專利名稱：廢舊電線的金屬與塑料外皮的分離方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢舊電線的金屬與塑料外皮的分離工藝方法與裝置，屬于固體廢物處 理與資源化，特別是電子廢棄物的資源化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電線的用量大幅增加，其廢棄量也急劇增加。電線中富 含銅等有色金屬和塑料，是寶貴的資源。但兩者緊密相連難于分離，處理不當(dāng)還會(huì)污染環(huán) 境。目前，廢舊線纜中的資源(如金屬銅、鋁、鐵以及非金屬塑料、橡膠等)的回收多采 用機(jī)械法，主要加工設(shè)備是剝皮機(jī)和銅米機(jī)。當(dāng)廢舊線纜中金屬導(dǎo)體直徑較大時(shí)往往采用 剝皮機(jī)回收其中的金屬資源，而當(dāng)線纜雜亂或線纜中金屬導(dǎo)體直徑較小時(shí)則通常使用銅米 機(jī)進(jìn)行資源回收。迄今的銅米機(jī)設(shè)備技術(shù)主要存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題1.金屬線與塑 料皮結(jié)合緊密難于分離，特別是細(xì)線所切得到的段節(jié)的金屬線與塑料外皮的分離更為困 難，造成金屬線與塑料皮分離的不徹底；2.在切斷過(guò)程中，由于進(jìn)料線的方向不一致，所 截線的段節(jié)中混有比較長(zhǎng)的線節(jié)，其金屬線與塑料外皮很難剝離。因此，在實(shí)際過(guò)程中就 在切斷機(jī)下部設(shè)置篩網(wǎng)，使得長(zhǎng)線不能通過(guò)篩網(wǎng)，而在切斷機(jī)內(nèi)反復(fù)循環(huán)切斷，這樣動(dòng)靜 刀與金屬及塑料表面發(fā)生劇烈摩擦，不僅造成刀具嚴(yán)重磨損、而且也產(chǎn)生較多的金屬和塑 料的損耗及嚴(yán)重的噪聲污染，同時(shí)過(guò)程耗能也大。所以，探索耗能低，對(duì)金屬和塑料磨損 少，效率高的廢舊電線的金屬與外皮塑料分離的工藝方法和裝置很有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耗能低，金屬和塑料磨損少，效率高的廢舊電線的金屬與 塑料外皮分離的工藝方法和裝置。
本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，至少包括如下過(guò)程-
1) 將廢舊電線切成段節(jié)；
2) 對(duì)切斷成段節(jié)的電線分離成長(zhǎng)節(jié)與短節(jié)；
3) 長(zhǎng)節(jié)線返回切斷過(guò)程的入口使其再次被切斷；
4) 短節(jié)電線進(jìn)行金屬線與塑料皮分離；
5) 短節(jié)中塑料皮與金屬線未剝離的段節(jié)的再剝離過(guò)程；
6) 被剝離線的塑料外皮與金屬線的皮線分離過(guò)程。
其中步驟1)在于電線垂直于靜刀時(shí)其所切電線段節(jié)為2 5mm。切斷過(guò)程采用的切斷 機(jī)內(nèi)不設(shè)置篩網(wǎng)。其中步驟2)采用振動(dòng)分選，并在振動(dòng)，選機(jī)上設(shè)置2 5mra篩孔或縫隙的分離篩。 其中步驟4)的金屬線與塑料皮的分離，采用機(jī)械振動(dòng)或氣流振動(dòng)或兩者的組合。 其中步驟5)采用兩個(gè)相對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì)未剝離電線段節(jié)進(jìn)行剝離。 其中步驟4)和步驟6)在一個(gè)或兩個(gè)以上的機(jī)械設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
