Агрегат криогенной переработки лома.

В ФРГ и Бельгии разработаны агрегаты для переработки легковесного лома криогенным способом. В основе способа лежит охлаждение металлолома до низких температур (—120 °С), в ре­зультате чего повышается хрупкость металла и облегчается его дробление.

Рис. 8.11. Агрегат криогенной переработки лома.

Принципиальное устройство агрегата криогенной переработки лома показано на рис. 8.11. В состав агрегата входят пакетировоч­ный пресс 1, камеры 3 и 4 предварительного и окончательного охлаждения пакетов, станция 6 подачи жидкого азота, подающий ролганг 8, приемный короб 14 с толкателем 15, молотковый дробитель 9, грохот 13, уборочные конвейеры 10 и 12 для цветного и черного лома, магнитный сепаратор 11). Легковесный лом (как правило, с неметаллическими покрытиями) — кузова автомобилей, бытовая техника, отходы листов, легковесные пакеты и т. д. — подают в мощный гидравлический пакетировочный пресс 1 с целью получения большемерных плотных пакетов. Пакеты толкателем задают в камеру 3 предварительного охлаждения газообразным азотом до температуры минус 7 °С. Газообразный азот выходит из камеры через патрубок 2. При дальнейшем движении пакеты частично погружаются в ванну с жидким азотом, находящуюся в камере 4 окончательного охлаждения, и охлаждаются до темпе­ратуры минус 120 °С. Жидкий азот подают в камеру от станции 6 по трубопроводу 5 через коллектор с рядом форсунок. Выдачу пакета из камеры осуществляют через шиберный затвор (шлюз) 7. Охлажденный пакет рольгангом 8 транспортируют к наклонному лотку, по которому он поступает в приемный короб 14, а оттуда гидравлическим толкателем 15 — в молотковый дробитель 9. Дробленый продукт поступает на грохот 13, который разделяет его на две фракции — крупную и мелкую. Поскольку цветной лом обладает повышенной вязкостью и не так разрушается, как стальной, он переходит в крупную фракцию. В мелкую фракцию входят дробленый стальной и чугунный лом, кусочки цветных металлов и неметаллические частицы. Цветной лом с грохота поступает на уборочный конвейер 10. Мелкую фракцию наклон­ным конвейером 12 подают на магнитный сепаратор 11, который отделяет от лома черных металлов цветные металлы и мусор.

Достоинства криогенного способа переработки лома — высо­кие степень дробления и насыпная плотность (до 3 т/м³), снижение мощности дробителей на 65—80 % и увеличение их производи­тельности в 3,5 раза по сравнению с обычными условиями ра­боты.

Ножницы и агрегаты для разделки крупногабаритного лома.

Холодная резка металла ножницами — экономичный и высоко­производительный процесс разделки крупногабаритного лома. Для резки металлолома в основном применяют аллигаторные и гидравлические ножницы с верхним резом.

Аллигаторные ножницы.

Машиностроение поставляет в цехи и на предприятия по пере­работке лома аллигаторные ножницы трех типоразмеров: Н-2228, Н-2230 и Н-2231, отличающиеся повышенной прочностью и надеж­ностью работы. Все отечественные ножницы по своему принци­пиальному устройству однотипны.

Устройство аллигаторных ножниц Н-2230 показано на рис. 8.12. К основным узлам ножниц относятся станина, режущий механизм, привод и упор.

Литая станина 5 ножниц выполнена с двумя массив­ными стойками, в которых расположены опоры 1 качаю­щейся челюсти 3 и подшип­никовые узлы 11 коленчатого вала и зубчатых передач. В передней части станины за­креплен нижний нож.

Рис. 8.12. Аллигаторные ножницы Н-2230

Режущий механизм состо­ит из качающейся челюсти с закрепленным на ней верх­ним ножом, шатуна и колен­чатого вала 12 и по кинематической структуре представляет собой шарнирный четырехзвенный механизм. Коленчатый вал приводит­ся во вращение от электродвигателя 13 через клиноременную 9 и две понижающие зубчатые передачи 8. Для предохранения ножниц от поломок при перегрузках установлена фрикционная муфта предельного момента 10. Большой шкив клиноременной передачи выполняет в приводе роль маховика. Включают и выключают ножницы муфтой с поворотной шпонкой, вмонтированной в ступицу зубчатого колеса последней передачи. Управление муфтой осуществляют ножной педалью через рычажную систе­му. Предусмотрена возможность управления ножницами пере­носной электрической педалью. Для остановки челюсти в край­нем верхнем положении на коленчатом валу установлен тор­моз периодического действия с эксцентрично закрепленным шкивом.

