一、预处理涉及工序
主要处理方式——拆包、分拣、检测
- *待修改部分备注
- 识别后打码标识，并分区码放
- 封闭生产线，人在外操作；金属罩带窗，机械手操作；
- 每个工序均须人工干预——标准工位手套箱（威格科技（苏州）股份有限公司）。
- 分拣有一条支线——超标物料，比较少；
- 撕碎机、等离子或激光
- 液压剪两三个工位——装吊篮，再装桶；
- 抽吸扬尘——负压风机，烟尘收集；
- 流水线布局，要确定尺寸
吊车1t以下，
第一个工段：放射性金属检测——表面污染水平、放射性剂量率检测；
装桶之前的工序，放到暂存区
二、步骤
废料吊运到暂存区
1.用机械臂抓取器，（悬臂机械手），抓取集装箱内废料，放入皮带传送带后端。
2.在线荧光检测分析已抓取部分，识别其中各段废料的材质，并将识别出来打条形码、分别抓放到非金属（碳钢、不锈钢）、黑色金属（镍、铬、铁）、有色金属（铝、铜、钛、银），特别是黑色金属中的不锈钢。
3.对已检测成分的金属，传送到放射性检测平台上*
扫码识别非金属件，并在检测工位检测表面污染水平（表面剂量率）。小型机械手持握待测件，取一件废金属表面的两个点，并自动记录数据。超剂量废料直接送入预处理后暂存区表面去污工位，4轴机械手*持握废金属， 对局部热点进行打磨去污。粉尘负压抽吸。处理后，再送回检测平台重新检测。
4.对超出传送带宽度的废料，视情况送往撕碎机（大块薄板、粗管）或液压剪工位，并由机械手抓取。
5.撕碎和剪碎的小块金属自动抓取，放入专用筐中（400×400×600）mm3。专用筐采用支路传送带送往预处理线，送往液压打包机压实为*尺寸的废料块。
6.由机械手将已处理部分，尺寸小于400×400×400的金属件由传送带直接送往液压金属打包机；超出尺寸的金属料，分别抓放到对应物料的传送带，经由机械臂液压剪处理，再送往液压打包机。
7.厚壁件通过传送带主线，进入激光、等离子切割工位，机械手抓取金属放入650×1000×400的专用运输容器。容器放置于支线传送带上，运往预处理线*。智能小车将专用运输容器送入熔炼厂房。切割尺寸。
8.在中压工位配置500t压机，压机设置局部排风，收集过滤压实过程中的粉尘。中压机设置在预处理厂房。
4.非金属废料和滤芯等物件，人工识别并由机械臂抓取器分为可燃物和非可燃物，分别装箱。
5.液压打包机300mm×200mm×200mm（配套Y81-125液压打包机）压缩步骤3中的废料，打包成四面体并转运到暂存区。
三、设备选型
1.光谱仪
手持激光光谱仪或合金分析仪（北京星帆众拓科技有限公司，销售王磊13488785358） 型号、价格范围待定.
图1 手持式光谱仪
目前该公司有两类光谱仪：
激光式——鉴定特定材料具体牌号，比如铝材中特定一些牌号；
荧光式——能分清属于碳钢、不锈钢（奥氏体、铁素体、马氏体等）、铝、铜等大类。
根据是否接触材料表面，分为在线监测（探头距离材料10cm以内）和手持检测，前者价格是后者几倍。目前在线检测的类型更适合本项目，但选用规格取决于废料类型。
该厂代理销售艾思睿科学仪器（杭州）的元素分析仪。荧光在线检测仪，可以不接触试样获得金属成分信息（探头距离金属表面不大于10cm左右，具体型号待深入沟通），可以细致到确定钢号（如SUS 304还是SUS 316不锈钢）。其它同类型号，检测的速度可以达到10m/s。目前已取得的资料室《手持式XRF元素分析仪》，销售将联系技术部门获取在线检测的说明书。
星帆在废金属处理领域的客户，检测能力在（100~300）kg/h左右，这个效率是单台还是多台待确定。单个模块，大概十几万一套。
2.机械手（机械臂）
图2 一种机械臂抓手
机械臂和机械手，可以分别从不同供应商采购。同样类型的机械臂，可以安装液压剪，方便其它工序安装液压剪。
3.机械臂液压剪
目前无成套设备在售。欧盾科技（汪经理18072934395）可定制如图方案，即电动液压剪集成到机械臂上。
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图4 机械臂安装液压剪
