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将车辆材料回收再利用

2015-08-21

机械管理开发 2015年9期
关键词:汽车行业钢板车辆

熊 伟

(湖南大学,湖南 长沙 541004)

引言

近些年来,我国汽车行业呈现出快速发展趋势,汽车行业规模的不断扩大,如何进行车辆材料的回收、再利用,已经成为汽车消费市场急需解决的问题。同时,对废弃车辆材料的回收、再利用也是环境保护、生态可持续发展的需求。据相关调查显示,2014年,我国汽车的产销分别达到129.84万辆和852.6万辆,同比增长了35.33%和29.65%。针对这种现象,我国加大了对汽车行业的各项管理制度,这对于促进我国汽车回收行业的规范和发展,提升汽车回收利用技术,都起到了重要的保障作用[1]。汽车回收利用,指的是经过对报废汽车及零部件的二次加工,使其能够重新被利用在汽车的生产制造方面并发挥作用。随着汽车行业的不断发展,生态环境保护、可持续发展理念的不断深入,汽车材料的回收再利用,已经成为当前全世界都面临的重要问题。

1 目前车辆材料回收再利用的现状

汽车行业的发展是以消耗地球上的矿物、燃料等资源为代价的,由于资源有限,以及资源在被不断浪费,资源渐趋枯竭的现象已经引起了全世界的关注。欧盟国家是世界上主要生产汽车和消费汽车的地区之一,每年有大量汽车成为报废品,倘若将这些报废汽车作为“垃圾”扔掉,不仅造成了大量的车辆材料资源的浪费,而且对于整个地球环境也有着较大程度的污染。因此,自20世纪90年代起,欧盟的国家就开始考虑对汽车废弃材料进行回收和再利用,以达到节约能源、保护环境的目的。

美国是世界上从事汽车生产的大国,也是汽车消费的大国,每年都有超过1 000万辆的汽车报废量。然而,美国在回收、利用汽车材料方面,倒是很有成效。在美国,从事汽车零部件再制造的企业有5万多加公司,所创造的经济价值,约在400亿美元左右。

我国也是目前生产汽车、消费汽车的大国,在2014年末,我国的全国民用汽车保有量已经达到了15 447万辆,其中包括三轮汽车、低速货车在内972万辆,比2013年末增长12.4%;其中民用轿车保有量8 307,增长了16.6%。而从事汽车回收拆解的企业约有520多家,回收网点有2 589余个,从业人员6万余人。而具有拆解资格的企业,每年回收拆解汽车量在365万辆左右,无拆解资质的企业,回收量在100万辆左右,还有其中100万辆应报废的车辆,依然在社会上使用。而金属材料的再利用,是我国报废汽车回收再利用的主要方面,利用拆解的方式,进行回收利用。这种方式取得了一定效益,但和发达国家相比,依然存在着较大差距,总体而言,我国汽车材料的回收利用呈现出起步晚、回收利用技术水平较低、不成规模等特点。不过我国政府已经认识到了发展再制造产业的重要性,并建立了相关规章制度促进汽车材料的回收和利用。

2 车辆材料回收利再利用的具体途径

车辆材料的回收利用,指的是经过对汽车废弃材料的二次加工制造,让其成品能够满足其原来的要求,其中包括对其生产能力的处理。一般对废弃汽车的处理,可以先将废弃汽车收集起来,经过清洁后,释放出原油、润滑油、刹车油等,经过质检,把发动机、轮胎、蓄电池、催化剂装置进行拆解。拆解过后,将可以利用的零部件进行再制造,而其余的零部件则可以进行分类处理,例如,可以将其粉碎、分离、焚烧等,完成对汽车材料的处理和加工。举例来说,大众汽车的回收和处理,是和SICON公司合作的方式[2],主要通过对废弃材料进行分离处理的方式,而处理后的原材料可以继续进行汽车生产流程。运用大众汽车的处理方式,硬塑料、橡胶、玻璃、金属废料可以继续取代初级原材料,不仅节约了资源,也保护了环境。除了取得环境效益外,分离处理材料的方式也解决了原材料价格上涨的问题,大大优化了汽车企业的经济效益。下面表1便是废弃汽车回收处理材料再生途径图。

表1 废弃汽车回收处理材料再生途径

表1展示了废旧汽车处理后形成了回收资源。而整个工艺流程则如图1所示。

2.1 材料中有色金属的回收利用

目前,全世界的汽车工业都认识到了节约能源对于汽车行业及生态环境的重要性。要想节省汽油,有一个重要方法就是尽可能多地使用轻质材料,减轻汽车的质量。目前在汽车上,普遍使用的轻质材料有强度较高的钢板、铝、镁等。在报废汽车中,尽管有色金属较少,然而其利用价值较高。

