自制简易不锈废料处理设备

2015-11-16李长城

金属加工(热加工) 2015年3期

李长城

如今，市场上存在着各种各样的金属废料，需要回收再用，尤其是不锈钢废料，随着工业与科技的发展，不锈钢应用越来越广泛，对不锈钢的需求也越来越大，因此不锈钢废料的回收再用，就日益重要起来。而不锈钢废料（包括其他金属废料）往往具有形状极不规则、体积大、不易搬运等特点，如不锈钢料边、废太阳能桶、废管道阀等，且在运到钢铁厂熔炼时，会遇到一个更大的难题，就是不锈钢熔炼炉入口较小，废料不易放入，且体积较小，一次可熔炼废料较少（一次最多能熔化100kg）。

为解决以上问题，笔者自主研发制造了一种主要用于处理不锈钢废料的金属废料处理设备。

1. 结构组成及各部分作用

此金属废料处理设备主要包括压紧装置、挤压装置和卸料装置三部分，金属废料处理设备整体外形如图1所示。

（1）压紧装置主要由柱塞直径为100mm的压紧液压缸、带锁紧装置的压紧盖板、工作高度为200mm的工作箱等组成，如图2所示。其中，锁紧销与压紧液压缸是联动的，在压紧时液压缸先动，在开盖时锁紧销先动。锁紧装置如图3、图4所示，在压紧时，压紧液压缸柱塞先带动滑移销轴沿着滑行槽向右移动，至右极限位置6时，锁紧销插入锁紧鼻内锁紧；在开盖时，压紧液压缸柱塞先带动滑移销轴沿着滑行槽向左移动，至左极限位置1时，锁紧销完全脱离锁紧鼻，压紧液压缸柱塞才能将压紧盖板打开。

（2）挤压装置主要由柱塞直径为200mm的挤压液压缸和两个挤压块组成。其中两个挤压块，一个为活动挤压块（见图2），另一个与之相对的是固定挤压块，它们的高度均为190mm、侧面凹下的半圆弧直径为180mm，挤压块的形状尺寸是根据制件毛坯棒的形状尺寸所确定的，可以根据生产而重新设计、改变。

（3）卸料装置主要由柱塞直径为200mm卸料液压缸、连接销、卸料棒及卸料棒导套组成。其中，用连接销将卸料棒与卸料液压缸的柱塞连接在一起，如图5所示，连接销的作用是消除卸料棒与卸料液压缸的柱塞之间的同轴度误差。而卸料棒导套是为了保证卸料棒沿着正确的方向运动，起到导向作用。

图1 金属废料处理设备整体外形

图 2

图3 锁紧装置示意

2. 工作原理

17k W电动机带动63m3/h（流量）的柱塞泵，用溢流阀调节系统压力，用多路手动控制阀控制油液方向，一体三个开关，开关1控制压紧液压缸，开关2控制挤压液压缸，开关3控制卸料液压缸；此外还有一路回油。

具体工作原理及过程如下：①放废料。②压紧，锁紧：由压紧液压缸推动压紧盖，在竖直方向上压紧废料，并由锁紧装置来锁紧压紧盖板。③挤压：在挤压液压缸的推动下，活动挤压块向前运动，与固定挤压块一起，在水平方向上压紧废料，将废料挤压成直径为180mm的毛坯棒。毛坯棒的直径取决于两个挤压块侧面凹下的半圆弧直径。④推压、卸料：卸料液压缸推动卸料棒，在毛坯棒的轴线方向上压紧废料，同时消除毛坯棒在工作箱两侧内的轴向夹紧力，便于卸料。毛坯棒的具体长度则与当次放入工作箱的废料多少有关。⑤回程：首先卸料液压缸回程，接着挤压液压缸回程，最后再松锁紧销，压紧液压缸回程，开盖。⑥取出毛坯棒。

其中，液压缸柱塞的控制与限位问题：由于液压缸的压力随负载的增大而增大，柱塞的工作压力又较低，因此当工作到极限时，压紧块顶紧工作箱体，工作压力急剧增加，压力表摆幅突然增大，同时电动机发出“嗡、嗡……”的闷声。此时，毛坯棒压成，应立即拉下手柄。此外，也可以由行程开关和电磁阀来控制设备的往返和回程。

3. 操作使用方法及效益

具体操作使用方法：①将适量的各种废料放入工作箱中。②拉动手柄，打开开关1，进行压紧、锁紧；当压力表摆幅突然增大，同时电动机发出“嗡、嗡……”的闷声，立即拉下手柄，停止压紧。③拉动手柄，打开开关2，进行挤压；当压力表摆幅突然增大，同时电动机发出“嗡、嗡……”的闷声，立即拉下手柄，停止挤压。④拉动手柄，打开开关3，进行推压；当压力表摆幅突然增大，同时电动机发出“嗡、嗡……”的闷声，立即拉下手柄，停止推压。⑤拉动手柄，关闭开关3，卸料液压缸回程。⑥拉动手柄，关闭开关2，挤压液压缸回程。⑦拉动手柄，关闭开关1，松锁紧销，压紧液压缸回程，开盖。⑧取出毛坯棒。

如此循环，重复加工，一天能加工3～4t，而加工费市场价为0.5元/kg，一天即可节约资金4000元左右，经济效益可观，且易于搬运、熔炼，节约能源，更加环保。