液压剪的选型根据废料的尺寸、重量、材质确定，也受机械臂的条件限制（如特定小空间、持握上百公斤物料的机械臂，有更高的材料要求和液压剪尺寸要求）。配套机械臂欧盾外购，也可以自行选购，欧盾根据机械臂安装接口定制液压剪。
4.激光切割机
目前光纤激光切割机较常见。其中500W切割最大深度——碳钢6mm，不锈钢3mm，铝2mm，铜2mm；1kW切割最大深度——碳钢板10mm。切割薄板件较为合适，不适合高反射材料；切口平整光滑，定位精度高，但废料处理可能不需要该设备。
等离子切割机相对来说，成本更低，能切厚钢板。与激光切割相比，光污染严重，有害气体排放多；但切割较快，不收材料反射特性影响；边缘不光滑、不平整等问题，对本项目无影响。
5.金属液压打包机
暂不在预处理考虑范围内。
Y81-125型，有多个厂家生产。包块尺寸(200~300)×200×200mm^3,密度≥1.8t/m3，单次循环时间120s。
图5 马鞍山环锐重工机械制造的Y81-125吨金属液压打包。为确保空间紧凑，方便生产线除尘隔间的布置，可以采用立式金属打包机：
图 立式金属液压打包机
该型号市场上有多个厂家生产，厂家信息仅参考。
6.感应炉
泰峰炉业（朱销售，13808002421）生产有串、并联（调节方式的区别）5t中频感应炉，技术细节在沟通。朱建议采用移动除尘。泰峰自称川内位移生产、制造中频感应成套设备的厂家。
5t的中频炉，感应器需要冷却，因此大概四五十分钟一炉。
7.LF\VD炉
西冶有8t~300t精炼炉（LF）和5t~300t真空炉（VD）
8.手套箱
每个工序除了已有机械手，还要设置标准单工位或单面双工位手套箱。
图5 标准工位手套箱
此外可考虑电随动机械手（景业智能）
9. 撕碎机
图 Zerma的多种型号撕碎机
ZERMA提供以下撕碎机系列：
ZBS
经济实用的小型撕碎机
ZSS ZPS ZIS
通用型撕碎机
ZHS
卧式撕碎机
ZXS
重型撕碎机
ZRS
专为大口径长管材设计的管材撕碎机
https://zerma.com/chinese/machinery/shredder.html#id_zss
Zerma同样生产金属破碎机
各种型号尺寸差别较大，需要确定处理的生产节拍。
皓星机械（13592521219巩义市）
https://www.shuangxingchina.com/ssxl/10.html
除了撕碎机，该厂同样生产破碎机。破碎机可能用不到。
图8 双轴撕碎机结构
四.其它
考虑到使用灵活性和设备的易维护性，液压剪和机械手的机械臂可采购同厂家同类产品，提供机械手和液压剪安装尺寸要求单独另行采购或定制。其它工序，同样可能大量应用机械臂。
成套的陶朗分选机，可代替传送带、在线检测仪
1.来料类型
《核电厂废金属熔融循环再利用实践浅析》：
不同污染类型的废金属
被活化的废金属 去污后暂存、处置
RCP弯头（尺寸？）、厂房更换部件及设备；
松散表面污染废金属 去污后暂存
空气过滤器框架、废围栏；其他金属材料如废工具柜、电气柜、电机、栅格板、废工器具；
致密表面污染废金属 去污后暂存、处置
超声波去污装置振盒
图9 核电站空气净化机组
以上为人工核素可能的来源；现待处理废料类型不明。
2.运输小车
仓储物流机器人
图 苏州快捷智能科技的AGV
四、废料形态
现有暂存库（天然核素废金属）内部，以钢锭、钢结构（钢箱、围栏等）、设备（泵、直/交流电机）、钢板为主，切割难度较大。
图 1号暂存库内堆放的废金属
处理方式：
钢锭——不作处理；
围栏、钢箱——砂轮机切割、液压剪破拆为长宽均不大于400mm的小段；
钢板——金属液压打包机压缩为长方体；
设备——分解设备，其中叶片和铸件拆下，主体部分由金属破碎机济碎，箱板结构等离子体切割为小块；剩余的定/转子绕组、定/转子硅钢片，或者鼠笼转子处理方式：
电机的转子和定子——难以破碎，转轴、定子铸钢或铸铁件硬度极高、刚度极大，会损坏破碎机，可以暂存留待设备处理条件成熟后集中处置。
泵的外壳和转轴——拆解下来，暂存。