专利名称：电机线热态分离技术加工工艺及中温气体循环系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废旧电机线的分离技术。特别是涉及一种能够最大程度降低污染排 放，清洁环保地回收电机线资源，实现电机线无害化热态分离的电机线热态分离技术加 工工艺及中温气体循环系统和装置。
背景技术：
从我国资源现状来看，目前有色金属资源的紧缺状况已经到了非常严重的地步，在 全国113座大型有色矿山中，探明资源已经枯竭的矿山占56.5%，资源危机的占28.9%， 后备资源有保证的只有40%左右，国家每年要耗费大量外汇来进口铜、铝、铅、锌等有色 金属。因此以再生资源加工为产业的循环经济模式对解决国内资源短缺、减少原生资源 开发、开发资源综合利用，具有重大的战略意义。再生资源的回收利用已经成为我国的 一项长远而重大的发展战略。废旧电机由于富含有价金属资源，平均每台电机可拆出8%—10%的废铜、6%的废 铝、70%的废钢。仅浙江台州一个地区，年拆解量已经达到200万吨以上，按此计算， 每年能产生废杂铜16万一20万吨、废铝12万吨、废钢140万吨左右。小型电机人工可直接进行拆分，然而大、中型电机在拆解过程中有一无法解决的难 题，即绕组(一般为铜漆包线)的分离。由于在电机线圈制造和绕组嵌装工艺中绝缘材 料的使用，绕组被固化在线槽内，仅依靠机械过程无法使之分离得到铜导线。目前多采 取喷油焚烧技术使绝缘材料燃烧变性，再利用机械方式将绕组从槽心中分离开来。此种 工艺不仅耗费了石油能源，而且绝缘材料燃烧时排放出黑烟滚滚，造成了严重的污染排 放，引起土地、水源以及空气污染、造成严重环境恶化，尤其产生的二噁英对环境污染 极为严重。再者，在矿产资源紧缺的情况下，废杂金属再生利用的优点十分明显，然而， 只有在环保措施完备、工艺先进的条件下，拆解业才能同时获得良好的社会效益，成为 名副其实的循环经济。因此开发无害化、资源化的废旧电机拆解工艺与装置显得尤为迫 切。发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够最大程度降低污染排放，清洁环保地 回收电机线资源，实现电机线无害化热态分离的电机线热态分离技术加工工艺及中温气 体循环系统和装置。本发明所采用的技术方案是 一种电机线热态分离技术加工工艺及中温气体循环系
统和装置。其中，电机线热态分离技术的加工工艺，包括有如下工序1)废旧电机通过 进料装置送入热态处理主炉；2)在密闭的热态处理主炉中通过来自燃烧室并与回气混合 后的中温气体介质对废旧电机进行加热30 35分钟；3)加热后的废旧电机被输送到拆 解装置；4)人工对废旧电机进行机械拆分。一种用于电机线热态分离技术的中温气体循环系统，包括有对冷空气进行预热的 热换器；与热换器相连接接收从热换器中流出的热空气并对其继续加热的燃烧装置；进 气口与燃烧装置的排气口相连接、接收从燃烧装置中排出的热气体并利用此热气体对炉 内的物体进行加热的热态处理主炉；热态处理主炉的热气排出口还连接热换器的进气口， 以及还与燃烧装置的排气口 一起连接到热态处理主炉的进气口 。所述的热换器还设置有 排放口。一种用于中温气体循环系统中的中温气体介质形成装置，包括有储油罐；与储油 罐相连接并接收其提供燃烧用油的燃烧机；与燃烧机的排出口以及管壳式换热器的出气 口相连接的燃烧室，燃烧室的高温气体排出口连接用于给物体加热的热态处理主炉。所 述的管壳式换热器7所用的空气来自外部的冷空气和来自热态处連主炉的回气。一种用于中温气体循环系统中的热态处理主炉，包括有炉膛和炉壁，在炉壁的一侧 设置有进料口仓门，在进料口仓门对面的炉壁上设置有出料口仓门；在炉膛内设置有用 于放置被加热和被传送的加热物体的炉排；在炉排的下侧设置有高温气体流通管路，所 述的高温气体流通管路的一端为高温气体介质入口贯穿到炉壁的外侧，高温气体流通管 路的侧边形成有向被加热物体送入热风的高温气体送风口；在炉壁的顶端还设置有高温 气体介质排出口。本发明的电机线热态分离技术加工工艺及中温气体循环系统和装置，使电机线绝缘 材料产生变性进而分离；利用中温热态技术，可节省高质能源；中温条件和绝氧环境使 铜绕组不存在氧化问题，既提高了金属纯度，又可形成无烟雾处理过程，且绝氧热态环 境可从机理上抑制二噁英的产生，最大程度降低污染排放，实现电机线无害化热态分离。 本发明具有以下显著特点(l)可形成无烟雾处理过程及二噁英抑制过程，无污染排放， 实现无害化处理；(2)使电机线固化材料变性实现分离，而不损坏金属成分，保有金属 价值；(3)中温热态技术可节省能源；(4)工艺机械化程度高，易于操作，减少劳动 强度，节省人力资源；(5)设备价格低廉。
