。制备的中间合金为铝-10%锰、铝-10%镁、铝-50%铜、铝-5%钛、铝-5%铬、铝-10%稀土。铜可以直接装入炉中，电解铜块优选制成1:1中间合金。(3)铸造铝合金的熔炼。由于汽车对压制铝合金的需求日益增加，再生压铸铝是完全可行的(4)炼钢用杂铝锭的再生：从混合渣中回收的铝材料含铁和硅含量高，有些废铝材料含铁超过10%，锌含量超过2%，有些严重氧化生锈。这些材料被用来熔化成各种铝锭，用于炼钢和脱氧。(5)炉渣将再生硫酸铝或碱式氯化铝3:炉渣灰，其中还含有一定量的金属铝和氧化铝。经过湿法浸出、过滤、浓缩和蒸发后，炉渣将再生化工产品，这些产品可用于澄清泥水、制备灭火剂、造纸工业的工业粘合剂和印染工业的媒染剂。3.3.4回收汽车铝合金液化和分离设备的新工艺，从铝炉渣灰生产硫酸铝的工艺流程图，3.4回收报废汽车的其他金属材料，3.4.1回收汽车镁3.4.1.1汽车镁的来源和分类为1.74克/立方厘米，只有铝的2/3，铝是最轻的结构材料。镁合金强度低，但比强度高，加工性能好。由于镁合金比铝合金便宜，其发展趋势是替代铝合金压铸件。今后的课题是积极开展镁合金溶液中易燃镁化合物的回收利用。镁压铸件可用于汽车工业的情况大致可分为两类：一类是镁代替其他材料作为压铸件的领域；另一种情况是焊接钢结构或铝材料至今仍在使用。最常见的是镁压铸件取代锌压铸件。例如点火装置外壳、变速器外壳、进气歧管等。许多汽车铸件开始使用镁合金来满足轻型汽车的要求。这些镁合金铸件包括：离合器壳体、发动机壳体、齿轮箱壳体、发动机壳体、方向盘、座椅支架、仪表板框架、车门内板、轮辋、转向支架、制动支架、气门支架等。非承重镁合金铸件汽车工业用非承重镁合金铸件主要包括变速箱、气门/凸轮盖、离合器箱、进气歧管、油底壳等。2.轴承镁合金铸件轴承镁合金零件通常由AM50和AM60合金制成，主要应用于轮毂、方向盘、汽车横梁、座椅、油箱和制动系统。汽车镁的3.4.1.2回收工艺废弃镁合金的回收工艺类似于铝合金的回收工艺，先重熔，然后熔体净化和铸造。然而，因为镁合金极易燃烧，所以废料的重熔和再生过程要复杂得多。镁合金废料的两种代表性重熔方法如下所述。(1)加拿大诺斯克海德公司采用的盐炉熔炼法。盐炉既是熔炼炉又是静态炉，不受熔剂保护，而是在惰性气体下熔炼和精炼。(2)双炉法