[00818701]废旧汽车高效资源化拆解回收关键技术及自动化成套装备

随着中国汽车井喷式增长，报废汽车数量随之急剧增加，2018年报废汽车已接近900万辆，巨量废旧汽车的处理已成为重大社会经济问题，国务院于2019年出台政策，全面开放废旧汽车“五大总成”零部件再制造和再利用。作为循环经济重要组成部分，废旧汽车的高效资源化拆解回收已成为国家重大需求。针对中国废旧汽车拆解回收价值低、能耗大、资源利用率低、自动化成套装备缺乏等问题，项目组在国家和省科技计划项目支持下，经过八年产学研联合攻关，从废旧汽车拆解、破碎、分选三个环节，取得了废旧汽车高效资源化拆解回收成套装备关键技术的重大突破。 1)针对废旧汽车资源化拆解高值化需求，提出了面向再制造的部分破坏式选择性拆解技术。建立了基于生命周期的零部件再制造性评价方法；建立了基于模糊聚类的拆解成本模型和基于DBOM(Disassembly Bill of Material)的可拆解模型，开发了废旧汽车选择性拆解工艺软件，为废旧汽车零部件高值利用提供了技术手段，提高废旧汽车资源化利用价值30-40％。发明了基于边缘检测传感器的挡风玻璃无损拆解装置，实现了废旧汽车挡风玻璃无损自动拆卸，挡风玻璃再利用与新生产相比可节约能源70％，节约原材料80％。 2)针对废旧汽车车身、发动机壳体等破碎的节能降耗需求，提出了废旧汽车破碎参数的优化技术。建立了破碎参数优化模型，结合智能优化算法进行优化，形成了废旧汽车车身等破碎新工艺，可降低能源消耗20％；基于该技术特征，制定国家标准1项。 3)针对汽车破碎尾料中多种有色金属分选难题，突破双能X射线有色金属高效分选技术。提出了基于复化积分的R值曲线拟合算法的双能透射X射线识别技术；提出了喷气式多道分离技术，对铝、铜等有色金属废料分选率达到96.5％，实现三种或三种以上废金属碎料的一次自动分离。填补国内空白，打破国外垄断。 4)研发了能适应多车型柔性拆解平台、安全高效专用拆解工具及可重构自动化柔性拆解线(最大拆解产能50000辆/年)；开发了基于多液压缸同步技术和大位移非线性变形控制技术的快速车身打包机(打包效率40辆/小时)；基于高耐磨破碎锤的超大功率(6000马力)废钢破碎装备(160吨/小时)。 产品已在宿迁市淮海报废汽车金属回收有限公司等75家废旧汽车拆解、废钢回收企业推广应用，近两年新增销售52179万元、利润6261万元；应用单位新增销售220亿元、利润17.6亿元。两年来，该产品处理废旧汽车、废钢(替代铁矿石炼钢)1100万吨以上，节约原矿石1760万吨，减少废水排放9600万吨、二氧化碳924万吨、二氧化硫21万吨，社会效益显著，为建设资源节约型、环境友好型社会贡献力量。获国家发改委第六批“资源节约和环境保护”产业化项目；获授权国家发明专利22项、实用新型专利17项，软件著作权4项；制定国家标准1项；出版专著1部，发表论文30篇(SCI/EI收录5篇)。