冲破“瓶颈”的高速切割CRT拆解新工艺装备

2013-03-27 03:52卢晨光
资源再生 2013年4期
关键词:切刀瓶颈废弃物

文 / 卢晨光

目前,我国批准电子废弃物处理定点处理的企业已经达到七十余家。在电子废弃物处理中,电视机和电脑CRT显示器处理是一个重要环节。CRT显示器的锥玻璃中含铅量一般超过40%,铅是一种有毒的重金属,其对环境的危害不言而喻。为了对CRT进行环保资源化再利用,必须将无铅的屏玻和有铅的锥玻进行分离,然后分别处理。显像管分离技术和装备就成为电子废弃物处理行业不可或缺的利器。

当前国内外采用的拆解CRT玻壳方法一般分为两类,即化学拆解法和物理拆解法。化学拆解法即酸法,由于此方法中存在酸性溶剂的使用和后期水处理的压力,且加工速度和效率低下,难以实现产业化,目前多用于CRT产业内对残次品修复利用,极少用于电子废弃物处理行业。物理拆解法主要有:电加热丝法、刀片(金刚石)切割法和激光切割处理法等。

(1)电热丝分割法装备:是利用电热丝加热-骤冷热应力使之分离的方法,其优点是:简单易操作,不产生污染,无粉尘和噪声,缺点是:切割速度较慢(每小时可切割CRT 27~33个),电热丝易断裂,需要经常更换,严重影响效率。

(2)金刚石切刀切割法装备:是用金刚石切刀,切割CRT,其切割面整齐,速度较快(每小时可切割CRT 90~100个),效率较高。但切割刀较贵,刀具磨损严重,需要经常更换。切割时噪声大(90分贝以上),粉尘严重,即使做除尘处理,也不能完全杜绝其粉尘存在,这些粉尘含有大量的玻璃好金属铅,极易造成尘肺等职业病,不适合工业应用。

(3)激光切割法装备:激光自动切割装置的报价为每台50万欧元,价格昂贵,无法实现产业化,且该装备尚不成熟。

综上所述,电子废弃物处理中的CRT切割分离处理依然是一个难题,制约着电子废弃物快速高效的回收利用。高频电磁波的发热速度快、效率高且清洁、节能,技术成熟。于是,采用高频电磁波热能转换加热切割的方式的CRT切割工艺和装备应运而生。现就此工艺的应用和装备做一个介绍:

本工艺装备(名称暂定:高速CRT自动切割机)利用高频电磁波,经过特殊夹具,将自冷高频线圈以闭环形式,对感应发热切刀达到最高发热效率,经由柔性、弹性压紧装置,将感应发热切刀紧紧压贴于被切CRT之上,经过500℃高温传递,使得CRT上被切割线瞬间升温达165℃,发热夹具退出,冷却气体瞬间送达CRT受热线,CRT在此温差骤变的情况下,沿切割线破裂,实现CRT快速切割。这里的循环冷却水路、发热夹具、闭环线圈等均以巧妙设计,结合专用新型复合材料的使用,使得该装备高速、高效、无辐射、无噪音、无粉尘、无排放,真正做到绿色环保。

一、传统CRT切割机与该高速CRT自动切割机优劣比较(见表1)

高速CRT切割机采用新技术、新材料的高科技工艺装备,具有效率高、损耗低、速度快、无噪音、无粉尘、无职业病危害等特点。全程由PLC模块自动控制,触摸屏人机界面,操作简单。

二、高速CRT自动切割机主要组成部分

该装备主要由主机体、升降同步进给系统、加热切割系统、冷却系统、输送系统、电气自动控制系统组成(图1)。

表1 常见CRT切割处理技术装备优势比较

1.主机体的主结构由铝合金组成,配以亚克力和高级铝塑板,可开启检修、观察们四组共八扇。自动防护门两组,由自动控制系统智能控制。整机重量轻、强度高、无腐蚀、易观察和维修。安全、无辐射。

2.升降同步进给系统

升降组建以PLC模块控制,驱动电机输出动力,机械运动定位精确,确保切割工作时精准对位。如图2所示:

3.加热切割系统(图3)

CRT进入切割区域定位停止,“进刀”装置有气缸驱动,助力臂传动的方式使加热机构迅速准确地进给到需要切割的位置。

4.冷却系统、输送系统(图4)

冷却系统主要由循环水(防冻液)介质循环流动,带走切割区域的热量而达到降温目的,由水箱、水泵,阀门,水管,过滤网、冷水机等构成。

输送机由皮带,减速马达 ,皮带机架体,传动滚筒等组成。

5.电气自动控制系统

电气自控系统给设备提供配电、plc可编程控制、电气保护、自动连锁保护、自控监控、生产记录,自动模式、手动模式转换,人机界面操作简洁直观。显示屏设有:产量记录(单班、总产量)、时间显示、作业温度显示、运行模式和各类数据修改界面转换等操作功能,直观实用且易操作。

图1 高速CRT切割机外形图

图2 高速CRT切割机升降同步进给机构

各运动部件在适当处均设安全防撞保护装置及限位开关。紧急停车开关。设备机架和高频电源及电脑控制箱外壳设可靠接地。

三、设备的作业流程

1.被加工的CRT显像管,经过除去防爆带除胶后,送至该设备的上料输送皮带机的上料端。自动上料工况下,将有传感器识别,PLC控制模块发出继续上料或等待与否。

2.输送带将输送来的待处理CRT进入切割机工作区域过程中,该装备自动识别待处理CRT的规格尺寸,系统根据不同规格的待处理CRT,自动控制其进入切割区域,定位切割线位置 。

3.切割机件自动运行,自动识别切割位置,施波急速加热。同时安全门自动关闭,装备处于全封闭状态。被加热CRT达到切裂温度时,切割机件自动推出,自动急速冷却,安全门自动打开,输送机自动出料至下道工序。上料输送机连续上料,进入下一作业周期。如此周而复始的进行作业。

4.该装备设有:故障报警、过热报警、过流报警、欠水报警等一系列装备安全保护措施。

图3 高速CRT切割机感应发热器

图4 高速CRT切割机输送皮带机和冷却系统

四、主要参数

(1)产能:32~40秒/只(额定);

(2)装机容量:380V,50HZ,三相五线制交流电源,18.5Kw(间断工作);

(3)冷 却水(或防冻液水):300L(循环使用);

(4)压缩空气:1.08M/min,0.8~0.5MPa;

(5)场地:5×4=20m2(不含物料堆场和物流通道);

(6)用工:1(0.5)人。

高速CRT自动切割机,经过TCL奥博(天津)等几家电子废弃物处理大型企业的高负荷连续使用,证明其是一款高效、环保、低耗的优秀的环保装备。它的诞生,填补了行业空白;它的普及应用,必将对电子废弃物资源化处理业,产生革命性的影响。这一新技术的成功应用,冲破了CRT处理低速度、低效率的瓶颈,是环保装备业的重大进步。

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