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- 天然放射性核素废金属循环再利用工艺（odt格式可用word打开；整合正式文档3、4、5部分，截至2月1日以此处为准；在线内容暂未更新，以下3、5部分将据此更改）
- 巩义振元_轧制产线_成本和计划
- 成都点金_铸造产线_成本和计划（消失模、V法、离心浇铸）
- 商丘恒盛_消失模生产线分项报价表(初拟231228）
- 商丘恒盛_消失模生产线水电气消耗
整理后正式文档：
4 废金属熔炼生产工艺（离线）
以上的3、5整理自本文正文，并非最新。工艺文件以下载版本为准。
废金属前处理工艺，有2处内容待确认：
- 根据《产业结构调整指导目录(2024年本)》第三类（淘汰类），中频感应炉属于落后生产工艺设备（P113），废钢生产的钢坯（锭）属于落后产品（P132）。若不用中频炉，30t及以下炼钢电弧炉仍然属于淘汰类工艺设备。即便参照更新前的2019年本，中频炉及钢锭（坯）仍然属于第三类。工信部联原〔2023〕131号发布的《钢铁行业稳增长工作方案》并未提及新建钢铁项目是否允许采用淘汰类工艺设备。
- 中核环保工程设计研究有限公司（核工业七一〇厂的2个控股方之一）的专利，引用作为报告内容是否许可？预处理、预去污工艺（温度、保温时间）。
一、熔炼前处理系统方案
1 工艺布局
图 20231225威格发的预处理工艺方案
图 废金属预处理系统
环形布局：
假设整个工艺中剪切最慢，切割效率最大化，分配废钢铁的工序负荷大；
线性布局：
假设检测和剪切处理时间相当，几乎无等待现象；建设成本低，可灵活调整
难点：各检测平台的添料（上料）工作负荷大，布局过于分散
上料方式——固定旋转式机械臂从集装箱中抓取物料，放入自卸物流机器人料斗，再由机器人输送到各个检测平台，其余的转运交由臂式六轴机器人完成。
本方案采用线性布局，严重依赖六轴机器人，以剪切为核心布置设备。机器人操作人员实际上并不比七一〇厂现有产线少，可靠性难以评估。
钢铁回收设备生产商河南鑫掌柜的谷先生建议，由180t龙门剪可以处理绝大部分废金属，而且处理效率极高，产线上的自动化设备依龙门剪布置。
2 金属检测
由不同的5轴以上的机器人安装表面沾污仪、金属分析模块，人工遥控操作。
2.1 放射性检测
在屏蔽良好的隔间进行。隔间顶部开放，由天车吊入物料；正面为手套箱，操作人员通过玻璃观察，隔着手套持握仪表贴近金属表面，从箱外读取示数；侧面为不锈钢金属板，背面敞开；底部为传送带的一端，检测后物料从隔间背面运出，送往在线XRF分析仪区域。
操作人员从手套箱将隔间内表面污染检测仪或X-γ辐射剂量率仪探头对准并靠近金属表面，在隔间外显示器上读取α、β放射性活度和表面污染水平，以及表面剂量率。对于可能含有放射性人工核素的金属，须用便携式溴化镧谱仪代替X-γ辐射剂量率仪，测量金属活度、表面剂量率，识别核素类型。含有Co、Ni、Mn放射性同位素的废料，从隔间取出，由物流机器人转运，单独存放并作标识。
表面剂量率水平超出0.4mSv/h的金属块，由检测人员简单贴色彩纸带标记检测结果，经金属成分检测后由机器人抓取并放入相应的物流机器人，送往去污区。
供应商：
MR-100 α、β表面污染检测仪 ￥21000/套【微影（上海）仪器科技产品，青岛新业环保科技代理】
XY-R600 X-γ辐射剂量率仪 ￥7000/套【青岛新业环保科技产品】
RN300手持式核素识别仪 ￥37500/套【福州智源仪器设备产品，青岛新业环保科技代理】(放射性人工核素废金属处理用)
