汽車(chē)再生技術(shù)分析研究

1、 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 45 頁(yè) 共 45 頁(yè)1 引言1.1 研究背景改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，同時(shí)人民的生活水平也得到了顯著的提高，僅僅“樓上樓下，電視電話”已經(jīng)不能再滿足老百姓的要求了，如今越來(lái)越多的私家車(chē)進(jìn)入到了我們普通大眾的生活，汽車(chē)已成為百姓生活中常備的交通工具。下圖1-1所示，為近年來(lái)汽車(chē)保有量增長(zhǎng)圖。圖1-1 近幾年我國(guó)汽車(chē)保有量增長(zhǎng)圖從圖1-1中可以看出，我國(guó)汽車(chē)保有量正在成井噴式增長(zhǎng)，越來(lái)越多的汽車(chē)進(jìn)入到了我們的生活。汽車(chē)大量增加的同時(shí)也帶來(lái)了很多的問(wèn)題，每年產(chǎn)生了大量的報(bào)廢汽車(chē)。據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)雙超1360萬(wàn)輛，汽車(chē)

2、保有量已經(jīng)突破6000萬(wàn)輛，按照每年大約7%的報(bào)廢量，僅報(bào)廢汽車(chē)的重量就超過(guò)600萬(wàn)噸1。如此多的報(bào)廢汽車(chē)如果不做及時(shí)的處理必然會(huì)帶來(lái)諸多的問(wèn)題，例如環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、交通隱患、占用大量場(chǎng)地等一系列的負(fù)面問(wèn)題。圖1-2 占用大量空間的報(bào)廢汽車(chē)目前我國(guó)報(bào)廢汽車(chē)回收拆解資質(zhì)的認(rèn)證企業(yè)有492家，但主要以銷(xiāo)售廢鋼為主，企業(yè)規(guī)模小、專業(yè)化程度不高，普遍存在工藝設(shè)備落后、有害物質(zhì)處置不當(dāng)、環(huán)保措施不利等問(wèn)題2。汽車(chē)再生在我國(guó)仍是個(gè)新的課題。1.2 研究目的和意義我國(guó)是個(gè)資源消耗大國(guó)，人均資源占有率并不高，因此，我們必須堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展路線，倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。汽車(chē)制造是資源密集型企業(yè)，每年消耗了大量的資源，

3、據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年用于汽車(chē)制造的金屬材料、陶瓷、玻璃等就超過(guò)了6000萬(wàn)噸3。同時(shí)，還消耗了大量的石油等燃料資源。因此，我們必須盡最大的可能去減少資源的浪費(fèi)。汽車(chē)再生是汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)也是汽車(chē)生命周期中的重要組成部分。通過(guò)對(duì)廢舊汽車(chē)的回收和其部件的再制造實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的再生不僅僅能節(jié)約大量的資源、保護(hù)環(huán)境而且還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。表1-1為廢舊斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的節(jié)約指標(biāo)，若年再制造1萬(wàn)臺(tái)斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)，可以節(jié)省金屬6016噸，可節(jié)電2256萬(wàn)度，減少CO2排放534噸。從表中數(shù)據(jù)可以看出，僅僅對(duì)一萬(wàn)臺(tái)廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)的再制造就可以節(jié)約這么多能源、創(chuàng)造這么多效益，

4、那么，一輛報(bào)廢汽車(chē)又是一筆多么寶貴的財(cái)富？我們又怎么能僅僅把報(bào)廢汽車(chē)當(dāng)成廢品看待？以500公斤的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，直接回爐相當(dāng)于利用500公斤廢鋼，折合1000多元，而再制造后售價(jià)不低于3萬(wàn)元，同等資源利用的產(chǎn)出率可提高20倍以上。2010年我國(guó)汽車(chē)保有量超過(guò)7500萬(wàn)輛，主要工程機(jī)械保有量300多萬(wàn)臺(tái)，如再制造產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率達(dá)到配件市場(chǎng)的5%，就可以實(shí)現(xiàn)400億元以上的產(chǎn)值，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。與制造新品相比，再制造可節(jié)能60%，節(jié)材70%，大氣污染物排放量降低80%以上，對(duì)推進(jìn)生活消費(fèi)領(lǐng)域的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排約束性目標(biāo)、降低碳排放強(qiáng)度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文研究的主要目的有三個(gè)：一是

5、研究如何對(duì)廢舊汽車(chē)進(jìn)行合理有效的拆解；二是研究如何實(shí)現(xiàn)報(bào)廢汽車(chē)中各類材料的回收再利用以及退役零部件的高附加值再利用；三是針對(duì)我國(guó)汽車(chē)再生現(xiàn)狀提出發(fā)展的對(duì)策。表1-1 廢舊斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)再制造節(jié)能、減排分析一萬(wàn)臺(tái)斯太爾WD615-67型發(fā)動(dòng)機(jī)再制造節(jié)能、減排分析項(xiàng)目指標(biāo)合計(jì)主要材料鋼材（噸）5837鋁材（噸）160銅材（噸）19回爐（制成型材）能耗鋼材（萬(wàn)度）1041.32鋁材（萬(wàn)度）32銅材（萬(wàn)度）3.28回爐能耗合計(jì)1076.6回爐（制成型材）排放鋼材（噸CO2）501.98鋁材（噸CO2）27.2銅材（噸CO2）4.8回爐排放合計(jì)（噸CO2）534型材制造新機(jī)能耗（萬(wàn)度）1282.31再制造

6、能耗（萬(wàn)度）102.86再制造節(jié)能（萬(wàn)度）2256.1再制造減排（噸CO2）5342 汽車(chē)再生資源利用現(xiàn)狀2.1 國(guó)外汽車(chē)再生現(xiàn)狀汽車(chē)再生的內(nèi)容包括廢舊汽車(chē)的回收、拆解、再利用（再使用和再制造）和回收利用（產(chǎn)品設(shè)計(jì)與資源再生）等活動(dòng)。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家因?yàn)楣I(yè)發(fā)展較早，因此在廢舊汽車(chē)資源化方面的起步也較早，所以積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。其有益的經(jīng)驗(yàn)主要有：管理途徑法制化、回收措施系統(tǒng)化、回收處理責(zé)任化、處理形式產(chǎn)業(yè)化、資源回收最大化和處理技術(shù)高新化。a)美國(guó)美國(guó)汽車(chē)報(bào)廢量居世界首位，因此每年需進(jìn)行回收處理的數(shù)量也最大。美國(guó)回收處理報(bào)廢汽車(chē)的方式是采用破碎機(jī)將廢舊汽車(chē)破碎成塊狀，再通過(guò)磁選機(jī)和氣流分選機(jī)進(jìn)行

7、不同材料的分離。汽車(chē)破碎后分為三部分：黑色金屬碎片、有色金屬碎片及破碎汽車(chē)殘?jiān)?。每破?200萬(wàn)輛汽車(chē)可回收1140萬(wàn)t黑色金屬、80萬(wàn)t有色金屬、390萬(wàn)t殘?jiān)?。早在1991年，美國(guó)就出臺(tái)了關(guān)于回收利用廢舊輪胎的法律。根據(jù)美國(guó)有關(guān)法律，汽車(chē)零部件只要沒(méi)有達(dá)到徹底報(bào)廢的年限，不影響正常使用，均可以再利用。經(jīng)過(guò)多年摸索，尤其是采用了先進(jìn)的回收技術(shù)和設(shè)備后，美國(guó)已經(jīng)能把占每輛汽車(chē)質(zhì)量80%的零部件進(jìn)行回收再利用。b)日本日本政府從20世紀(jì)90年代開(kāi)始就加強(qiáng)了對(duì)廢棄物的管理和循環(huán)利用。日本報(bào)廢汽車(chē)的回收最初是以回收鋼鐵資源為主要目的，采取了將可利用的金屬及其他零部件從報(bào)廢汽車(chē)中拆除并進(jìn)行循環(huán)利用的