其中所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的剝離方法，是采用兩個(gè)相對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì) 未剝離電線段節(jié)進(jìn)行剝離時(shí)，圓輥采用比銅硬度大的材料，如鐵或不銹鋼材質(zhì)，且在圓輥 的表面開有與圓輥軸線平行或具有與軸線不等于90度的夾角的斜線型的溝槽。
由于電線在截?cái)鄷r(shí)，各種線的進(jìn)料方向會(huì)有所不同，導(dǎo)致截?cái)嗪蟮碾娋€段節(jié)長(zhǎng)短不齊， 短節(jié)的金屬線與塑料外皮易于分離，而長(zhǎng)線則難于分離，因此，將短節(jié)與長(zhǎng)節(jié)分離后，長(zhǎng) 節(jié)返料重新截?cái)?，短?jié)進(jìn)入金屬和塑料外皮的分離工序，其效率得到大幅提高。其中兩個(gè) 皮線分離過(guò)程可以在一個(gè)裝置中完成，也可以各自實(shí)現(xiàn)。各自實(shí)現(xiàn)雖然增加一個(gè)分離裝置， 但能確保分離效果。
所述的切斷過(guò)程采用的切斷機(jī)不設(shè)置篩網(wǎng)。由于前述短節(jié)與長(zhǎng)節(jié)分離，長(zhǎng)節(jié)返料再切 斷的工藝，保證了切斷后的線長(zhǎng)度較短，所以，不需要如同通常采用的切斷機(jī)那樣通過(guò)反 復(fù)碰撞和摩擦把電線切短，同時(shí)也常使廢電線的塑料外皮被磨碎。在通常采用的切斷和分 離工藝中，則為從切碎機(jī)排出后直接進(jìn)入分選，所以必須在切碎機(jī)中將其切碎并使塑料外 皮與金屬相剝離，因此必須通過(guò)反復(fù)碰撞和摩擦使廢電線的塑料外皮磨碎，這樣就需要設(shè) 置分離篩網(wǎng)，才能使未能切短的線在切碎機(jī)中反復(fù)切削和摩擦。這樣雖然保證了廢電線的 切斷和外皮的脫落，但不僅磨損了塑料外皮和金屬線，同時(shí)也大幅增加動(dòng)力消耗，降低了 機(jī)器的處理能力。通過(guò)本發(fā)明的工藝解決了上述這些問(wèn)題。
所述的長(zhǎng)短節(jié)分離過(guò)程所采用的機(jī)器，在于采用振動(dòng)分選，并在振動(dòng)分選機(jī)上設(shè)置2 5咖篩孔或縫隙的分離篩。長(zhǎng)節(jié)和短節(jié)的分離是后續(xù)高效處理的必須環(huán)節(jié)之一，通過(guò)設(shè)置 2 5mra篩孔或縫隙的分離篩，將兩者分離啟各自進(jìn)入相應(yīng)的處理工序，大大提高了其整 體效率。
所述金屬線與塑料皮的分離，在于采用機(jī)械振動(dòng)或氣流振動(dòng)或兩者的組合；機(jī)械振動(dòng) 包括慣性振動(dòng)，共振，跳汰。通過(guò)這種干式分選分離避免了通常采用的濕法分離的廢水處 理和物料干燥問(wèn)題。
所述短線中未能皮線剝離的段節(jié)的皮線剝離過(guò)程，在于采用兩個(gè)相對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng) 體對(duì)未剝離電線節(jié)進(jìn)行分離。這樣，可使塑料外皮的變形和塑料外皮與金屬線發(fā)生相對(duì)位 移，為后續(xù)分離奠定基礎(chǔ)。
所述短線中未能皮線剝離的線節(jié)的皮線剝離采用線速度不同的兩個(gè)圓輥或兩個(gè)圓盤 或一個(gè)園輥和一個(gè)圓盤組成的剝離機(jī)械，該機(jī)器至少由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓輥或圓盤，物料進(jìn)口 和出口，機(jī)殼組成。如圖3所示，相對(duì)速度不同的圓輥16和17， 16a和17a組成圓輥剝 離機(jī)；圖4所示，圓盤13和圓輥14組成圓盤圓輥剝離機(jī)。通過(guò)該機(jī)器高效連續(xù)地實(shí)現(xiàn)塑料外皮的變形和塑料外皮與金屬絲發(fā)生相對(duì)位移，為后續(xù)分離奠定基礎(chǔ)。剝離機(jī)的各個(gè)輥
