Введение: Предприятия по разборке автомобилей и переработке металлолома нуждаются в первичном шредере, способном перерабатывать полые кузова автомобилей и стальные бочки без остановок, наматывания материала на валы и преждевременного износа оборудования.
На большинстве площадок по переработке металлолома главная задача заключается не просто в том, чтобы разрывать металл, а в том, чтобы надежно захватывать и перерабатывать материалы сложной формы на протяжении многих часов непрерывной работы. Даже после удаления жидкостей и опасных компонентов кузов автомобиля, выведенного из эксплуатации, сохраняет практически первоначальные габариты. Пустая стальная бочка объемом 200 литров также сохраняет жесткую цилиндрическую форму. Тонколистовая сталь обычно сгибается раньше, чем разрывается, а если ножи теряют сцепление с материалом, машина выталкивает его наружу вместо измельчения. Поэтому двухвальный шредер для такого потока сырья следует оценивать прежде всего по эффективности подачи материала, защите от перегрузок и заклинивания, а также износостойкости, и только после этого — по производительности.
Кузова автомобилей и металлические бочки поступают на предприятия по переработке в виде крупных объектов с низкой насыпной плотностью, а не небольших отдельных фрагментов металла. После удаления жидкостей, аккумуляторов и легко снимаемых компонентов кузов автомобиля, выведенного из эксплуатации, по-прежнему состоит из тонколистовых стальных панелей, коробчатых профилей и узлов, соединенных точечной сваркой. Рекомендации Европейской комиссии по обращению с автомобилями, выведенными из эксплуатации, предусматривают аналогичную последовательность: сначала удаляются пригодные для повторного использования и опасные компоненты, затем извлекаются оставшиеся материалы.
Целый автомобильный кузов слишком громоздкий для эффективной обработки магнитными сепараторами, пакетировочными прессами или системами подачи материала в плавильные печи. Неповрежденная стальная бочка также занимает много места и предоставляет оборудованию последующих этапов мало удобных поверхностей для захвата. Поэтому оба вида сырья нуждаются в предварительном уменьшении размера, прежде чем сортировка, прессование или плавление смогут выполняться эффективно.
Высокоскоростное ударное измельчение не всегда подходит для такой геометрии. Стальные листы обладают пластичностью и при резком ударе могут сгибаться и пружинить, а не разрушаться на мелкие фрагменты. Бочка также может покатиться или отскочить от ударного инструмента.
Двухвальный шредер, работающий по принципу сдвига, действует иначе. Два вала вращаются в противоположных направлениях и оснащаются взаимозацепляющимися ножами. Они работают на низкой скорости при высоком крутящем моменте. Ножи захватывают край листа, втягивают материал в зону резания и разрезают его сдвиговым усилием относительно противоположных ножей.
Поскольку резание происходит медленнее, чем ударное измельчение, отскок материала существенно уменьшается. Высокий крутящий момент позволяет валам продолжать втягивание материала даже при значительном сопротивлении. После измельчения кузова или бочки до полос и плоских металлических фрагментов поток сырья становится более стабильным для последующих операций: магнитной сепарации, сепарации вихревыми токами, пакетирования или вторичного измельчения.
Тот же принцип применим к более прочным элементам, которые могут встречаться в автомобильных кузовах, включая усилители дверей, направляющие сидений, кронштейны и небольшие сварные узлы. От первичного шредера для металла не требуется сразу получать готовый продукт строго определенного размера. Его задача — преобразовать крупные, неудобные по форме и частично деформируемые объекты в непрерывный поток материала. Двухвальное измельчение методом сдвига позволяет решить эту задачу без необходимости разрушать материал ударным воздействием.
Правильно спроектированный двухвальный шредер способен перерабатывать автомобильные кузова и металлические бочки. Однако не каждая машина, представленная в коммерческом предложении, одинаково хорошо приспособлена к такому сырью. Основные различия обычно проявляются в двух областях: способности оборудования восстанавливать работу, когда материал сопротивляется резанию, и устойчивости к повторяющимся ударным нагрузкам. Именно эти факторы отличают двухвальный шредер для металлолома от универсальной машины, которая может испытывать трудности при переработке полых стальных изделий.
Вертикально расположенная бочка или крупная панель крыши может перегрузить ножи еще до того, как вал полностью втянет материал. Если машина просто отключается при перегрузке, оператору приходится открывать камеру измельчения, извлекать застрявший предмет и повторно запускать линию. На загруженной площадке по переработке металлолома это приводит к потере времени и повышает риск для персонала.
Рекомендации британского Управления по охране труда и технике безопасности (HSE) для оборудования по обращению с отходами и их переработке уделяют особое внимание конструкции, позволяющей безопасно устранять засоры. Автоматический реверс — одно из наиболее практичных решений. Машина, предназначенная для такой работы, контролирует нагрузку на привод с помощью системы управления и автоматически реагирует на перегрузку.
Например, двухвальный шредер SOYU в стандартной комплектации оснащается системой управления на базе ПЛК Siemens. Она обнаруживает перегрузку и на короткое время меняет направление вращения роторов. Кратковременный реверс освобождает застрявший материал, после чего машина возобновляет измельчение в прямом направлении без необходимости непосредственного вмешательства оператора в зоне ножей.
Выгрузка без сита дополняет этот принцип работы. Измельченные фрагменты покидают зону резания сразу после прохождения ножей, а не прижимаются к ситу, где длинные пластичные металлические полосы могут циркулировать повторно и наматываться на валы. Такое сочетание особенно полезно при переработке тонколистовой стали, поскольку плоские панели и стенки бочек могут вызывать заклинивание или образование намотанных пучков в камере с ситом.
