李長城

如今，市場上存在著各種各樣的金屬廢料，需要回收再用，尤其是不銹鋼廢料，隨著工業(yè)與科技的發(fā)展，不銹鋼應(yīng)用越來越廣泛，對不銹鋼的需求也越來越大，因此不銹鋼廢料的回收再用，就日益重要起來。而不銹鋼廢料（包括其他金屬廢料）往往具有形狀極不規(guī)則、體積大、不易搬運等特點，如不銹鋼料邊、廢太陽能桶、廢管道閥等，且在運到鋼鐵廠熔煉時，會遇到一個更大的難題，就是不銹鋼熔煉爐入口較小，廢料不易放入，且體積較小，一次可熔煉廢料較少（一次最多能熔化100kg）。

為解決以上問題，筆者自主研發(fā)制造了一種主要用于處理不銹鋼廢料的金屬廢料處理設(shè)備。

1. 結(jié)構(gòu)組成及各部分作用

此金屬廢料處理設(shè)備主要包括壓緊裝置、擠壓裝置和卸料裝置三部分，金屬廢料處理設(shè)備整體外形如圖1所示。

（1）壓緊裝置 主要由柱塞直徑為100mm的壓緊液壓缸、帶鎖緊裝置的壓緊蓋板、工作高度為200mm的工作箱等組成，如圖2所示。其中，鎖緊銷與壓緊液壓缸是聯(lián)動的，在壓緊時液壓缸先動，在開蓋時鎖緊銷先動。鎖緊裝置如圖3、圖4所示，在壓緊時，壓緊液壓缸柱塞先帶動滑移銷軸沿著滑行槽向右移動，至右極限位置6時，鎖緊銷插入鎖緊鼻內(nèi)鎖緊；在開蓋時，壓緊液壓缸柱塞先帶動滑移銷軸沿著滑行槽向左移動，至左極限位置1時，鎖緊銷完全脫離鎖緊鼻，壓緊液壓缸柱塞才能將壓緊蓋板打開。

（2）擠壓裝置 主要由柱塞直徑為200mm的擠壓液壓缸和兩個擠壓塊組成。其中兩個擠壓塊，一個為活動擠壓塊（見圖2），另一個與之相對的是固定擠壓塊，它們的高度均為190mm、側(cè)面凹下的半圓弧直徑為180mm，擠壓塊的形狀尺寸是根據(jù)制件毛坯棒的形狀尺寸所確定的，可以根據(jù)生產(chǎn)而重新設(shè)計、改變。

（3）卸料裝置 主要由柱塞直徑為200mm卸料液壓缸、連接銷、卸料棒及卸料棒導(dǎo)套組成。其中，用連接銷將卸料棒與卸料液壓缸的柱塞連接在一起，如圖5所示，連接銷的作用是消除卸料棒與卸料液壓缸的柱塞之間的同軸度誤差。而卸料棒導(dǎo)套是為了保證卸料棒沿著正確的方向運動，起到導(dǎo)向作用。

圖1 金屬廢料處理設(shè)備整體外形

圖 2

圖3 鎖緊裝置示意

2. 工作原理

17k W電動機(jī)帶動63m3/h（流量）的柱塞泵，用溢流閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，用多路手動控制閥控制油液方向，一體三個開關(guān)，開關(guān)1控制壓緊液壓缸，開關(guān)2控制擠壓液壓缸，開關(guān)3控制卸料液壓缸；此外還有一路回油。

具體工作原理及過程如下：①放廢料。②壓緊，鎖緊：由壓緊液壓缸推動壓緊蓋，在豎直方向上壓緊廢料，并由鎖緊裝置來鎖緊壓緊蓋板。③擠壓：在擠壓液壓缸的推動下，活動擠壓塊向前運動，與固定擠壓塊一起，在水平方向上壓緊廢料，將廢料擠壓成直徑為180mm的毛坯棒。毛坯棒的直徑取決于兩個擠壓塊側(cè)面凹下的半圓弧直徑。④推壓、卸料：卸料液壓缸推動卸料棒，在毛坯棒的軸線方向上壓緊廢料，同時消除毛坯棒在工作箱兩側(cè)內(nèi)的軸向夾緊力，便于卸料。毛坯棒的具體長度則與當(dāng)次放入工作箱的廢料多少有關(guān)。⑤回程：首先卸料液壓缸回程，接著擠壓液壓缸回程，最后再松鎖緊銷，壓緊液壓缸回程，開蓋。⑥取出毛坯棒。

其中，液壓缸柱塞的控制與限位問題：由于液壓缸的壓力隨負(fù)載的增大而增大，柱塞的工作壓力又較低，因此當(dāng)工作到極限時，壓緊塊頂緊工作箱體，工作壓力急劇增加，壓力表擺幅突然增大，同時電動機(jī)發(fā)出“嗡、嗡……”的悶聲。此時，毛坯棒壓成，應(yīng)立即拉下手柄。此外，也可以由行程開關(guān)和電磁閥來控制設(shè)備的往返和回程。

3. 操作使用方法及效益

具體操作使用方法：①將適量的各種廢料放入工作箱中。②拉動手柄，打開開關(guān)1，進(jìn)行壓緊、鎖緊；當(dāng)壓力表擺幅突然增大，同時電動機(jī)發(fā)出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止壓緊。③拉動手柄，打開開關(guān)2，進(jìn)行擠壓；當(dāng)壓力表擺幅突然增大，同時電動機(jī)發(fā)出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止擠壓。④拉動手柄，打開開關(guān)3，進(jìn)行推壓；當(dāng)壓力表擺幅突然增大，同時電動機(jī)發(fā)出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止推壓。⑤拉動手柄，關(guān)閉開關(guān)3，卸料液壓缸回程。⑥拉動手柄，關(guān)閉開關(guān)2，擠壓液壓缸回程。⑦拉動手柄，關(guān)閉開關(guān)1，松鎖緊銷，壓緊液壓缸回程，開蓋。⑧取出毛坯棒。

如此循環(huán)，重復(fù)加工，一天能加工3～4t，而加工費市場價為0.5元/kg，一天即可節(jié)約資金4000元左右，經(jīng)濟(jì)效益可觀，且易于搬運、熔煉，節(jié)約能源，更加環(huán)保。

4. 設(shè)備成本及特點

該自制金屬廢料處理設(shè)備，全部是由一些廢舊設(shè)備、廢料等改制、組裝而成，成本低廉。利用或購買廢舊的液壓缸，價值1000元左右；耗板材約2t；再加上人工焊接等加工費；總花費在2.5萬元左右。而購買一臺相同功能的新設(shè)備，市場價則需20萬~30萬元。另外，工期較短，3人15天即可全部改制完成。

此自制金屬廢料處理設(shè)備，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，經(jīng)久耐用，加工不銹鋼毛坯，耐腐蝕，可用于暖氣管道、有毒氣體或液體管道等的制作。且該設(shè)備操作簡便、安全，對工人操作技術(shù)水平要求較低，便于推廣使用。

圖 4

圖 5