的旋轉(zhuǎn)速度可依進(jìn)料量和冬天夏天的不同溫度以及電線的種類加以調(diào)整。剝離機(jī)還可以串
聯(lián)使用，即物料進(jìn)入一級(jí)剝離機(jī)剝離后再進(jìn)入二級(jí)剝離機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的剝離。如圖3所示
電線短節(jié)15進(jìn)入一級(jí)剝離輥16和17之間，被剝離后塑料變形成15a，再進(jìn)入二級(jí)剝離
輥16a和17a之間，被剝離成電線18和塑料皮19 ，或進(jìn)一步使其變形成15b。剝離機(jī)的
圓輥采用比銅硬度大的材料可減少圓輥損耗，理想的是采用鐵或不銹鋼，也可采用鈦材等。
圓輥的表面開有與圓輥軸線平行或具有與軸線不等于90度的夾角的斜線型的溝槽可以防
止圓輥與銅線打滑，提高剝離效率，如圖5所示。圖5a所示，圓輥16或17的表面開成
與軸線21平行的溝槽20，也可如圖5b所示，開成與軸線21傾斜的溝槽20a。
所述短線中切斷成短節(jié)的電線分成長(zhǎng)節(jié)與短節(jié)的長(zhǎng)短節(jié)分離過(guò)程，與在長(zhǎng)短節(jié)分離過(guò)
程得到的短節(jié)電線進(jìn)行金屬線與塑料皮分離的線皮分離過(guò)程在同一個(gè)過(guò)程或用同一個(gè)機(jī)
械實(shí)現(xiàn)。這樣可以減少設(shè)備配置，降低設(shè)備投資和場(chǎng)地使用面積。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)不設(shè)篩網(wǎng)的切斷機(jī)高效切斷，長(zhǎng)短節(jié)分離后長(zhǎng)節(jié)返料再切斷
的方式提高了切斷效率，避免了磨損塑料外皮和金屬線，同時(shí)也大幅降低了動(dòng)力消耗，提
高了機(jī)器的處理能力。逋過(guò)用兩個(gè)相對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì)未剝離電線節(jié)進(jìn)行剝離，使塑
料外皮變形和塑料外皮與金屬絲發(fā)生相對(duì)位移，為后續(xù)分離奠定基礎(chǔ)。通過(guò)單元技術(shù)及其
組合工藝達(dá)到了耗能低，金屬和塑料磨損少，效率高的廢舊電線的金屬與外皮塑料的分離。


圖l:本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程示意圖2:本發(fā)明實(shí)施例2的工藝流程示意圖3:電線短節(jié)通過(guò)串聯(lián)的二級(jí)剝離機(jī)的示意圖4:圓盤與圓輥組成的電線剝離機(jī)示意圖5a:圓輥表面開有平行的溝槽示意圖； 圖5b:圓輥表面開有傾斜的溝槽示意圖。
圖中l(wèi)-廢舊電線，2-切碎機(jī)，3-長(zhǎng)短節(jié)分離機(jī)，4-電線長(zhǎng)節(jié)，5-電線短節(jié)，6-塑料 外皮與金屬線分離機(jī)，7-塑料外皮，8-金屬線，9-塑料外皮與金屬線未分離短節(jié)，9a-剝 離不充分塑料外皮與金屬未能分離的短節(jié)，10-塑料外皮與金屬線剝離機(jī)，11-塑料外皮與 金屬線剝離后的短節(jié)，12-塑料外皮與金屬線分離機(jī)，13-圓盤，14-圓輥，15-未剝離電線， 15a-—次剝離后的電線，15b-二次剝離后的電線，16、 17-—對(duì)一級(jí)剝離圓輥，16a、 17b-一對(duì)二級(jí)剝離輥，18-經(jīng)剝離后得到的金屬線，19-經(jīng)剝離后得到的塑料皮，20-圓輥表面 的與輥軸線相平行的溝槽，20a-圓輥表面的與輥軸線相傾斜的溝槽，21-圓輥軸線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例l