图1是本发明的废旧电机线热态分离机的系统工艺流程；图2是本发明的中温气体循环系统流程示意图；图3是本发明的中温气体介质形成装置的结构示意图；图4是本发明的的热态处理主炉的结构示意图；图5是图4中传送装置以下部分的俯视图。
其中1:热换器3:热态处理主炉5:燃烧机7:管壳式换热器12-炉壁14:进料口仓门16:高温气体介质入口18:高温气体介质排出口2:燃烧装置4:储—油罐6:燃烧室11:炉膛13:传送装置15:出料口仓门17:高温气体送风口19:加热物体20:高温气体流通管路具体实施方式
下面结合实施例对本发明的电机线热态分离技术加工工艺及中温气体循环系统和 装置做出详细说明。'如图1所示，本发明的电机线热态分离技术的加工工艺，包括有如下工序1) 废旧电机通过进料装置送入热态处理主炉；2) 在密闭的热态处理主炉中通过来自燃烧室并与回气混合后的中温气体介质对废旧 电机进行加热30 35分钟；3) 加热后的废旧电机被输送到拆解装置；4) 人工对废旧电机进行机械拆分。如图2所示，本发明的用于电机线热态分离技术的中温气体循环系统，包括有对 冷空气进行预热的热换器l;与热换器1相连接接收从热换器1中流出的热空气并对其继 续加热的燃烧装置2;进气口与燃烧装置2的排气口相连接、接收从燃烧装置2中排出的 热气体并利用此热气体对炉内的物体进行加热的热态处理主炉3;热态处理主炉3的热气排出口还连接热换器1的进气口，以及还与燃烧装置2的排气口一起连接到主炉3的进气口。所述的热换器l还设置有排放口。如上所述，整体来看中温气体循环系统仅需要燃烧少量的新空气来给主炉提供热量， 不仅节省耗油量，而且极大降低系统排放量。在图2中，2为热态处理主炉内消耗的热量，,为设定温度，均可认为已知值。尝试合理估计中温气体进口温度。.和出口温度^，则可对其他值进行联合计算。在中温气体系统的设计中需要考虑以下因素 质量平衡《3-A-《4-^二《2原则上若无泄露的话，新风一冷空气质量流量A应等于气体介质的排放量95，然而 不可忽视的事实是，主炉中电机受热后，其绝缘材料发生分解，不可避免的会产生少量
的挥发气体，导致新风流量与气体排放量存在微小差距，可视具体情况进行忽略或记入。 热量平衡《4 '~ 13 .~ =仏=2其中，^与5点，温度近似相等水力平衡不予赘述。最后予以校合计算，得到各点参数。参数确定后，开始进行设备选型。特别的是， 风机选用特殊种类超高温类型，换热器采用管壳式换热器，管内走气体介质，壳内走空 气。如图3所示，本发明的用于中温气体循环系统中的中温气体介质形成装置，包括有: 储油罐4;与储油罐4相连接并接收其提供燃烧用油的燃烧机5;与燃烧机5的排出口以及管壳式换热器7的出气口相连接的燃烧窒6，燃烧室6的高温气体排出口连接用于给物 体加热的热态处理主炉。所述的管壳式换热器7所用的空气来自外部的冷空气和来自热 态处理主炉的回气。所述的储油罐4、燃烧机5、燃烧室6共同构成图2中的燃烧装置2。 经过预热后的空气与燃料油经燃烧机喷嘴在燃烧室内完全燃烧，温度达1000多度， 远高于电机绝缘材料变性所需温度，倘若直接送入热态处理主炉内，不仅会造成浪费， 而且对处理流程可能产生负作用。因此，将热态处理主炉中换热后的大部分回气经过与 在燃烧室燃烧后的气体混合，使温度降低到所需值，再通入热态处理主炉，既可以达到 工艺要求，又可重复利用热量，达到节约能源的目的。剩余的回气送入管壳式换热器， 预热进入燃烧室的新空气后即可排放，由于是高温燃油完全燃烧，达到洁净要求，因此 可直接排入大气。如图4所示，本发明的用于中温气体循环系统中的热态处理主炉，包括有炉膛ll和 炉壁12，在炉壁12的一侧设置有进料口仓门14，在进料口仓门14对面的炉壁12上设 置有出料口仓门15;在炉膛11内设置有用于放置被加热和被传送的加热物体19的传送 装置13;在传送装置13的下侧设置有高温气体流通管路20，所述的高温气体流通管路 20的一端为高温气体介质入口 16贯穿到炉壁12的外侧，高温气体流通管路20的侧边形 成有向被加热物体送入热风的高温气体送风口 17;在炉壁12的顶端还设置有高温气体介 质排出口 18。在上述的系统中，与热态处理主炉的进料口仓门14衔接的进料装置、热态 处理主炉内部、出料和与出料口仓门衔接的拆解装置均设有传送机构，便于废旧电机的 输送，从而节省大量人力。进料口仓门14打开后，传送装置13启动，废旧电机19由送料装置传至传送装置13 向右输送，达到额定重量时，进料口仓门4关闭，炉膛ll内密闭。此时，中温气体介质 系统开始运行，由下部均匀分布的高温气体送风口 17送出，经过传送装置13的空隙， 在上升过程中加热电机19，最后由高温气体介质排出口 18排出，此过程持续直至电机的 绝缘材料充分变性，达到可以机械分离的程度。过程结束时，中温气体介质形成装置首