8、方法。目前，日本的汽車(chē)回收利用率已達(dá)到75%80%，其中20%30%可使用的零部件被再利用，50%55%作為原材料進(jìn)入再循環(huán)階段5。廢舊汽車(chē)再生利用主要是通過(guò)廢舊汽車(chē)回收、拆解和金屬切片加工（廢鋼鐵破碎及分選）“三段式”來(lái)實(shí)現(xiàn)。1） 豐田汽車(chē)公司為了2001年，豐田汽車(chē)公司為了進(jìn)一步提高汽車(chē)再生技術(shù)水平，成立了汽車(chē)再生技術(shù)中心。其主要任務(wù)和作用如圖2-1所示。圖2-1 豐田汽車(chē)再生技術(shù)中心任務(wù)和作用自1990年10月豐田公司成立再生委員會(huì)以來(lái)，一直重視從產(chǎn)品研發(fā)到報(bào)廢處理的全生命周期過(guò)程的可再生汽車(chē)的研發(fā)，到目前為止，豐田公司已經(jīng)達(dá)到81%83%的報(bào)廢汽車(chē)金屬得到了回收利用6。然而占重量17%

9、19%的樹(shù)脂和橡膠仍然被廢棄。豐田汽車(chē)公司研制的再生型汽車(chē)Raum牌轎車(chē)，其制造材料具有明顯的特點(diǎn)。該車(chē)使用了一種稱之為豐田生態(tài)塑料的材料，這種材料來(lái)采用由甘蔗、玉米等衍生的生物原材料替代乙二醇來(lái)制取。這種新型的材料被用于汽車(chē)零部件的制造，如Raum轎車(chē)的備用輪胎蓋、地板墊、內(nèi)飾等，下圖2-2為Raum牌轎車(chē)。圖2-2 使用再生材料的豐田Raum轎車(chē)2007年度，豐田汽車(chē)公司實(shí)現(xiàn)96萬(wàn)輛汽車(chē)ASR（Automobile Shredder Residue汽車(chē)粉碎廢棄物）的回收，總質(zhì)量為20萬(wàn)t，其中15萬(wàn)t實(shí)現(xiàn)了再生；ASR再生率為75%比2005年同期提高了18%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了日本制定的50%法

10、定標(biāo)準(zhǔn)7。 c)歐盟 1）德國(guó)德國(guó)擁有約200多家廢舊汽車(chē)回收企業(yè)，汽車(chē)回收率已達(dá)到96%。德國(guó)政府的要求是，2001年以后服役的汽車(chē)回收率要達(dá)到100%，并將其列入國(guó)家環(huán)保計(jì)劃。實(shí)際上，德國(guó)汽車(chē)業(yè)從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始逐年增加在汽車(chē)回收和再生方面的投資。1991年以來(lái)，德國(guó)的三家主要汽車(chē)生產(chǎn)商用于建設(shè)專門(mén)的拆卸流水線上的投資就達(dá)12億馬克，年均增幅達(dá)20%，遠(yuǎn)高于其他國(guó)家。從1992年開(kāi)始，奔馳公司按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)回收和利用汽車(chē)上的舊零件8。2）英國(guó)英國(guó)的廢舊汽車(chē)回收法規(guī)著重于環(huán)境保護(hù)。目前，在英國(guó)報(bào)廢汽車(chē)拆解行業(yè)每年產(chǎn)生的廢棄物填埋量約占全部垃圾填埋量的0.25%。拆解廠大多采用較為先進(jìn)的

11、裝備，報(bào)廢汽車(chē)中各種殘留油、液、廢舊輪胎等，都能做到不污染然環(huán)境，同時(shí)使可再生物質(zhì)得到最大的回收利用。 3）法國(guó)法國(guó)每年約有近200萬(wàn)輛廢舊汽車(chē)產(chǎn)生，為此標(biāo)志雪鐵龍集團(tuán)聯(lián)合法國(guó)廢鋼鐵公司等建立了汽車(chē)分解廠，雷諾汽車(chē)公司同法國(guó)廢鋼鐵公司建立了報(bào)廢汽車(chē)回收中心。幾年前，法國(guó)的廢舊汽車(chē)被壓碎后只有70%的鋼鐵和6%的其余金屬材料可與回收利用，現(xiàn)在已有近75%的零部件得到回收利用。另外，廢舊汽車(chē)被壓碎后，平均每輛車(chē)可產(chǎn)生200300kg的殘?jiān)?，不僅污染環(huán)境而且浪費(fèi)資源。因此，法國(guó)規(guī)定今后在設(shè)計(jì)汽車(chē)新產(chǎn)品時(shí)，必須考慮到報(bào)廢后的回收利用。2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)再生現(xiàn)狀與歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)起

12、步晚、基礎(chǔ)差，汽車(chē)回收利用技術(shù)還相當(dāng)落后，汽車(chē)再生資源利用率低。目前，我國(guó)還沒(méi)有統(tǒng)一的汽車(chē)回收與再生資源利用的技術(shù)規(guī)范，基本靠原始手工操作；汽車(chē)再生資源利用主要以原材料的回收為目的，采取破壞性拆解方式，并且不具備有效的分離手段；獲得的回收材料成分混雜，再生利用價(jià)值低，使回收價(jià)值極高的材料如鋁、鎂等嚴(yán)重流失。由于廢舊汽車(chē)再生資源的有效回收和利用的法規(guī)還不十分完善，缺少汽車(chē)再生資源有效利用的技術(shù)支持。不過(guò)值得可喜的是近年來(lái)，我國(guó)一些科研單位和企業(yè)積極開(kāi)展再制造方面的探索實(shí)踐，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化和吸收，已經(jīng)逐步掌握再制造需要的清洗、修復(fù)等表面工程處理技術(shù)。例如，1998年，上海大眾聯(lián)合發(fā)展有限公司在

13、學(xué)習(xí)考察了德國(guó)大眾Kassel發(fā)動(dòng)機(jī)再制造廠后，在上海大眾汽車(chē)有限公司的支持下，自籌資金，投資1500萬(wàn)元開(kāi)始發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)再制造項(xiàng)目。由上海大眾聯(lián)合發(fā)展有限公司動(dòng)力總成分公司自主研制、生產(chǎn)的再制造發(fā)動(dòng)機(jī)，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)完全按照新發(fā)動(dòng)機(jī)的要求嚴(yán)格測(cè)試，性能、質(zhì)量、索賠條件與新發(fā)動(dòng)機(jī)完全一致，而價(jià)格僅是新機(jī)型的55%；中國(guó)重型汽車(chē)集團(tuán)控股的濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動(dòng)力有限公司引進(jìn)英國(guó)技術(shù)，利用國(guó)內(nèi)的一些再制造技術(shù)的最新成果，對(duì)斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車(chē)零部件成功進(jìn)行了再制造；此外，還有一些臺(tái)資、外資、合資企業(yè)從事變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器等產(chǎn)品的再制造。但是，我國(guó)汽車(chē)再制造業(yè)發(fā)展仍然緩慢，還處于起步探索階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家

14、相比還有著很大的差距。下圖2-3所示，為濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動(dòng)力有限公司的部分再制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件產(chǎn)品。 圖2-3 再制造齒輪室；再制造飛輪；再制造缸蓋；再制造缸體；再制造連桿；再制造氣門(mén)3 廢舊汽車(chē)的拆解3.1 拆解方式分類根據(jù)對(duì)廢舊汽車(chē)回收利用的目標(biāo)，即零件再使用還是材料再利用，拆解方式分為非破壞性拆解、準(zhǔn)破壞性拆解和破壞性拆解9。破壞性拆解是對(duì)被拆解零部件進(jìn)行沒(méi)有限制性條件的任意分解，而準(zhǔn)破壞性拆解主要是對(duì)連接件進(jìn)行破壞拆解。破壞性拆解可以使用各種工具將螺栓切斷、在零件上穿孔或?qū)α慵徢?，以及利用液壓工具將基礎(chǔ)件、運(yùn)動(dòng)件和連接件分離。例如，采用破壞性拆解方式，使用液壓剪可以快速的分離部件；而使用液壓鉗，