如圖1所示，將廢舊電線1送入廢舊電線切斷機(jī)2切成短節(jié)(短的線節(jié)為2.5mra)后， 送入長(zhǎng)短節(jié)分離機(jī)3，長(zhǎng)節(jié)4返送回廢舊電線切斷機(jī)2的入口。長(zhǎng)短節(jié)分離機(jī)3分離得到 的短節(jié)5送入塑料外皮與金屬線分離機(jī)6，分別分離得到的塑料外皮7和金屬線8分別排 出系統(tǒng)外。塑料外皮與金屬線未分離的短節(jié)9送入塑料外皮與金屬線剝離機(jī)10，在相對(duì)速 度不同的兩個(gè)輥之間被旋轉(zhuǎn)的輥使塑料外皮變形，并使塑料外皮與金屬線發(fā)生相對(duì)位移。 剝離機(jī)如圖5a所示，圓輥采用不銹鋼材質(zhì)，且在表面開有與圓輥軸線平'行的溝槽，即圓 輥16或17的表面開成與軸線21平行的溝槽20。經(jīng)剝離處理的短節(jié)11送入塑料外皮與 金屬線分離機(jī)12，將剝離后的短節(jié)分離得到塑料外皮7和金屬線8。剝離不充分塑料外皮 與金屬未能分離的短節(jié)9a返送回剝離機(jī)10，再次接受剝離處理。由此廢舊電線的塑料外 皮與金屬線的分離率達(dá)到98%，金屬絲和塑料外皮的回收率分別達(dá)到98%和95%。 實(shí)施例2
處理過(guò)程同實(shí)施例1。不同之處在于塑料外皮與金屬絲分離機(jī)6與塑料外皮與金屬絲 分離機(jī)12合并為一臺(tái)機(jī)器，完成塑料外皮與金屬絲的分離。如圖1所示，塑料外皮與金 屬線剝離機(jī)10，排出的物料返送回塑料外皮與金屬線分離機(jī)6進(jìn)行再次分離。 實(shí)施例3
處理過(guò)程同實(shí)施例2。不同之處在于塑料外皮與金屬線剝離機(jī)10，采用如圖4所示 的圓盤13和圓輥14組成圓盤圓輥剝離機(jī)，在相對(duì)線速度不同的一個(gè)輥和一個(gè)盤之間被旋 轉(zhuǎn)的圓輥和圓盤使塑料外皮變形，并使塑料外皮與金屬絲發(fā)生相對(duì)位移，剝離機(jī)如圖5b 所示，在圓輥上開有與軸線向傾斜的溝槽，圓盤上也開有非同心圓溝槽(圖中未表示)。 實(shí)施例4
處理過(guò)程同實(shí)施例l。所不同的如圖3所示，塑料外皮與金屬絲剝離機(jī)為二級(jí)串聯(lián)剝 離，即在剝離機(jī)內(nèi)裝有兩個(gè)剝離組合，這兩個(gè)組合串聯(lián)，即電線短節(jié)15進(jìn)入一級(jí)剝離輥 16和17之間，被剝離后塑料變形成15a，再進(jìn)入二級(jí)剝離輥16a和17a之間，被剝離成 電線18和塑料皮19 ，或進(jìn)一步使其變形成15b。物料進(jìn)入一級(jí)剝離機(jī)剝離后再進(jìn)入二級(jí) 剝離機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的剝離，經(jīng)兩次剝離后的物料送入塑料外皮與金屬線分離機(jī)12。每個(gè)剝 離組合由相對(duì)線速度不同的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)圓輥構(gòu)成，圓輥采用鐵質(zhì)材料，表面如圖5b所示的 開有與圓輥軸線相傾斜的溝槽。
權(quán)利要求
1.一種廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是過(guò)程至少包括如下過(guò)程1)將廢舊電線切成段節(jié)；2)對(duì)切斷成段節(jié)的電線分離成長(zhǎng)節(jié)與短節(jié)；3)長(zhǎng)節(jié)線返回切斷過(guò)程的入口使其再次被切斷；4)短節(jié)電線進(jìn)行金屬線與塑料皮分離；5)短節(jié)中塑料皮與金屬線未剝離的段節(jié)的再剝離過(guò)程；6)被剝離線的塑料外皮與金屬線的皮線分離過(guò)程。
2. 如權(quán)利要求l所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是步驟l)在于電線垂直于靜刀時(shí)其所切電線段節(jié)為2 5mm。