其中剂量率仪：
- 能量响应：≤±30%（相对于137Cs）
- 相对误差：≤±10%
- 测量时间：手动或自动
- 显示单位：mSv/h、mGy/h、CPS、mSv
- 功耗：≤200mW（不含显示器背光耗电）
- 供电：2节标准1号电池
- 重量尺寸：1.50Kg(含电池)；420*180*88(mm)
图 RJ39-2180表面沾污仪
上海仁机仪器仪表有限公司
探 测 器ZnS（Ag）
探测器⾯积180cm²
检测射线类型α、β
测量范围α：0.01~1200Bq/cm² ；β：0.20~4000Bq/cm²
电池使⽤时间＞24⼩时
⼯作环境温度范围：-40℃~+55℃；湿度范围：0~98%R.H
检测区待规划。相应技术规范、设计要求正在获取。
2.2 金属成分分析
选用XRF（X 射线荧光）检测技术，能实时显示检测的金属成分，便于分析合金牌号。
艾思睿科学仪器（杭州）有限公司 (axrscientific.com)
总部地址：杭州
代理商：北京星帆众拓科技
推荐型号：
- Terra 980 手持式，紧贴检测；人工操作，此方案作为在线检测的补充
- Terra In-line 700 贴近(10mm以内)检测；作为主要检测手段 ;2.6kg
须打磨待检测物件表面，清除表面锈迹、涂层。使用在线式设备时，探头贴近已打磨部分，从显示端读取各类金属成分数据，判断所属金属类型、牌号（若有必要），由检测台旁的抓取机器人转移到等离子体切割台上。
其它可选供应商
易诺科技：
总部地址：深圳
3 切割和分拣系统
机器人主体部分由机器人安装末端执行器、配套操作软件构成。
- 抓取功能的机器人，其机械臂拟选大惯量系列的型号2个，需要征求集成供应商的意见；
图 KUKA机器人可选2型号
- 执行器须供电或自带电源，输出数据接入个人电脑终端。执行器在本项目中的类型——液压剪、等离子体割炬或抓手，其中等离子体炬另带控制器。
由于来料复杂，检测、分拣和切割三个环节由人半自动操作，选用的机器人必须具备遥操作（teleoperation）功能，即协作机器人。其中，分拣机器人负载要求较大，暂定150kg；检测、切割机器人，4kg以内即可，仅需负载探头、割炬。
FANUC、KUKA机器人供应商建议，由设备集成供应商采购它们的机器人硬件部分（Robot arm）、软操作系统，自行设计执行器（End effector），负责安装调试。前处理产线高度柔性，无法使用示教器。
等离子体切割设备商HyperTherm推荐整机集成厂家四川华恒自动化（成都成华），KUKA推荐成都海川四维科技（成都温江），两个公司均负责集成机器臂、执行器以及控制系统。机器人供应商Staubli，已提供集成厂商联系方式，并提供机器人遥操作手册（暂无）和产品手册。
管管焊接 管板焊接 管焊设备 焊接专机 数控切割机 环缝焊机 直缝焊机 氩弧焊机 机器人智能制造 昆山华恒焊接股份有限公司 (huahengweld.com)
四川华恒自动化设备的母公司昆山华恒焊接股份，切割事业部欧海波了解废旧金属的状态后，表示无法设计合适的夹具。为了协助华恒完成设计，我已提供开源设计平台GrabCAD的若干末端执行器（end effector）方案。
end-effector - Recent models | 3D CAD Model Collection | GrabCAD Community Library
海川四维暂未来公司沟通。对于前处理产线的布局更新、机械手的设计方案，海川请求母公司支持的对接人不太活跃，暂无任何文件输出，也未提供任何建议。