15、則可以進(jìn)行準(zhǔn)破壞性拆解。對(duì)報(bào)廢汽車(chē)零部件的拆解可分成兩個(gè)層次，或稱為拆解深度。第一層次拆解，是指從車(chē)上直接拆卸的部件；第二層次拆解，是指對(duì)拆卸下來(lái)的部件進(jìn)行更細(xì)的拆解10。根據(jù)歐盟的要求，第一層次拆解的部件應(yīng)包括催化轉(zhuǎn)化器、輪胎、較大的塑料件、玻璃、含有銅、鋁、鎂等材料的零件。此外，對(duì)含有汞的部件應(yīng)盡可能的進(jìn)行無(wú)害處理。拆卸下來(lái)的部件是否可以再使用或再利用，取決于元器件的市場(chǎng)價(jià)格、拆解時(shí)間和拆解成本等因素。第一層次的拆解次序是從外到內(nèi)，它要求較好的可達(dá)性和可操作性。對(duì)零部件進(jìn)行第二層次拆解，增加了拆解深度11。例如，將接線盒和盒蓋和印刷電路板拆下來(lái)，分別回收處理。第二層次拆解的目的是：a)減少

16、零部件及其材料再利用過(guò)程中的危險(xiǎn)物質(zhì)和環(huán)境污染；b)分離有價(jià)值的零部件和材料；c)提高回收利用的經(jīng)濟(jì)效益及其再利用材料的純度；3.2 拆解方式選擇廢舊汽車(chē)拆解方式的選擇過(guò)程是，根據(jù)廢舊汽車(chē)的狀態(tài)或零部件損壞程度，首先選擇拆解方式，然后解決拆解深度。對(duì)于報(bào)廢汽車(chē)零部件的拆解不能完全按裝配的逆順序來(lái)考慮，其主要原因是廢舊汽車(chē)的拆解具有以下特性：a)有效性：選擇非破壞性拆解，但沒(méi)有效率和效益可言；b)有限性：根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最大和環(huán)境影響最小的原則，確定拆解深度；c)有用性：拆卸下來(lái)的元件已經(jīng)由于變形或腐蝕等原因損壞，沒(méi)有可使用價(jià)值；例如，對(duì)于事故造成損傷的汽車(chē)，應(yīng)根據(jù)損傷程度確定可拆解的零部件。但當(dāng)汽

17、車(chē)頂棚被壓扁時(shí)，其內(nèi)部零部件的拆解受到了限制，一般也作材料回收。對(duì)于可再使用的零部件，在滿足經(jīng)濟(jì)效益的前提下，應(yīng)選擇非破壞和準(zhǔn)破壞方式進(jìn)行拆解。對(duì)以材料回收利用為目的拆解方式選擇，還應(yīng)滿足以下要求：a)可有效分離不同類型材料；b)可提高剩余碎屑的純度；c)可分離危險(xiǎn)有害物質(zhì)。 3.3 報(bào)廢汽車(chē)流水作業(yè)拆解工藝將待拆解廢舊汽車(chē)運(yùn)送到汽車(chē)拆解線，并固定在拆解工作臺(tái)上。然后，按照工位進(jìn)行拆解操作。流水作業(yè)工藝流程，如圖3-1所示。圖3-1 流水作業(yè)拆解工藝流程示意圖3.4 可拆解性的改進(jìn)拆解是汽車(chē)回收中的重要一步，拆解成本的高低直接影響汽車(chē)的回收價(jià)值大小。因此，我們需要盡最大的可能對(duì)汽車(chē)的拆解性進(jìn)行

18、改進(jìn)。目前，在拆解技術(shù)上取得比較顯著成果的是豐田公司對(duì)Raum車(chē)上采用的新拆解技術(shù)，使車(chē)輛的拆解時(shí)間縮短了30%。改進(jìn)主要體現(xiàn)在廢液的排出和大尺寸樹(shù)脂部件的拆解方法上，這使得拆解效率有了很大的提高。為改進(jìn)結(jié)構(gòu)的可拆解性，主要采取了以下措施：a）使固定部件粘接區(qū)域可以在較大的拉力下被分離的連接結(jié)構(gòu)；b）只要有可能使用彈性卡夾固定方式，就應(yīng)替代使用螺栓的固定方式；c）部件模塊化；d）避免零部件采用材料組合型結(jié)構(gòu)，即避免所用零部件的材料成分不同；e）設(shè)計(jì)和采用易拆解標(biāo)識(shí)。4 廢舊汽車(chē)材料的回收再利用技術(shù)汽車(chē)的制造材料有許多種，按不同分類標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行不同的分類，如下圖4-1所示，為汽車(chē)分解圖。從分解圖中

19、可以看出，汽車(chē)上的材料多種多樣，有塑料件、橡膠件、金屬件等等。為了便于對(duì)廢舊汽車(chē)的回收，本文將以金屬材料和非金屬材料的分類為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行分類。圖4-1 汽車(chē)分解圖4.1 廢舊汽車(chē)金屬材料的回收4.1.1 廢舊汽車(chē)金屬材料的構(gòu)成 一輛報(bào)廢汽車(chē)中，金屬材料約占80%，其中有色金屬占3%到4.7%，為了汽車(chē)輕量化，還有進(jìn)一步加大的趨勢(shì)。報(bào)廢汽車(chē)的回收利用主要也是針對(duì)其中的金屬材料，因此，其回收利用率的高低也直接關(guān)系到一輛報(bào)廢汽車(chē)回收價(jià)值的高低。汽車(chē)上使用的金屬材料主要可分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵，碳素鋼、合金鋼；有色金屬包括鋁、鎂、銅合金、鋅、鉛等12。報(bào)廢汽車(chē)中金

20、屬材料的構(gòu)成見(jiàn)下表4-1。表4-1 報(bào)廢汽車(chē)中金屬材料的構(gòu)成項(xiàng)目轎車(chē)卡車(chē)公共汽車(chē)kg/臺(tái)百分比%kg/臺(tái)百分比%kg/臺(tái)百分比%生鐵35.73.250.83.3191.13.9鋼材871.277.71176.776.13791.176.6有色金屬52.44.772.34.7146.73.0其他161.814.4246.115.9817.816.3合計(jì)1120.1100.01545.9100.04946.7100.04.1.2 廢舊汽車(chē)金屬材料回收利用體系廢舊汽車(chē)的回收再生利用，首先要將其拆解，鋼鐵、有色金屬、玻璃、輪胎等橡膠制品和塑料等有機(jī)材料一般進(jìn)行專門(mén)的回收利用。國(guó)內(nèi)汽車(chē)回收典型流程圖如圖

21、4-2所示。圖4-2 汽車(chē)回收流程圖國(guó)外回收廢舊汽車(chē)生產(chǎn)線主體是破碎機(jī)，輔助設(shè)備是輸送、分選、清洗裝置。先由破碎機(jī)用錘擊方法將廢鋼鐵破碎成小塊，再經(jīng)磁選、分選、清洗，把有色金屬和非金屬、塑料、油漆等雜物分離出去，得到的潔凈廢鋼鐵是優(yōu)質(zhì)煉鋼原料。這樣處理廢舊汽車(chē)的生產(chǎn)線在世界上目前約有600多條，其中多數(shù)集中在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。4.1.3 廢舊汽車(chē)金屬材料回收處理廢舊汽車(chē)經(jīng)拆卸、分類后作為材料回收的必須經(jīng)機(jī)械處理，然后將鋼材送鋼鐵廠冶煉，鑄鐵送鑄造廠，有色金屬送相應(yīng)的冶煉爐。當(dāng)前機(jī)械處理的方法有剪切、打包、壓扁和粉碎等。對(duì)于金屬材料的機(jī)械處理有三種可供選擇的方案：表4-2 方案1名稱處理方法推薦設(shè)備