3. 如權(quán)利要求2所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是切斷過(guò)程采用的切 斷機(jī)內(nèi)不設(shè)置篩網(wǎng)。
4. 如權(quán)利要求l所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是步驟2)采用振動(dòng)分 選，并在振動(dòng)分選機(jī)上設(shè)置2 5mm篩孔或縫隙的分離篩。
5. 如權(quán)利要求l所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是步驟4)的金屬線與 塑料皮的分離，采用機(jī)械振動(dòng)或氣流振動(dòng)或兩者的組合。
6. 如權(quán)利要求l所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是步驟5)采用兩個(gè)相 對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì)未剝離電線段節(jié)進(jìn)行剝離。
7. 如權(quán)利要求6所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的剝離方法，其特征是采用線速度不同的 兩個(gè)圓輥或兩個(gè)圓盤或一個(gè)園輥和一個(gè)圓盤組成的剝離機(jī)械，該機(jī)器至少由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的 圓輥或圓盤、物料進(jìn)口和出口和機(jī)殼組成。
8. 如權(quán)利要求l所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的分離方法，其特征是步驟4)和步驟6) 在一個(gè)或兩個(gè)以上的機(jī)械設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
9. 如權(quán)利要求6或7所述的廢舊電線的金屬與塑料皮的剝離方法，其特征是采用兩個(gè)相對(duì) 速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì)未剝離電線段節(jié)進(jìn)行剝離時(shí)，圓輥采用比銅硬度大的材料，且在圓 輥的表面開有與圓輥軸線平行或具有與軸線不等于90度的夾角的斜線型的溝槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢舊電線的金屬與塑料外皮的分離工藝方法與裝置。至少包括如下過(guò)程將廢舊電線切成段節(jié)；對(duì)切斷成段節(jié)的電線分離成長(zhǎng)節(jié)與短節(jié)；長(zhǎng)節(jié)線返回切斷過(guò)程的入口使其再次被切斷；短節(jié)電線進(jìn)行金屬線與塑料皮分離；短節(jié)中塑料皮與金屬線未剝離的段節(jié)的再剝離過(guò)程；被剝離線的塑料外皮與金屬線的皮線分離過(guò)程。本發(fā)明通過(guò)不設(shè)篩網(wǎng)的切斷機(jī)高效切斷，長(zhǎng)短節(jié)分離后長(zhǎng)節(jié)返料再切斷的方式提高了切斷效率，避免了磨損塑料外皮和金屬線，同時(shí)也大幅降低了動(dòng)力消耗，提高了機(jī)器的處理能力。通過(guò)用兩個(gè)相對(duì)速度不同的運(yùn)動(dòng)體對(duì)未剝離電線節(jié)進(jìn)行剝離，使塑料外皮變形和塑料外皮與金屬絲發(fā)生相對(duì)位移，為后續(xù)分離奠定基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H01B15/00GK101540224SQ20091006820
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者張書廷 申請(qǐng)人:天津大學(xué)