铝合金便是一种轻质材料,铝合金在汽车中应用的较为频繁,可以应用于活塞、气缸体、燃油管、风扇、离合器壳体等。镁也是一种轻质材料,主要用于小型汽车或者赛车中的变速器、离合器外壳、大梁等。由于其质量上的优势,应用前景十分宽广。汽车上使用的有色金属,还有纯铜、黄铜等,纯铜主要可以用来制造散热管、制动管、转向结衬套等,铜合金则广泛应用于水箱盖、水箱、化油器通气阀等零部件,然而由于铜合金的质量较大,不利于汽车减轻重要,因此,铜合金已经逐渐被铝合金所取代。还有轴承合金,则来源于连杆轴承、曲轴轴承等。粉末冶金则来源于气门导杆、离合器外壳等耐磨零件[3]。

图1 废弃车辆材料处理流程图

对于有色金属的回收,最理想的回收方法是,将其零部件重用,运用手工的办法分解汽车,精心挑选各类可用的有色金属材料,并将这些材料分类放置,这样,铝、镁、铜等有色金属可用将其变形或者铸造合金,再进行回收利用。具体的过程如下:

1)排尽零部件所有的液态物质,并且用水将其清洗至洁净状态。

2)手工拆解比较容易的大部件,如车轮、底盘等。

3)将拆解后的大部件,和不曾拆解的汽车车体,分别进入用切碎机系统流水线,先将它们压扁,然后将它们切成碎块。

4)对碎块进一步处理。首先利用空气吸引,将全部碎块中较为轻质的塑料碎片吸走;之后运用磁选机,吸走铁块;再用炫腹装置,吸出不同密度的镁合金和铝合金;之后用熔点分离出铅和锌。

这种分离方法成本相对较为合理,但是对回收铝合金及镁合金,依然存在弊端。考虑到这种问题,汽车行业应该不断研发出新的分离方法,更好地对汽车有色金属材料进行分离处理[4]。

2.2 材料中黑色金属材料的回收利用

黑色金属材料,主要指的是钢和铸铁。根据钢材在汽车上的应用,可以将汽车用钢分为钢板和特殊钢。特殊钢,指的是在汽车上有特殊用途的钢材,例如,弹簧钢,不锈钢,氮化钢等等。而钢板在汽车上的应用非常普遍,承重汽车钢板占钢材消耗量的一半左右,轿车的使用量则占到了钢材总量的70%。钢板按照工艺区分,可以分为冷冲压钢板、热轧钢板等等。报废汽车在经过拆解、分类后,必须经过机械处理,才能重新成为材料被使用。目前,对于黑色金属材料的回收利用,都是采用机械处理的办法,首先对废弃汽车拆解以及对其材料进行分类,然后将整个汽车车身放入相关系统中压扁,切割,再将出来的材料进行系统性的压碎,然后进行筛选和处理,这便是回收处理过程。这种流水线式、一次性自动化处理,可以将黑色金属和非黑色金属一次性分类回收,而且回收的黑色金属质量极高,适合大中型企业报废大量汽车使用[5]。

3 结语

随着汽车行业的不断发展,各种非金属材料、新材料也都得到了广泛应用,同时由于燃料电池、动点电池等先进零部件的出现,使得人们必须开发新的回收利用方式来适应这一现状。对于汽车行业而言,只有不断地提升资源利用效率,提高回收利用资源技术水平,实现节能减排,才能满足社会经济发展和生态可持续发展的要求。汽车行业,要注重建立中国汽车产品回收再利用体系,不断扩大企业集中程度,不断将汽车行业从劳动密集型产业变为资本密集型产业,不断促进汽车回收再利用产业的转型,促进整个汽车行业的发展。同时,我国的汽车行业,还处于初期发展阶段,国家及相关部门还要注重为汽车行业的回收再利用产业营造一个良好的外部环境。

[1] 魏兆平.车辆材料再回收利用性分析[J].科学导报,2015(3):261-262.

[2] 许轶群.中国报废汽车回收再利用业务模式研究[J].汽车与配件,2013(30):28-31.

[3] 陈曌典.车辆回收与再制造研究[J].科技传播,2012(11):29,38.

[4] 陈珊,尹慧玲.报废汽车的回收与利用的研究[J].湖北广播电视大学学报,2010,30(10):101-102.

[5] 郗宏勋.浅析我国报废汽车的回收与再利用[J].商品与质量:学术观察,2012(6):117-117.

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