先停止运行，既而出料口仓门15打开，传送装置13向右传送，将物料输送到后续的拆 解区域。出料口仓门15关闭，进料口仓门14打开，开始新一轮运行过程。在本发明的系统中，进料装置、热态处理主炉内部、出料和拆解装置均设有传送机 构，便于废旧电机的输送，拆解装置也设置为传送带形式，在其两侧设有若干人工操作 台，操作区域配置人力辅助机械切割与分离设备，操作人员只需将电机固定则可。操作 台数目根据日处理量、机械切割与分离速度选择确定。
权利要求
1.用于电机线热态分离技术的加工工艺，其特征在于，包括有如下工序1)废旧电机通过进料装置送入热态处理主炉；2)在密闭的热态处理主炉中通过来自燃烧室并与回气混合后的中温气体介质对废旧电机进行加热30～35分钟；3)加热后的废旧电机被输送到拆解装置；4)人工对废旧电机进行机械拆分。
2. —种用于电机线热态分离技术的中温气体循环系统，其特征在于，包括有对冷 空气进行预热的热换器(1);与热换器(1)相连接接收从热换器(1)中流出的热空气 并对其继续加热的燃烧装置(2);进气口与燃烧装置(2)的排气口相连接、接收从燃 烧装置(2)中排出的热气体并利用此热气体对炉内的物体进行加热的热态处理主炉(3); 热态处理主炉(3)的热气排出口还连接热换器(1)的进气口，以及还与燃烧装置(2) 的排气口一起连接到热态处理主炉(3)的进气口。
3. 根据权利要求2所述的用于电机线热态分离技术的中温气体循环系统，其特征在 于，所述的热换器(1)还设置有排放口。
4. 一种用于中温气体循环系统中的中温气体介质形成装置，其特征在于，包括有 储油罐(4);与储油罐(4)相连接并接收其提供燃烧用油的燃烧机(5);与燃烧机(5) 的排出口以及管壳式换热器(7)的出气口相连接的燃烧室(6)，燃烧室(6)的高温气 体排出口连接用于给物体加热的热态处理主炉。
5. 根据权利要求4所述的用于中温气体循环系统中的中温气体形成装置，其特征在 于，所述的管壳式换热器(7)所用的空气来自外部的冷空气和来自热态处理主炉的回气。
6. —种用于中温气体循环系统中的热态处理主炉，包括有炉膛(11)和炉壁(12), 其特征在于，在炉壁(12)的一侧设置有进料口仓门(14)，在进料口仓门(14)对面 的炉壁(12)上设置有出料口仓门(15);在炉膛(11)内设置有用于放置被加热和被 传送的加热物体(19)的传送装置(13);在传送装置(13)的下侧设置有高温气体流 通管路(20)，所述的高温气体流通管路(20)的一端为高温气体介质入口 (16)贯穿 到炉壁(12)的外侧，高温气体流通管路(20)的侧边形成有向被加热物体送入热风的 高温气体送风口 (17);在炉壁(12)的顶端还设置有高温气体介质排出口 (18)。
全文摘要
一种电机线热态分离技术加工工艺及中温气体循环系统和装置。其中，加工工艺有废旧电机送入热态处理主炉；在密闭的热态处理主炉中利用中温气体介质进行加热；加热后的废旧电机被输送到拆解装置；对其进行机械拆分。中温气体循环系统有热换器；与热换器相连接的燃烧装置；与燃烧装置的排气口相连接的热态处理主炉；热态处理主炉的热气排出口还连接热换器的进气口，以及还与燃烧装置的排气口一起连接到热态处理主炉的进气口。本发明利用中温热态技术使电机线绝缘材料产生变性进而分离，可节省高质能源，中温条件和绝氧环境使铜绕组不存在氧化问题，提高了金属纯度，形成无烟雾处理过程，可从机理上抑制二噁英的产生，最大程度降低污染排放，实现电机线无害化热态分离。
文档编号H01B15/00GK101119051SQ20071005800
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月11日 优先权日2007年7月11日
发明者张于峰, 娜 邓, 郭晓娟, 马洪亭, 魏莉莉 申请人:天津大学