22、汽車(chē)殼體金屬打包機(jī)打包Y81-250B,Y81-315汽車(chē)大梁廢鋼剪斷機(jī)剪斷Q4-63B型鱷魚(yú)式剪斷機(jī)變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄鐵破碎機(jī)破碎PSZ-160型鑄鐵破碎機(jī)圖4-3 鱷魚(yú)式剪斷機(jī) 圖4-4 金屬打包機(jī)表4-3 方案2名稱處理方法推薦設(shè)備汽車(chē)殼體大梁門(mén)式廢鋼剪斷機(jī)預(yù)壓剪斷Q91Y-630，Q91Y-800Q91Y-1000，Q91Y-1200變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄鐵件破碎機(jī)破碎PSZ-160型鑄鐵破碎機(jī)圖4-5 鑄鐵破碎機(jī)方案3：采用廢汽車(chē)處理專用生產(chǎn)線整車(chē)處理，即送料壓扁剪斷小型粉碎機(jī)粉碎風(fēng)選磁選出料或送料大型粉碎機(jī)粉碎風(fēng)選或者水選出料。 a）汽車(chē)鋼鐵的回收利用工藝美國(guó)的汽車(chē)保有量居世界首位

23、，其汽車(chē)回收的技術(shù)起步較早，也很先進(jìn)。如下圖4-6，是美國(guó)報(bào)廢汽車(chē)回收普遍使用的萊因哈特法工藝流程。該工藝提供的車(chē)輛回收裝置能將報(bào)廢車(chē)輛拆開(kāi)、處理和轉(zhuǎn)變成適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)物，尤其可用于處置汽車(chē)車(chē)身和部件，將其轉(zhuǎn)變成其他產(chǎn)品，且所用的燃料便宜，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的余熱可有效用于多種用途。備件出售鑄鐵鋼橡膠煉鋅爐脫除層制品烘箱拆卸電爐（熔煉、存貯）輪胎燃燒器交流發(fā)電機(jī)啟動(dòng)器 等變速裝置汽化器等發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體車(chē)身車(chē)架等鑄造廠車(chē)窗軋機(jī)輪胎等灰分銅鋅煉銅爐拆卸出售玻璃粗糙輪緣廢車(chē)圖4-6 萊茵哈特法工藝流程原理：車(chē)輛回收裝置將廢輪胎從爐門(mén)給入作為燃料。廢胎的給料設(shè)備一般可采用皮帶運(yùn)輸機(jī)。爐子裝有多個(gè)燃燒器，其功用不僅

24、是將爐內(nèi)輪胎點(diǎn)燃，而且用作補(bǔ)充熱源。燃燒器用的燃料可以是任一種常見(jiàn)的普通燃料。爐底的傾斜板上有許多孔，用以排除爐灰。爐底斜面不但便于設(shè)備排灰，而且有利于排除在鋼箍輪胎燃燒時(shí)收集的鋼緣。輪胎鋼緣通過(guò)斜面最高點(diǎn)的中心孔排離。最好能在爐底裝設(shè)振動(dòng)裝置和振動(dòng)盒，以便于增加爐子的灰分和輪胎鋼緣的排量。容器位于孔之下，用來(lái)收集從燃燒輪胎脫落的輪胎鋼緣。為了將橡膠輪胎送人爐內(nèi)作燃料，要在爐的進(jìn)口處安裝皮帶運(yùn)輸機(jī)。另一個(gè)運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)直接設(shè)在爐的上方，同爐子成很小的角度，以便將廢車(chē)送入回收設(shè)備。運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)靠近爐子，以使?fàn)t子的輻射熱能有效的用于燃燒有害物質(zhì)，并使廢車(chē)初熔。車(chē)輛運(yùn)輸機(jī)布置在爐子上方的皮帶走廊里，以保證

25、傳遞給廢車(chē)的輻射熱不致?lián)p失在四周。圖上示出的車(chē)輛是由平行于爐頂?shù)倪\(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)?。爐子設(shè)有加熱氣出口，出口與化鐵爐連通，廢車(chē)由此進(jìn)入爐內(nèi)，因此，廢車(chē)在運(yùn)經(jīng)爐上時(shí)，首先受到大量熱能作用，此外從爐子排出的氣體溫度極高，也同卸入化鐵爐的車(chē)輛接觸，以使其熔化成堿性金屬。爐中排出的熱氣通入化鐵爐，成為作業(yè)的主要熱源之一。但是，還需要補(bǔ)加熱量來(lái)完成熔化過(guò)程，因此要在爐中裝設(shè)3200的碳電極，并將其下降到鋼水上部，使鋼完全轉(zhuǎn)變成液相。碳電極加熱源能將化鐵爐的溫度提高到約1650，甚至更高。碳電極可自動(dòng)調(diào)節(jié)到垂直位置，使溶化金屬表面和電極之間自動(dòng)維持特定的距離。一旦化鐵爐中的鋼處理完畢即完全轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)，碳電極

26、就自動(dòng)從化鐵爐內(nèi)退出。化鐵爐底成傾斜狀，便于排離鋼水。爐內(nèi)的鋼完全轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)后，便從化鐵爐底孔排入皮帶運(yùn)輸機(jī)上的儲(chǔ)包內(nèi)，然后用運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至適當(dāng)位置，經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間，當(dāng)渣完全同鋼分離時(shí)，再將鋼從儲(chǔ)包的放出孔中放出，送至軋鋼廠加工成輕型結(jié)構(gòu)材料。諸如鋼筋、鐵絲網(wǎng)等。燃燒爐和化鐵爐的熱氣不斷地通過(guò)水平煙道排離系統(tǒng)。煙道中設(shè)有多個(gè)裝置，能有效利用排氣中的大量熱能。煙道中裝有冶金爐，交流發(fā)電機(jī)、散熱器、起動(dòng)器、電壓調(diào)節(jié)器和類似裝置可送入煉鋼爐處理，煉鋅爐可用于處理聯(lián)動(dòng)件、汽化器和類似部件，玻璃溶化爐可用于熔化車(chē)輛中的全部玻璃。水平煙道還可以裝設(shè)其他熔爐以及其他熱回收元件。流經(jīng)煙道的熱氣流在排入大氣之前必

27、須冷卻和凈化，煙道的擴(kuò)展道可使外界冷空氣通過(guò)擴(kuò)展段的內(nèi)外徑間隙吸入系統(tǒng)。擴(kuò)展段上的通風(fēng)孔與排氣流動(dòng)方向成斜角配置，以使進(jìn)風(fēng)同熱氣流完全混合，成為溫度均勻的排氣，進(jìn)風(fēng)孔之后裝有多個(gè)噴嘴，以排除廢氣中的污染物，利用裝置水平煙道末端的泵產(chǎn)生的真空，達(dá)到降低溫度并將去除了污染物的廢氣排入大氣。b）廢舊汽車(chē)鋁的回收隨著汽車(chē)輕量化運(yùn)動(dòng)的不斷發(fā)展，鋁、鎂合金的用量不斷加大。表4-4所列是日本每輛轎車(chē)用鋁量。表4-4 日本每輛轎車(chē)用鋁量kg/輛發(fā)動(dòng)機(jī)排量/ml發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器轉(zhuǎn)向器車(chē)身傳動(dòng)系車(chē)輪其他10001020350.518161.521000180012383101245812172623>1800