Второй ключевой фактор — долговечность. Автомобильный металлолом состоит не только из чистых стальных листов: на нем могут присутствовать краска, ржавчина, грязь, окалина после сварки, крепежные элементы и небольшие твердые детали. Каждый цикл резания создает абразивное трение и локальные нагрузки на ножи.
SOYU использует ножи из легированной стали CrMoV, прошедшие вакуумную термическую обработку. Такой выбор материала направлен на сочетание износостойкой режущей кромки с достаточной вязкостью для выдерживания ударных нагрузок.
В камере измельчения также применяются износостойкие листы HARDOX — известной марки стали с высокой стойкостью к абразивному износу. Они защищают конструкцию камеры от воздействия загрязненного металлического лома. HARDOX не устраняет износ полностью, но может обеспечить более высокую стойкость камеры при переработке металла по сравнению с обычной конструкционной сталью.
Пиковые значения крутящего момента не менее важны, чем абразивный износ. Когда нож захватывает край бочки, нагрузка на привод резко возрастает, а затем снижается после начала сдвигового резания. Повторение этого цикла тысячи раз может привести к ослаблению обычных соединений валов с использованием одиночных шпонок.
Для снижения такого риска SOYU применяет эвольвентные шлицевые соединения по стандарту DIN 5480 между редуктором и валом ножей. Шлицевое соединение распределяет крутящий момент по значительно большей площади контакта, чем одиночная шпонка, и помогает сохранять соосность вала при переменных нагрузках и автоматическом реверсе.
Эти конструктивные решения особенно важны при переработке металлического лома, поскольку нагрузка здесь не является равномерной: она состоит из последовательности небольших ударных воздействий.
Для получения полезного коммерческого предложения необходимо описать фактическую форму поступающего сырья, а не просто указать его название. Для автомобильных кузовов следует уточнить, идет ли речь о целом кузове после удаления загрязняющих и опасных компонентов, сплющенном или спрессованном кузове либо смеси дверей, панелей крыши и боковых панелей. Эти варианты существенно различаются по поведению при подаче.
Целый кузов имеет большие габариты и низкую насыпную плотность. Поэтому для него полезен загрузочный бункер, направляющий материал, а во многих случаях — гидравлический толкатель, который прижимает кузов к ножам. Сплющенный или спрессованный кузов имеет более высокую плотность и легче подается в машину, но каждый захват ножей создает большую нагрузку на роторы.
Для металлических бочек необходимо указать, будут ли они подаваться целиком, предварительно измельченными, вложенными одна в другую или сплющенными. Перед подачей бочки должны быть опорожнены и надлежащим образом подготовлены.
Требования к производительности также необходимо перевести в реалистичные параметры проекта. Заявленный диапазон производительности линейки двухвальных шредеров SOYU составляет от 1 до 30 т/ч, а заявленное энергопотребление начинается от 1,5 кВт. Однако эти показатели характеризуют семейство оборудования в целом и не гарантируют одинаковую производительность при любых условиях переработки автомобильных кузовов и металлических бочек.
Фактическая производительность зависит от геометрии материала, насыпной плотности, степени загрязнения и равномерности подачи на роторы. Сообщите поставщику требуемую производительность в тоннах в час и примерные размеры поступающих фрагментов. Также уточните, как изменится достижимая производительность, если материал подается россыпью и не уплотнен.
Наконец, опишите последующий технологический процесс. Если измельченный металл поступает на магнитный сепаратор, сепаратор вихревых токов, пакетировочный пресс или вторичный шредер, каждый этап предъявляет собственные требования к допустимым размерам и форме фрагментов.
Эти сведения позволяют производителю подобрать расстояние между ножами, профиль режущих элементов и скорость вращения роторов в соответствии с требуемым результатом, а не предлагать универсальную машину со средними характеристиками. При выборе производителей и поставщиков двухвальных шредеров попросите их четко указать, какие условия подготовки сырья заложены в коммерческое предложение. Сравнение предложений имеет смысл только тогда, когда обе стороны подразумевают одинаковую форму поступающего материала.
Двухвальные шредеры занимают важное место на линиях разборки автомобилей и переработки металлолома, поскольку решают практическую проблему переработки полой, прочной и неудобной по форме стали. В опубликованных материалах SOYU автомобильные кузова и металлические бочки указаны среди видов сырья, для которых предназначена линейка двухвальных шредеров.
Следующий шаг — обсудить конкретное применение с учетом фактической формы сырья, требуемой производительности и последующего технологического процесса. Предоставьте эти сведения при запросе коммерческого предложения, чтобы получить рекомендацию, лучше соответствующую условиям длительной и экономически эффективной эксплуатации вашего предприятия.
О: Предварительное измельчение или сплющивание в основном применяется для облегчения транспортировки либо для размещения материала в загрузочном бункере. Как правило, для самого процесса измельчения оно не требуется.
О: Полые металлические емкости и длинные полосы, образующиеся при измельчении, могут забивать сито или многократно циркулировать в камере до тех пор, пока не намотаются на роторы.
О: Необходимо точно описать форму поступающего сырья: целый автомобильный кузов, спрессованный кузов, отдельные панели, целые металлические бочки или бочки после предварительного измельчения. Также следует подтвердить, что бочки опорожнены и надлежащим образом подготовлены.