3.1 等离子体割炬
切割选用Hypertherm等离子体切割机
- 常规厚度(30mm以下)：MAX PRO200 Longlife
- 异形或较厚（30mm~80mm）：Hyperformance Plasma HPR400XD
3.2 液压剪
欧盾科技有限公司-为各行各业提供高效节能的轻量化电动液压技术方案和产品 (ode119.com)
欧盾科技的方案：6轴机器人+液压剪
厂家认为该工具在现有金属拆解中作用不大，可以作为辅助工具。
3.3 抓取机器人
由6轴机器人安装末端执行器（end-effector）——可设计为爪型（manipulator/gripper）、吸盘型、电磁铁型等），在机器视觉系统辅助下，人工操作搬移单块金属废料。因来料形态不确定，形状极不规则、尺寸差异极大，末端执行器是整套系统中最大的难点。
可参考以下视频
Robots Sorting C&D in Action - Invidious (lvkaszus.pl)
实际要抓取的物料，即便实现对几种物料（板、杆、箱类）最低限度的通用性，设计末端执行器仍然要比视频中困难得多。暂定载荷300kg。
目前有成熟技术的有Staubil、埃斯顿医疗的遥操作技术。
Staubil新建了一个包括机电整合厂商在内的微信群。对于更新的工艺布局、机械手设计方案，对接人始终不太活跃，除了选型手册外暂无任何文件输出，也未提供任何专业建议。
翔龙园区：浙江省杭州市钱塘区围垦街123号
银海园区：浙江省杭州市钱塘区银海街399号
邮编：310018
电话：4006670066
传真：0571-8691 2162
邮箱：hangzhou.communication@staubli.com
KUKA机器人 已联系
销售经理：桑海波
电话：13701807286
邮箱：jeremy.sang@kuka.com
3.3.1 机器人磁性抓手(Robotic Magetic Gripper)
宁波MagTwins生产的APEM系列磁力夹持器：
图 安装磁性抓手/磁力夹持器的机器人
图 磁性抓手/磁力夹持器
气动永磁机械手 PPMG Fit300（暂定，见附件）：
- 磁极大小：94 ×94×153mm³
- 吸力: 1000N额定，3000N拉脱
- 磁极数: 4
其它备选型号：PPMG-Fit300(1000N/3000N)
厂家推荐APEM系列，可选：
考虑到无磁性金属类型较少，且一般非大的结构件，选吸力过大的型号无必要。
3.3.2 吸盘式机械手
经论证不适用于本项目场景
3.3.4 抓手/夹持器
作为电磁铁夹具的补充，分拣无磁性的铝、铜、锌合金等有色金属和非奥氏体不锈钢废料。此项夹具将是项目的难点。
3.4 备用器械
长杆类夹具，2个一组固定值叉形回转架上。其中单个夹具将参考以下结构设计。
使用时，传送带两侧工人每人左右手各持一把夹具，向废料伸出夹爪持握，实现大型废料的翻身、分拣和端距搬移。操作时，必须穿气衣。
4 去污系统
天然放射性核素非金属极少一部分，在屏蔽室检测放射性超标，须由无轨电动平车或物流机器人转运至去污区。该区域分为电阻热解炉和抛丸去污室。
4.1 循环回收式喷砂机
工作半径：20m
喷头直径：(8~150)m²
工作效率：(8~10)m²
该工序需要人工穿戴防护用品操作。将喷头紧贴金属表面移动，去除表面锈迹。仅能处理表面积较大箱板料、直径较大的来料，对箱体处理外表面更合适。
4.2 热氧化去污
烘炉对废料加热，以剥除表层氧化物或涂层。加热中须对烘炉通入氧气，加热中会不会爆炸，其安全性有待验证。