Подвижная и неподвижная губки 4 позволяют обжимать трубы перед резанием. Щека 2 прижимает лом, а упор 7 препятствует его перекосу в процессе резания. Станинный ролик 6 облегчает подачу лома в зев ножниц.

Крупный недостаток резки лома на аллигаторных ножницах — значительные затраты ручного труда на вспомогательных опера­циях.

Гидравлические ножницы.

В копровых цехах применяют отечественные гидравлические нож­ницы пяти моделей: Н-2335 и Н-2338 с усилием резания соот­ветственно 3,15 и 6,3 МН и Н-302 и НО-340 с усилием резания 10 МН, а также новые ножницы Н-1600 с усилием 16 МН.

Главные преимущества гидравлических ножниц перед аллигаторными — применение комплекса вспомогательных механиз­мов, обеспечивающих полную механизацию работ при резке лома, большая сила резания и повышенная производительность. Нож­ницы позволяют разрезать смешанный крупногабаритный лом, состоящий из различных металлоконструкций, деталей вагонов, транспортной и сельскохозяйственной техники и т. д., который ранее подвергали разделке огневым способом.

В последних моделях мощных ножниц НО-340 и Н-1600 учтены конструктивные недостатки, выявленные в процессе эксплуата­ции ножниц Н-302, и применены подпрессовочный механизм и крышка для перекрытия приемного желоба.

Общее устройство ножниц НО-340, относящихся в типу нож­ниц с верхним резом, показано на рис.8.13. Ножницы состоят из станины 1 с режущим 12 и прижимным 11 механизмами, подпрессовочного механизма 10, загрузочного короба 8 с механизмом наклона, приемного желоба 9, крышки желоба 2 с механизмом поворота 3 и толкателя лома 4.

Режущий и подпрессовочный механизмы с нижним расположе­нием рабочих гидроцилиндров и гидроцилиндров обратного хода установлены в станине ножниц. Механизм прижима осаживает разрезаемый лом и прижимает его в вертикальном направлении к нижней траверсе ножниц, в результате чего уменьшается пере­кос лома при резке и снижается распорное усилие.

Рис. 8.13. Гидравлические ножницы НО-340 для резки лома

Подпрессовочный механизм снабжен двумя штемпелями, перемещаемыми гидроцилиндрами, и осуществляет сжатие лома перед ножни­цами в горизонтальном направлении перпендикулярно оси подачи. Поворотная крышка желоба осаживает и сминает лом сверху и предотвращает его вспучивание в желобе у ножниц при подаче толкателем. Механизм поворота крышки снабжен качающим­ся гидроцилиндром двойного действия. Загрузочный короб для лома шарнирно соединен со стенкой желоба и наклоняется на угол 75° двумя качающими­ся гидроцилиндрами.

Толкатель (механизм подачи лома) состоит из штемпеля, по­мещенного в приемный желоб, штанги 5, опирающейся на ста­ционарные опорные ролики 6, и гидроцилиндра 7 двойного действия с упором. К штанге прикреплены гребенка и зубчатая рейка. Рабочий ход толкателя осуществляет гидроцилиндр, кото­рый периодически упором захватывает зуб гребенки и перемещает штангу на расстояние подачи. Ход гидроцилиндра (в диапазоне 300—800 мм) регулируют переключением шести путевых выклю­чателей, введенных в электрогидравлическую схему управления механизмами ножниц. Возвращение штемпеля в первоначальное положение выполняют реечным зубчатым механизмом с отдель­ным электроприводом, отключаемым при рабочем ходе электро­магнитной муфтой.