28、2041213231230726294035汽車(chē)用鋁主要是鋁合金，一些車(chē)上采用了少量的鋁基復(fù)合材料。從鋁合金零件看，以鑄件為主（約占70%），以變形加工件為輔（約占30%）。在可供回收利用的鋁制零部件中，有些可以直接重用，比如發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等，其余不可直接重用的可按材料形式回收。 由于不同國(guó)家的回收企業(yè)規(guī)模不等、條件各異等原因其鋁回收處理方法也有所區(qū)別，在歐盟成員國(guó)一般都采用分選、分級(jí)、熔煉三個(gè)程序。第一步：分選將報(bào)廢汽車(chē)的有價(jià)材料按金屬非金屬、重金屬輕金屬、輕金屬材料相互混雜（鋁材和鎂材）、鋁合金和鎂合金相互混雜（合金或合金系列）進(jìn)行分離，分離手段一般為手工分離和機(jī)械分離兩種（見(jiàn)表4-6）。手工

29、分選是在對(duì)車(chē)輛拆解時(shí)將有價(jià)材料按上述類別分開(kāi)，手工分選的缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大，分選效率低。機(jī)械分選有連續(xù)自動(dòng)分選、篩選、氣流分選、液流分選、磁力分選、電力分選等，主要看報(bào)廢車(chē)輛材料的性質(zhì)、雜質(zhì)含量、類型及數(shù)量等因素來(lái)決定選用何種機(jī)械分選方法。機(jī)械分選相對(duì)手工分選來(lái)說(shuō)分選速度快、效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。第二步：分級(jí)對(duì)廢舊汽車(chē)分選出來(lái)的鋁材廢料按相應(yīng)的類別進(jìn)行分級(jí)，由于此操作直接影響到下一步的熔煉程序，所以這一程序是十分必要的。按新廢料、舊廢料、金屬屑、金屬碎屑和浮渣四個(gè)類別進(jìn)行分級(jí)（見(jiàn)表4-5）。新廢料一般無(wú)需再進(jìn)行處理即可直接作為初級(jí)原料進(jìn)入熔煉爐，熔煉回收率通常不小于97%。舊廢料必須進(jìn)行預(yù)處理

30、，即經(jīng)過(guò)分選、磁選、浮選沉降分級(jí)等，必要時(shí)還需進(jìn)行渦流分選或強(qiáng)磁分選，然后進(jìn)入熔煉工序。金屬屑、金屬碎屑或浮渣多數(shù)情況下也需經(jīng)破碎、分選等預(yù)處理才能進(jìn)入熔煉工序。金屬含量過(guò)低的殘?jiān)鼊t退出清除。表4-5 各種鋁原料、廢料類別及其回收方法原料、廢料類別表征回收方法熔煉回收率新廢料第1加工級(jí)干凈、無(wú)雜物、已知組分不用處理、無(wú)鹽熔煉>97%不用處理的材料，如：沖壓/深沖下腳料，鋸末、切屑不用處理、加鹽或不加鹽熔煉>97%第2加工級(jí)涂膜材料或材料膠黏劑對(duì)雜物進(jìn)行破碎，風(fēng)選，磁選，浮選沉降分級(jí)，加鹽或不加鹽>93%舊廢料剪切機(jī)廢料板片切碎機(jī)廢料板片分揀、磁選、浮選沉降分級(jí)，必要時(shí)用渦流分

31、選機(jī)以進(jìn)一步分離鐵/優(yōu)質(zhì)鋼，加鹽熔煉>85%舊廢料剪切機(jī)廢料鑄件切碎機(jī)廢料鑄件廢料分揀、磁選、浮選沉降分級(jí)，必要時(shí)用渦流分選機(jī)以進(jìn)一步分離鐵/優(yōu)質(zhì)鋼，加鹽熔煉86%92%金屬屑含氧物的研磨下腳料、冷卻潤(rùn)滑劑不用處理，加鹽熔煉>80%金屬不含雜質(zhì)的離心分選、干燥、破碎/切割，壓緊，加鹽熔煉<95%碎屑浮渣顆粒：30mm10mm破碎，加鹽熔煉>80%殘?jiān)w粒：10mm1mm加鹽熔煉很小第三步：熔煉含鋁廢料經(jīng)分級(jí)預(yù)處理后即被送往熔煉工序?？刂茽t內(nèi)氣氛的燃?xì)饧八s物對(duì)金屬熔煉的還原至關(guān)重要；選擇合適的熔煉、精煉工藝及全程控制決定著再生鋁的質(zhì)量及熔煉回收率。在這里金屬屑、殘?jiān)?/p>

32、粉塵等都會(huì)對(duì)熔煉產(chǎn)生影響。有些廢料中含有夾雜物質(zhì)或表面黏附著涂層或雜質(zhì)，通常需在多室爐中進(jìn)行焙燒，然后送入精煉爐中精煉（見(jiàn)圖4-7）。鋁廢料廢料處理處理焙燒窯加鹽不加鹽傾斜鼓筒爐低鹽旋轉(zhuǎn)鼓筒爐鹽渣低鹽無(wú)芯感應(yīng)爐浮渣鹽渣機(jī)械處理鋁廢料材料處理精煉爐鋁鹽熔渣鋁處理廢 物材 料處理圖4-7 鋁結(jié)構(gòu)件利用圖熔煉中根據(jù)鋁廢料所含組分進(jìn)行加鹽或不加鹽并控制加鹽量，選擇合適的熔煉、精煉工藝，控制熔煉溫度，以提高再生鋁的質(zhì)量。以下為各種熔煉的工藝：1)配料根據(jù)廢鋁料的配制及質(zhì)量狀況，按照再生產(chǎn)品的技術(shù)要求，選用推算出各種鋁料的用量，配料應(yīng)考慮的金屬的氧化燒損程度。硅、鎂的氧化燒損較其他合金元素要大。廢鋁料的物

33、理規(guī)格及表面潔凈度直接影響到再生成品的質(zhì)量及金屬回收率，熔點(diǎn)較高及易氧化燒損的金屬最好配制成中間合金加入。2)再生成變形鋁合金變形鋁合金經(jīng)壓力加工成型材，用廢舊鋁合金可生產(chǎn)的變形鋁合金有3003、3105、3004、3005、5050等，其中主要是生產(chǎn)3105合金，另外也可生產(chǎn)6064合金等，選用一級(jí)或二級(jí)廢舊鋁料中的金屬鋁或變形鋁合金廢料，為保證合金材料的化學(xué)成分符合技術(shù)要求及壓力加工的順利進(jìn)行，配搭部分鋁錠最好。圖4-8 3105鋁合金板材3)再生鑄造鋁合金下圖4-8所示為其制作工藝流程：原材料源生金屬硅鋼鎂錳中間合金稱料（爐料）熔煉再生澆鑄鑄錠入庫(kù)廢舊金屬車(chē)間返回料廢鋁料、鋁浮渣、濺渣、

34、飛灰、余塊爐渣破碎金屬粒料灰渣鋁鑄件、材料及邊角切塊、制品、鋁屑溶劑取樣爐前分析撈出鐵塊圖4-8 再生鑄造鋁合金的工藝流程廢舊鋁料只有一小部分再生成變形鋁合金，約四分之一再生成煉鋼用的脫氧劑。而大部分再生成鑄造用的鋁合金，主要是壓鑄用的鋁合金。美、日等國(guó)廣泛應(yīng)用的壓鑄鋁合金A380、ADC10等，基本上是由廢舊鋁料再生的，日本還對(duì)鋁再生成壓鑄合金制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，壓鑄鋁合金Y112是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的壓鑄鋁合金，參照國(guó)內(nèi)壓鑄鋁合金標(biāo)準(zhǔn)，可利用廢舊鋁材再生，目前國(guó)內(nèi)以有一部分鑄造鋁合金是由廢舊鋁料再生而成的。（1）熔煉設(shè)備及熱能、熔煉廢舊鋁料設(shè)備多為火焰反射爐，一般為室狀（臥室），分一室為二室，