成都苏净科学器材可根据需要的尺寸定制。考虑废料尺寸，目前拟定制2m×2m×1m的电阻炉，以处理少量辐射剂量超标的废金属。
吴飞（总经理，18628150997）
5 液压打包机
恩派特前出包金属液压打包机现场运行_哔哩哔哩_bilibili
固废利用行业两大企业，生产多种金属处理设备：
打包机(废纸/金属),废钢破碎机/破碎线,龙门剪,龙门式剪切机,屑饼机,钢筋破碎机-江苏华宏科技股份有限公司 (hhyyjx.net)
天奇自动化工程股份有限公司-循环装备 (chinaconveyor.com)
本地厂家
该厂建议用废钢龙门剪取代液压剪。
6 暂存库
卸车后→暂存库
分拣、剪碎后→原料堆放备料区
6.1 物流机器人
自主移动机器人(AMR):
起升行程：7cm
重复定位精度：±10mm
载重：300kg
二、熔炼后产品
根据《湖南核工业宏华机械有限公司核电站废旧金属熔炼项目环境影响报告书（申请运行阶段）》：
图 影响报告书表3.3
熔炼后的钢液，生产两类铸件——圆筒和钢坯。其中，钢液直接浇铸套筒或圆筒；钢坯将轧制成钢板。
用的设备：屏蔽套筒、圆筒状铸件——离心浇铸机，平板状铸件——二辊热轧机
1 离心浇铸产线
成都点金机械铸造开发技术有限公司的离心浇铸机
厂家已提交报价单、水电气用量、人员定额。
2 钢板生产
钢包浇注钢锭后，铸锭转运至φ500可逆二辊热轧机组，生产多种规格的钢板，以便加工为钢桶、钢箱。
2.1 钢锭铸造生产线
钢锭生产流程：
①原料准备
先要准备炉料，包括铁矿石、焦炭、石灰石和其他合金原料等。这些原料经过粉碎、混合和配比之后，送入高炉内进行冶炼。
②高炉冶炼
将原料送入高炉，经过还原反应、溶解反应和燃烧反应等一系列复杂的物化过程，生产出高温、高压的铁水和炉渣。
③铸造成型
铸造钢锭时，需要将炉渣倒出，保留铁水，通过罐式或连铸机进行铸造成型。钢水在流动过程中会冷却凝固，形成钢锭。
④钢锭表面处理
钢锭表面经过铣削、去砂等加工处理，以便在后续的钢材加工过程中好的进行切割、加工和热处理等操作。
⑤包装和贮存
对于成品的钢锭，需要进行包装和贮存，以保质量。一般是将钢锭堆放在专门的钢架上，并采用防潮、防腐等措施进行保存。
洛阳巨电金属热加工设备有限公司的钢锭铸造生产线：
图 洛阳巨电的铸锭设备
- 该设备为直线，宽1.3米，长4-15米。
- 钢锭尺寸:12kg(最大，钢锭尺寸可根据客户要求设计)
- 铸锭模具材料:球墨铸铁
电话/微信:16638901003
已联系，钢水不可超过1500℃。
湘潭麓峰机械有限公司 的钢锭铸造生产线，有圆形和线型两种设备，将根据厂房实际布局定制。
联系人：万先生
手 机：13637325838
电 话/传真：0731-58267061
邮 箱：wan@xtlfjx.com
地 址：湘潭高新路18号加速器园区B6栋
网 址：www.xtlfjx.cn
2.2 热轧钢板产线
巩义市振元机械有限公司生产的热轧二辊轧机为板材轧制设备，配套45×800×800和55×800×800两种模锭。
图 二辊热轧板材生产线工艺布局
其中，45×800×80坯料轧制工艺：
①吊包浇入锭模成型45×800×800坯料。
②二次加热
③轧制板材规格3×1660×930、4×1350×1000、5×1550×900
轧1道次后，长度分别成为930、1000、900后旋转90°，再往复轧制6道次成各种成品板材：
δ3轧成3×9960×930，用火焰切割器，切成1660长6张。
δ4轧成4×6750×1000，用火焰切割器切成1350长5张。