Ножницы могут работать как в автоматическом режиме, так и на ручном управлении. Короб ножниц заполняют ломом, ис­пользуя краны с электромагнитами или многочелюстными грей­ферами. Механизмом наклона короб поворачивают на угол 75°, в результате чего лом ссыпается в приемный желоб. При пуске ножниц в автоматическом режиме работы включается гидропривод толкателя, и металлолом при открытом зеве ножниц переме­щается в желоб на расстояние подачи. Затем последовательно срабатывают механизмы прижима и резания. После их возврата в верхнее исходное положение цикл вновь повторяется.

Механизм поворота крышки желоба включается при вспучи­вании лома, подпрессовочный механизм — при необходимости обжатия и ориентировки лома. Работой обоих механизмов управ­ляют операторы.

Устройство режущего и прижимного механизмов мощных гидравлических ножниц в основном одинаковое. На рис.8.15 приведены конструкции механизмов резания и прижима нож­ниц Н-302.

Составная станина выполнена из пяти частей — основания 8, двух стоек 5 и двух траверс 1. Стойки соединены с основанием колоннами 3, а траверсы со стойками — стяжными болтами 2.

Механизм резания (рис. 8.14, а) состоит из суппорта 4 с верх­ним ножом 6, тяг 7, двух рабочих гидроцилиндров 9 плунжер­ного типа, подвижной траверсы 10 и гидроцилиндра обратного хода 12. Суппорт установлен в вертикальных направляющих станины. Между плунжерами рабочих гидроцилиндров и подвиж­ной траверсой установлены сферические подпятники. Гидроци­линдр обратного хода закреплен в неподвижной траверсе 13, связанной с основанием штангами 11. У верхнего ножа предусмо­трен двойной скос от середины к краям, что обеспечивает центри­рование разрезаемого металлолома и устраняет горизонталь­ные усилия в плоскости ножа. Нижний прямой нож закреплен в основании.

Рис. 8.14. Механизм резания (а) и прижима (б) гидравлических ножниц Н-302.

Механизм прижима (рис. 8.14, б) включает в себя ползун 15, помещенный в направляющие станины, прижим 16, тяги 14, подвижного траверсу 20, рабочий гидроцилиндр 18 и гидроци­линдр обратного хода 19. Шарнирное соединение прижима с пол­зуном обеспечивает его самоустановление при прижатии лома. Плунжер рабочего гидроцилиндра одновременно служит корпу­сом гидроцилиндра обратного хода, плунжер которого 21 закреп­лен в траверсе 23, соединенной тягами 22 с основанием. Лом подают к ножницам толкателем по желобу 17.

За рубежом для разделки крупногабаритного лома применяют гидравлические ножницы усилием 12 МН.

Общий недостаток всех гидравлических ножниц заключается в том, что при резке длинные куски выпадают из режущего меха­низма и размеры значительной части (до 40 %) порезанного лома больше требуемых. Вследствие этого после резки необходимо вручную сортировать лом.

В условиях ломоперерабатывающих цехов гидравлические нож­ницы устанавливают в середине крановой эстакады, а лом подают и убирают мостовыми кранами. Такая схема движения и склади­рования лома не отвечает требованиям поточного производства.

Для резки лома и его машинной сортировки ВНИПИломом спроектирован агрегат (рис. 8.15), состоящий из ножниц 1 уси­лием 10 МН, наклонного пластинчатого конвейера 3, направля­ющего 2 и загрузочного 4 лотков, барабанного сортировочного грохота 5 и магнитной сепарационной установки 8.

Подача лома к ножницам осуществляется так же, как и на ножницах НО-340. После ножниц 1 порезанный лом по направ­ляющему лотку 2 подается на наклонный пластинчатый конвейер 3 и сбрасывается в загрузочный лоток 4 барабанного грохота 5. Грохот (его конструкция будет рассмотрена ниже) отсеивает мусор и разделяет лом по трем группам крупности. Мусор по наклонной течке поступает на ленточный магнитный сепаратор 8, отделяющий его металлическую часть. Лом, разделенный по крупности, сбрасывается в приямки 9, 10 и 11, негабаритный — в приямок 12. Подвижные направляющие линейки 6, расположен­ные в лотке 2, позволяют подавать отдельные виды лома непосред­ственно в приямок 7. Предусмотрена возможность транспортиро­вания лома от агрегата системой ленточных уборочных конвейе­ров.

Рис. 8.15. Агрегат для резки и сортировки лома.