35、容量一般為2t10t，也有更大的，還有共室火焰爐，燃料用煙煤、柴油、燃?xì)饣蛱烊粴?。另外也可采用多工頻感應(yīng)爐，在電力充足的地區(qū)最好用電爐。（2）中間合金的配制。在鋁合金中，一般為多元合金，常含有硅、銅、鎂、錳，有的含鈦、鉻、稀土等。一般將熔點(diǎn)較高或易氧化燒損的金屬配制成熔點(diǎn)較低的中間金屬使用，可使金屬成分比較均勻，避免熔體過(guò)熱而增加燒損及吸氣量。配制的中間合金為Al-10% Mn，Al-10% Mg，Al-50% Gu，Al-5% Ti，Al-5% Gr，Al-10% RE。紫銅可直接入爐，電解銅最好配制成11的中間合金。（3）鑄造鋁合金的熔煉。由于汽車(chē)對(duì)壓鑄鋁合金需求量的不斷增加，采用其廢舊鋁

36、料再生成壓鑄鋁合金Y112、Y108等是完全可行的，而含鐵、鋅、鉛雜質(zhì)過(guò)高的廢鋁料，只能再生成鋁錠作煉鋼脫氧用。經(jīng)計(jì)算配備的爐料過(guò)稱，分批加入充分預(yù)熱的爐內(nèi)，先加鉆錠或者厚實(shí)的大塊料，使之形成一定的熔體，加熱溫度不能過(guò)高，在熔體中的鐵件撈過(guò)后，加熱升溫并加薄片零碎料或鉆屑，為了減少氧化燒損，應(yīng)壓入熔體。待熔體表面出現(xiàn)一定量熔清后，加入溶劑進(jìn)行清渣、排渣，加硅加銅應(yīng)使熔體加熱到800850，硅塊也應(yīng)浸沒(méi)于熔體，最后加入鋁錳中間合金及鋁鎂中間合金來(lái)減少氧化同時(shí)降低熔體溫度。對(duì)經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢璧娜垠w進(jìn)行爐前取樣分析，當(dāng)其化學(xué)成分達(dá)到規(guī)定要求后即可澆鑄成錠。熔體的澆鑄溫度應(yīng)控制在750左右，在澆鑄過(guò)程中，

37、需要對(duì)熔體進(jìn)行攪拌，從而使其成分均勻分布，溫度為150左右。按照所產(chǎn)生爐渣量來(lái)確定溶劑的加入量，以能將爐渣請(qǐng)攪成粉狀為佳。溶劑一般為50%Na2AlF6+25%KCl+25%NaCl，也有用ZnCl2的。（4） 煉鋼用的雜鋁錠的再生。從混合爐渣中回收出來(lái)的鋁料中鐵硅含量較高，有的廢舊鋁料的鐵含量超過(guò)10%，鋅含量超過(guò)2%，有的被氧化銹蝕嚴(yán)重，將這些材料用來(lái)熔化成煉鋼脫氧用的雜鋁錠。（5） 爐渣灰再生成硫酸鋁式或堿式AlCl3。爐渣灰中還含有一定量的金屬鋁及Al2O3，經(jīng)濕法浸過(guò)、過(guò)濾、濃縮、蒸發(fā)后再生成化工產(chǎn)品，可用于渾水澄清、配置滅火藥劑、造紙工業(yè)工膠劑及印染工業(yè)的媒染劑等。4）新型廢鋁回收

38、工藝鋁化率較高的汽車(chē)會(huì)大量使用鋁板類材料來(lái)減輕質(zhì)量，鋁制車(chē)身表面會(huì)有大量的油漆、涂料和粘結(jié)劑。將廢車(chē)身及鋁制零部件去除油漆和涂料后分成不同種類的鋁合金有利于提高廢舊鋁料的回收價(jià)值。為了解決這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，出現(xiàn)了一種新的對(duì)廢舊汽車(chē)鋁合金回收的工藝。鋁合金液化分離裝置（圖4-9）是一種最新的廢舊汽車(chē)鋁合金回收工藝，該裝置具有很高的熱分解效率，高溫去除附著在鋁制車(chē)身上的有機(jī)涂料和混合在其中的涂料，溫度必須在450以上，這種情況下得到的產(chǎn)品是氣體、焦油類和炭類成分。氣體蒸發(fā)后剩下的焦炭和焦油層通過(guò)分離器內(nèi)部的氧化裝置去除。圖4-9 廢鋁合金液化分離裝置示意圖液化裝置有一個(gè)可允許氣體微粒通過(guò)

39、的過(guò)濾裝置，使用時(shí)，在液化層的鋁沉積到底部，而其中的有機(jī)成分分解。選擇合適的溫度可保證有機(jī)材料的徹底分解而不溶化任何氣體成分。傳輸過(guò)來(lái)的熱量用于廢舊鋁料的分解之后，通過(guò)燃燒有機(jī)材料而散發(fā)出去，達(dá)到平衡。這種裝置比現(xiàn)有的對(duì)流式熱傳輸效率高5倍10倍。在液化分離裝置中，廢料通過(guò)旋轉(zhuǎn)鼓攪拌，液化倉(cāng)中殘?jiān)Ａ魰r(shí)間為2min15min，在液化倉(cāng)內(nèi)部，廢料與倉(cāng)中的溶解液混合，砂石等雜質(zhì)被分離到砂石分離區(qū)，被廢料帶出的溶解液通過(guò)溶解液回收螺旋槳送回液化倉(cāng)。氧化區(qū)與排氣導(dǎo)管相連接，氧化那些游離的碳氧化物并防止液化倉(cāng)底部物質(zhì)損失。經(jīng)試驗(yàn)證明，該套裝置的凈金屬回收率達(dá)到98%以上。c)廢舊汽車(chē)上其他金屬的回收1）

40、廢舊汽車(chē)鎂的回收廢舊鎂合金的再生工藝流程與鋁合金類似，首先進(jìn)行重熔，然后進(jìn)行熔體凈化和鑄造。需要注意的是，由于鎂合金極易燃燒，所以廢料的重熔再生工序要復(fù)雜很多。下面為兩種有代表性的鎂合金廢料重熔方法。方法一：加拿大Norsk Hyd公司采用的鹽爐熔化法（圖4-10）。鹽爐既是熔煉爐又是靜置爐，不采用溶劑保爐，而是在惰性氣體下熔煉和精煉。圖4-10 鹽爐系統(tǒng)示意圖方法二：雙爐法。歐洲幾家鎂壓鑄公司用雙爐系統(tǒng)重熔再生鎂廢料，一個(gè)爐子是熔煉爐，另一個(gè)是精煉爐或者鑄造爐，用導(dǎo)管將熔體低壓轉(zhuǎn)注，最終直接將熔體注入壓鑄機(jī)，鑄出鑄件。2）廢舊汽車(chē)銅的回收汽車(chē)上使用的銅主要是純銅、黃銅和青銅。純銅用來(lái)制造制動(dòng)

41、管、散熱管、油管和電器街頭。銅合金則廣泛用于其它零部件，如連桿襯套、發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂襯套、曲軸軸瓦、水箱本體、轉(zhuǎn)向節(jié)襯套等。由于銅和銅合金重量較大，不能滿足如今汽車(chē)輕量化的要求，因此，一些銅部件已經(jīng)逐漸被鋁合金所替代，如散熱器。汽車(chē)廢銅的回收利用工業(yè)與鋁鎂合金的再生利用方法類似，所以不作具體介紹。4.2 廢舊汽車(chē)非金屬材料的回收廢舊汽車(chē)上的非金屬材料一般包括塑料、陶瓷、橡膠、玻璃等幾種，如圖4-11，為寶馬7系列車(chē)上的塑料部件分解圖。非金屬材料相對(duì)金屬材料而言，回收難度要大很多，處理起來(lái)也比較困難，目前世界各國(guó)都在進(jìn)行這方面的探索和研究。圖4-11 寶馬7系列塑料件分解圖4.2.1 廢舊汽車(chē)塑料的再