δ5轧成5×6200×900，用火焰切割器，切成1550长4张。
55×800×800坯料轧制工艺：
①锭模成型55×800×800坯料后。
②二次加热。
③往复轧制7道次成为18×2400×800成品。再用火焰切割器切成18×800×800三张。
巩义市振元机械报价165万。
水 一个循环水池，10~20m³
电 见配置单
人工 2个工人
设备安装 3~5天
3 消失模产线
废钢经熔炼为含铬高锰钢，可生产采矿设备的易损件：矿车、颚式破碎机的动/静颚板、齿辊式破碎机的齿板、圆锥破碎机的轧臼壁和破碎壁、锤式破碎机的锤头。
图 齿板
图 圆锥破碎机结构示意图
图 轧臼壁
图 锤头
胚料可由消失模或V法浇铸工艺生产。其中，消失模铸造的尺寸精度更高，表面质量高，气孔夹渣少；V法效率高，成本相对更低，适合大件的生产。两种生产工艺，真空、砂处理系统可通用，可根据生产需要调整改造。齿板、锤头、破碎壁可采用消失模铸造，轧臼壁可采用V法铸造。因场地面积限制，暂时规划消失模产线。
工艺流程：
①制作泡塑白模，组合浇注系统，汽化模表面刷、喷特制耐高温涂料并烘干。
②将特制隔层砂箱置于振动工作台上，填入底砂（干砂），刮平；将烘干的气化模放于底砂上，填满干砂，微振适当时间刮平箱口。
③用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，接真空系统吸真空；干砂紧固成型后进行浇注，白模气化消失，金属液取代其位置。
④释放真空，待铸件冷凝后翻箱，从松散的干砂中取出铸件。
消失模工艺生产铸铁件，如何防止变形、夹渣、铁包砂、冷隔缺陷！_铸件 (sohu.com)
破碎机齿板的铸造及其使用寿命详解 - 中国砂石骨料网|中国砂石网-中国砂石协会官网 (zgss.org.cn)
两个厂家生产消失模铸造设备：
郫都区的成都点金机械铸造技术
消失模铸造设备_产品中心_成都点金机械铸造金属开发有限公司 (cddjjx.cn)
地 址：四川省成都市郫都区望丛东路139号万达广场13栋2309
客服热线：139 8198 5408
客服邮箱：237557387@qq.com
点金机械生产消失模、V模铸造成套开放线、自动环线，以及离心浇注机。
联系电话13937006950
联系地址商丘市梁园区新建北路与老商曹路交叉口
设备报价总额136.9万，水电气消耗已确定。
4 钢桶生产线（暂无）
考虑到现有设备的配套，制桶将采用块板而非卷板。钢桶由桶顶和底盖块板自动冲压、筒身块板自动裁剪流水线、卷圆边采用预卷设备、焊缝采用配备送料设备的自动对焊机、涂装采用输送喷涂设备。
制桶工艺：
中国钢桶包装网-中国钢桶包装行业综合专业门户网站-领先行业-带动行业发展！ (chinadrum.net)
4.1 筒身成型
桶身板材必须先在卷圆机上卷圆形成桶身，接着在点焊机上进行搭接定位预装配点焊，然后在半自动缝焊机上完成缝焊。桶身的送进，电极轮的压下均由人工控制。
图 三辊成型机
制桶设备包括剪磨设备、焊接设备、桶身整形设备、卷边设备、涂装设备、冲压设备、封闭器成形设备和检验设备。在众多的制桶设备中，焊接设备和卷边设备是最主要的，而焊接设备中的缝焊机和卷边设备中的卷边机又是最关键的制桶设备。
1、 缝焊机
缝焊机是用来焊接桶身直缝的，桶身直缝是否渗漏、质量好坏均由缝焊机决定。由此便可知缝焊机在制桶生产中的重要地位。缝焊机采用电阻焊接，是利用焊接处的电阻产生热量，使焊件局部熔化或达到塑性状态，在压力作用下形成牢固接头的连续焊接方法。
目前制桶生产采用的缝焊机一般可分为两类：一是手工送料的半自动缝焊机，二是全自动缝焊机。