田豐 劉衛(wèi)生 孫偉 陳林洋 王晨 江海港 馮立超,（.連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司江蘇連云港006 .淮海工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院江蘇連云港005）

廢棄玻璃鋼的資源化利用研究

田豐1劉衛(wèi)生1孫偉2陳林洋2王晨2江海港2馮立超1,2
（1.連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司江蘇連云港222006 2.淮海工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院江蘇連云港222005）

廢棄玻璃鋼回收處理技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一，其中物理回收法是比較有應(yīng)用前景的一種處理方法。本文研究了廢棄玻璃鋼物理回收處理工藝，設(shè)計(jì)了回收處理生產(chǎn)線，并針對(duì)現(xiàn)有切割設(shè)備難以滿足廢棄玻璃鋼制品切割要求的問(wèn)題，研發(fā)、制造了新型的高效切割設(shè)備。

廢棄玻璃鋼；物理回收處理；切割

1 引言

隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，玻璃鋼材料的用量越來(lái)越大，其不利于回收，會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞的缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。因此，如何實(shí)現(xiàn)廢棄玻璃鋼材料的回收處理，建立一個(gè)環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展途徑，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。目前廢棄玻璃鋼的回收處理主要有化學(xué)回收法、物理回收法和能量回收法。其中，物理回收法對(duì)于環(huán)境的污染最小，同時(shí)對(duì)于設(shè)備、技術(shù)和成本的要求也不高，是最有工業(yè)化應(yīng)用前景的方法之一。

2 廢棄玻璃鋼的物理回收處理生產(chǎn)線

本研究對(duì)廢棄玻璃鋼的物理回收處理工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的回收處理生產(chǎn)線。該回收處理生產(chǎn)線主要由清洗預(yù)處理、切割處理、粉碎處理、研磨處理等幾部分組成。其主要工藝流程為：

（1）清洗預(yù)處理。本研究選擇工業(yè)清洗機(jī)對(duì)廢舊玻璃鋼進(jìn)行深度清洗，結(jié)果表明，可有效去除玻璃鋼制品在使用、回收過(guò)程中形成的污染物；

（2）切割處理。由于玻璃鋼制品應(yīng)用場(chǎng)所不同，其形狀和大小不一，為了便于粉碎操作，需采用切割設(shè)備對(duì)其進(jìn)行切割處理，而且在切割之后，利用篩網(wǎng)對(duì)切割料進(jìn)行篩選，保證后續(xù)粉碎處理效果；

（3）粉碎處理。粉碎的目的是獲得玻璃鋼塊料，便于后續(xù)研磨及循環(huán)利用，要求粉碎機(jī)應(yīng)具有高的工作效率，同時(shí)需考慮除塵輔助操作，以消除粉碎過(guò)程中形成的大量粉塵。本研究采用雙軸式剪切機(jī)對(duì)切割后的玻璃鋼制品進(jìn)行粉碎處理。

（4）研磨處理。已有研究表明，當(dāng)玻璃鋼顆粒越小時(shí)，其后續(xù)使用性能越好，研磨工序就是對(duì)粉碎過(guò)程中沒(méi)能達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒進(jìn)行二次加工，以方便后續(xù)循環(huán)利用。本研究采用氣流環(huán)型研磨機(jī)對(duì)廢棄玻璃鋼粉碎料進(jìn)行研磨處理。

3 廢棄玻璃鋼制品的高效切割設(shè)備

玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了玻璃鋼切削加工工藝性差，目前生產(chǎn)中通常采用磨削及切割鋸加工的方法，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于尺寸限制，常規(guī)切割設(shè)備難以滿足廢棄玻璃鋼制品切割的使用要求，且會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，對(duì)環(huán)境和工人身體健康產(chǎn)生較大影響。

為此本研究設(shè)計(jì)、制造了適用于廢棄玻璃鋼制品的新型高效切割設(shè)備。該設(shè)備借鑒了繩鋸切割的工作原理，利用金剛砂繩作為切割工具，通過(guò)磨削方法對(duì)廢棄玻璃鋼制品進(jìn)行高速切割，取得了良好的切割效果。該設(shè)備主要包括：電動(dòng)機(jī)(1)；主動(dòng)輪(2)；漲緊輪(3)；框架(4)；從動(dòng)輪(5)；限位塊(6)；金剛砂繩(7)；工作平臺(tái)(8)，見(jiàn)圖1。

圖1 廢棄玻璃鋼制品切割設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

設(shè)備工作原理：利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，在漲緊輪的漲緊作用下，利用摩擦力帶動(dòng)金剛砂繩作高速運(yùn)動(dòng)，將待切割的廢棄玻璃鋼制品置于工作臺(tái)上，控制其以一定速率與金剛砂繩接觸進(jìn)行磨削切割，直至切斷。設(shè)備還配備了除塵水箱和循環(huán)水泵，在切割過(guò)程中，水噴淋到金剛砂繩上，即解決了粉塵問(wèn)題，同時(shí)也使金剛石繩溫度降低，增加了金剛石繩的壽命。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該設(shè)備擴(kuò)大了切割尺寸范圍，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，避免了粉塵產(chǎn)生。

結(jié)論

本研究針對(duì)廢棄玻璃鋼制品不利于回收，會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞的缺點(diǎn)，研究了廢棄玻璃鋼制品的物理回收處理工藝，并設(shè)計(jì)了回收處理生產(chǎn)線，同時(shí)設(shè)計(jì)、制造了適用于廢棄玻璃鋼制品的新型高效切割設(shè)備，對(duì)于廢棄玻璃鋼制品回收利用技術(shù)的發(fā)展具有一定的積極作用。

[1]蔡維民.廢舊玻璃鋼的資源化利用研究[J].化工管理, 2015；

[2]李平.玻璃鋼廢舊料回收處理方法[J].廣東化工, 2013,40(11):149,160.DOI。

江蘇省博士后基金資助項(xiàng)目（1402129C）；連云港市產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究項(xiàng)目（CXY1405）；江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目（16KJB430003）；江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐課題（JGLX15_179）