42、利用a)塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用上世紀(jì)30年代，汽車(chē)幾乎都是由鋼鐵材料制造的，到90年代塑料在汽車(chē)上的用量約占10%。如今，塑料已成為一種重要的汽車(chē)制造材料，無(wú)論是內(nèi)外裝飾件，還是功能結(jié)構(gòu)件，都離不開(kāi)塑料。b)廢舊汽車(chē)塑料零部件再生利用技術(shù)目前，廢舊塑料的處理有以下幾種途徑：填埋、焚燒、回收再生和采用降解塑料；塑料回收后再生方法有：熔融再生、熱裂解、能量回收、回收化工原料及其他方法等。廢舊汽車(chē)每年能產(chǎn)生大量的塑料，但是這些廢舊汽車(chē)上的塑料件很少會(huì)用于原部件的制造原料，主要是由于混入雜質(zhì)帶來(lái)的低品質(zhì)和高成本。1）塑料保險(xiǎn)杠再生利用由于絕大部分保險(xiǎn)杠表面都會(huì)被涂膜，這就使得如果按一般的方法將其制造成原料

43、顆粒時(shí)，其中的涂膜雜質(zhì)會(huì)使再制造的保險(xiǎn)杠性能下降，且表面品質(zhì)也會(huì)受到影響。因此，需要對(duì)其進(jìn)行除膜處理。傳統(tǒng)的除膜方法是堿洗法，各大汽車(chē)公司也在不斷開(kāi)發(fā)其他各種除膜的方法。例如，日產(chǎn)汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的機(jī)械除膜裝置。由于不使用化學(xué)藥品，所以大大降低了除膜成本，同時(shí)也起到了相當(dāng)?shù)沫h(huán)保作用?，F(xiàn)代汽車(chē)公司采用高壓噴水除漆技術(shù)，可以達(dá)到100%地除膜效果。使用這種方法不僅可避免回收材料中存在漆膜，保證再生質(zhì)量，還可以避免在處理過(guò)程中損壞保險(xiǎn)杠，同時(shí)還能減輕對(duì)環(huán)境的污染。下圖4-12為YE系列高壓水除漆設(shè)備，圖4-13為保險(xiǎn)杠再生顆粒。圖4-13 保險(xiǎn)杠再生顆粒2）儀表臺(tái)再生利用汽車(chē)儀表臺(tái)是汽車(chē)最難回收的一個(gè)部

44、分，它是由多種材料組成的（表面為PVC，襯墊為PUR，芯部為PP復(fù)合材料）。再生時(shí)，先進(jìn)行粉碎、造粒，再利用比重差進(jìn)行風(fēng)選。對(duì)芯部材料造粒后，可繼續(xù)供儀表臺(tái)使用；PUR作為燃料再利用；PVC供其他部件再利用，如散熱器格柵。3）車(chē)輪罩再生利用首先再生前要先對(duì)其進(jìn)行污物和異物的清除。其次，車(chē)輪罩一般為PP或PA制造。其中PA具有較強(qiáng)的吸水性，再加上殘余涂膜影響，使得再生產(chǎn)品性能降低。車(chē)輪蓋上的涂料一般為硬質(zhì)涂料，但經(jīng)取樣檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)其對(duì)性能并無(wú)太大影響，因此可以用來(lái)生產(chǎn)原件的材料。4.2.2 廢舊汽車(chē)玻璃的回收玻璃是汽車(chē)上必不可少的一個(gè)部分，報(bào)廢汽車(chē)上的玻璃主要來(lái)自燈、反射鏡和駕駛室上。汽車(chē)玻璃的回

45、收和利用同汽車(chē)上的其他非金屬材料一樣，雖然技術(shù)上是可行的，但實(shí)際操作起來(lái)卻很困難。目前用于汽車(chē)廢玻璃的回收工藝主要有以下幾種：a)用于日用玻璃和建筑玻璃的回投料。b)用于制造陶粒生產(chǎn)原材料。用汽車(chē)廢玻璃生產(chǎn)陶?？梢宰鳛楦魺嵊玫谋夭牧?，在建筑、工業(yè)窯爐的保溫隔熱材料以及結(jié)構(gòu)用廢玻璃陶?；炷恋确矫孢€是運(yùn)用較為廣泛的。其制作工藝如圖4-14所示。破碎分選燒成成球粉磨配料汽車(chē)玻璃發(fā)泡劑黏土粉圖4-14 汽車(chē)玻璃制造陶粒的工藝流程 1)粉磨。將洗凈干燥的碎玻璃和黏土粉混合，粉磨至國(guó)60目篩，然后將發(fā)泡劑粉磨至過(guò)100目篩。2)配料。將粉磨好的碎玻璃粉、黏土粉、發(fā)泡劑粉按照一定的比例配合，按照水固比的

46、要求加入適量的改性劑與水混勻。3)成球。將混合料與水充分混合后制成直徑為20mm左右的料球并適當(dāng)干燥。4)燒成。將料球在700800燒成，冷卻后成為成品。c)用于瀝青混凝土。用60%85%的廢玻璃和15%40%的石料代替瀝青輔料，由于其熱導(dǎo)率低，可在冬季用于路面維修和施工。最著名的玻璃瀝青是以30%的瀝青和60%廢玻璃碎塊為骨料的組合體。d)用于生產(chǎn)玻璃晶化磚（圖4-15）。近年來(lái)，日本首先開(kāi)發(fā)出以碎玻璃為主要原料生產(chǎn)出的玻璃晶磚。這是一種區(qū)別于石材和陶瓷磚的一種新型綠色建材。玻璃晶磚是以碎玻璃為主，摻入少量黏土等原料，經(jīng)粉碎、成型、晶化退火而成的一種新型環(huán)保節(jié)能材料。圖4-15 以碎玻璃為原

47、料制成的玻晶磚e)用于制備建筑面磚。新型廢玻璃再生建筑面磚是以廢棄玻璃為主要成分，添加可塑性黏土原料，經(jīng)粉碎、配料、拌勻、成型、燒結(jié)等工藝制作而成。此面磚不僅能降低建筑材料成本，同時(shí)還能降低施工設(shè)施中工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，而且能改善建筑飾面材料易脫落和易被磨損的缺陷，具有廣闊的市場(chǎng)前景。其制作工藝流程圖見(jiàn)圖4-14。 汽車(chē) 廢玻璃粉碎稱量混合篩分燒結(jié)成型退火成品球磨黏土水圖4-16 建筑面磚制作工藝流程圖具體過(guò)程為：先去除玻璃渣中的雜質(zhì)，再將其破碎、細(xì)磨，然后進(jìn)行配料和成型，廢玻璃65%70%；黏土30%35%；水8%10%。成型水分在8%10%之間，成型壓力在18Mpa25Mpa之間

