自制簡易不銹廢料處理設備

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，隨著工業與科技的發展，不銹鋼應用越來越廣泛，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，筆者自主研發制造了一種主要用于處理不銹鋼廢料的金屬廢料處理設備。

1. 結構組成及各部分作用

此金屬廢料處理設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、側面凹下的半圓弧直徑為180mm，擠壓塊的形狀尺寸是根據制件毛坯棒的形狀尺寸所確定的，可以根據生產而重新設計、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。而卸料棒導套是為了保證卸料棒沿著正確的方向運動，起到導向作用。

圖1 金屬廢料處理設備整體外形

圖 2

圖3 鎖緊裝置示意

2. 工作原理

17k W電動機帶動63m3/h（流量）的柱塞泵，用溢流閥調節系統壓力，用多路手動控制閥控制油液方向，一體三個開關，開關1控制壓緊液壓缸，開關2控制擠壓液壓缸，開關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內的軸向夾緊力，便于卸料。毛坯棒的具體長度則與當次放入工作箱的廢料多少有關。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載的增大而增大，柱塞的工作壓力又較低，因此當工作到極限時，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，同時電動機發出“嗡、嗡……”的悶聲。此時，毛坯棒壓成，應立即拉下手柄。此外，也可以由行程開關和電磁閥來控制設備的往返和回程。

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1，進行壓緊、鎖緊；當壓力表擺幅突然增大，同時電動機發出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止壓緊。③拉動手柄，打開開關2，進行擠壓；當壓力表擺幅突然增大，同時電動機發出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止擠壓。④拉動手柄，打開開關3，進行推壓；當壓力表擺幅突然增大，同時電動機發出“嗡、嗡……”的悶聲，立即拉下手柄，停止推壓。⑤拉動手柄，關閉開關3，卸料液壓缸回程。⑥拉動手柄，關閉開關2，擠壓液壓缸回程。⑦拉動手柄，關閉開關1，松鎖緊銷，壓緊液壓缸回程，開蓋。⑧取出毛坯棒。

如此循環，重復加工，一天能加工3～4t，而加工費市場價為0.5元/kg，一天即可節約資金4000元左右，經濟效益可觀，且易于搬運、熔煉，節約能源，更加環保。

4. 設備成本及特點

該自制金屬廢料處理設備，全部是由一些廢舊設備、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備，結構設計合理，經久耐用，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。且該設備操作簡便、安全，對工人操作技術水平要求較低，便于推廣使用。

圖 4

圖 5