48、。玻璃從固體狀態(tài)到熔體狀態(tài)的性質(zhì)變化過(guò)程是連續(xù)的，在還未到可滴狀態(tài)的溫度范圍內(nèi)（9501050），將黏土填于未熔玻璃顆粒之間的孔隙中，使之粘結(jié)，從而制成面磚。f)用于生產(chǎn)玻璃陶瓷裝飾板、玻璃花崗石裝飾材料及玻璃馬賽克。g)生產(chǎn)泡沫玻璃制品。h)用作混凝土摻合料。i)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。j)其他運(yùn)用。4.2.3 橡膠的回收利用輪胎材料輪胎制造拋棄胎面材料合成橡膠生產(chǎn) 使 用報(bào)廢輪胎 翻 新翻新后輪胎輪胎制品制造過(guò)程廢物 焚 燒 填 埋翻新時(shí)產(chǎn)生的廢棄物 粉 碎高溫?zé)峤馍锝到夥磻?yīng)磨光時(shí)產(chǎn)生的廢棄物 FeO ZnO CaSO4 能 量橡膠微粒玻璃纖維 鋼 鐵 油 炭 黑瀑布式回收瀝青添加劑性能提高后的瀝

49、青 舊輪胎汽車(chē)上的橡膠主要來(lái)自輪胎。目前，全世界每年有大概有15億條報(bào)廢輪胎產(chǎn)生，綜合處理的方法主要有5種：廢舊輪胎原形直接利用；熱分解。廢輪胎在高溫下分離可提取燃?xì)狻⒂?、炭黑、鋼鐵等；輪胎翻新。舊輪胎翻新不僅可延長(zhǎng)輪胎使用壽命、節(jié)約能源和原材料、降低運(yùn)輸成本，而且還能減少環(huán)境污染；生產(chǎn)再生膠；生產(chǎn)硫化橡膠粉。具體流程見(jiàn)下圖4-17。4-17 廢舊輪胎的回收處理工藝在廢舊輪胎處理的眾多方法中，目前最主要的是輪胎翻新，這也是國(guó)際上廢舊輪胎的主要利用方式。a)翻新方法1條 輪胎經(jīng)使用后，往往只是被磨去了胎頂，以及局部破損，其主體部分還有使用價(jià)值。輪胎翻新就是將被磨去和破損的部分經(jīng)特殊工藝處理，換上

50、新的橡膠結(jié)合體，使破損的輪胎成為一條完整的新輪胎，如圖4-18所示，為廢舊輪胎翻新前后對(duì)比。 圖4-18 廢舊輪胎翻新前后傳統(tǒng)的翻新工藝是熱硫化法，這也是我國(guó)輪胎翻新業(yè)目前的主要工藝。但是在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，卻是使用的更為先進(jìn)的環(huán)狀胎面預(yù)硫化法。b)熱硫化翻新工藝（熱翻法）工藝流程：經(jīng)過(guò)入廠分選、磨胎、胎面成型、硫化和成品檢驗(yàn)等幾個(gè)主要程序進(jìn)行輪胎翻新。其工藝特點(diǎn)是：采用未經(jīng)高壓成型的自煉橡膠，包覆于經(jīng)打磨處理的舊輪胎表面，以合模高溫硫化。由于硫化時(shí)需要對(duì)整個(gè)輪胎施以長(zhǎng)時(shí)間高溫，因此對(duì)胎體損傷很大。一般一條輪胎只能熱翻一次，每個(gè)硫化罐每次只能硫化一條輪胎。熱硫化翻新法只能翻新斜膠輪胎，不能翻新子

51、午線鋼絲胎。熱硫化翻新輪胎很容易出現(xiàn)新舊材料脫層現(xiàn)象。在發(fā)達(dá)國(guó)家，這種方法已經(jīng)被淘汰，在我國(guó)還再普遍使用。c)預(yù)硫化翻新（冷翻法）預(yù)硫化法是現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家使用的主要翻新工藝。其工藝特點(diǎn)是：采用經(jīng)高壓成型的預(yù)硫化橡膠胎面，以包封套包覆硫化，所需溫度遠(yuǎn)低于熱翻法，因此一條輪胎可以反復(fù)多次翻新。一個(gè)硫化罐可以一次硫化多條輪胎。冷翻法既可以翻新斜膠輪胎，也可以翻新子午線鋼絲輪胎。冷翻法由于采用的是兩步硫化，新舊材料結(jié)合牢固，不會(huì)脫層，而且經(jīng)過(guò)高壓硫化的胎面結(jié)實(shí)而又耐磨。冷翻法是目前世界通行的翻新法。d）保護(hù)性冷翻工藝在目前通行的冷翻法基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)胎體的保護(hù)。這一工藝更高效、更節(jié)能，而且胎體胎面結(jié)

52、合牢固。不脫層、不裂口，翻新如初。其工藝流程，見(jiàn)下圖4-19。胎體檢驗(yàn)胎體打磨上漿料入庫(kù)質(zhì)檢硫化胎面壓合胎面打磨局部修補(bǔ)圖4-19 保護(hù)性冷翻工藝e）輪胎翻新常用設(shè)備1）粘合機(jī)。如下圖4-20所示，為RAS-20粘合機(jī)。此設(shè)備適用于16"24"的輪胎翻新，且冷翻和熱翻均適用。2）打磨機(jī)。見(jiàn)圖4-21，可以在同一條輪胎上打磨出多種弧度，適合超級(jí)單胎翻新，可以打磨胎肩、胎側(cè)，適用于冷翻、熱翻、環(huán)形胎面和弧形胎面翻胎工藝。3）包封套拆裝機(jī)。見(jiàn)圖4-22，適用于16"-1200R24輪胎，每小時(shí)可拆裝1520條輪胎。4）硫化罐。見(jiàn)圖4-23。圖4-20 RAS-20粘合機(jī)

53、 圖4-21 輪胎翻新全數(shù)控打磨機(jī) 圖4-22 包封套拆裝機(jī) 圖4-23 硫化罐 5 廢舊汽車(chē)總成及零部件的再制造5.1 汽車(chē)再制造的內(nèi)涵及意義汽車(chē)再制造是以廢舊汽車(chē)的再生資源利用為目標(biāo)，通過(guò)產(chǎn)品化的生產(chǎn)組織方式，對(duì)可再用的總成、零部件運(yùn)用先進(jìn)的再制造加工技術(shù)、嚴(yán)格的質(zhì)量控制和系統(tǒng)的利用管理，使汽車(chē)再生資源得到高質(zhì)量再生的生產(chǎn)過(guò)程和充分利用的系統(tǒng)性工程13。目前，廢舊汽車(chē)上最主要的再制造部分就是發(fā)動(dòng)機(jī)（圖5-1），絕大部分的廢舊汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都有再制造的價(jià)值。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造賦予了發(fā)動(dòng)機(jī)第二次生命，具有高質(zhì)量、低費(fèi)用、低污染等優(yōu)點(diǎn)。圖5-1 再制造前后的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的工藝流程車(chē)輛發(fā)動(dòng)

54、機(jī)再制造的主要工序是拆解、分類清洗、再制造加工和組裝（圖5-2）。不可再制造件完好件易損件清洗檢測(cè)拆解合格件原廠新配件不合格件再制造發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)測(cè)試檢測(cè)報(bào)廢裝配包裝廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)升級(jí)、改造件報(bào)廢再制造加工圖5-2 發(fā)動(dòng)機(jī)再制造工藝流程報(bào)廢發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)“拆卸、清洗、檢查替換、修復(fù)加工、入庫(kù)檢查、清洗、裝配、包裝”等八個(gè)工藝處理最終成為再使用的發(fā)動(dòng)機(jī)14。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的主要部件是缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸和連桿等。其加工路線，如下圖5-3所示。缸體加工曲軸加工氣門(mén)加工連桿加工缸蓋加工附件加工噴油泵調(diào)校舊發(fā)動(dòng)機(jī)拆解、清洗檢驗(yàn)、分類噴漆、包裝磨合、調(diào)試清洗、裝配圖5-3 發(fā)動(dòng)機(jī)再制造加工路線5.3 廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)總成拆解 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面拆解，進(jìn)行目測(cè)區(qū)分，沒(méi)有再制造價(jià)值的部分進(jìn)行回收，裝配時(shí)直接替換新品。能夠再制造