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文档简介

1、课题名称:报废汽车材料回收与再利用论文系别:汽车工程系 小组成员:钟亮 程子洋 叶佳文指导老师: 2011年8月20日 星期六摘要 随着我国国名经济持续稳定健康的发展,我国汽车工业发展迅猛,汽车更新速度的加快,报废汽车的数量正在逐年增多,参与报废汽车的拆解企业人员雨后春笋遍布全国。随着汽车的保有量快速增长,废旧车辆急剧增加,入不及时进行回收和处理,将会产生很大的坏境影响和巨大的资源浪费。因此,本文分析报废汽车的影响,研究国内报废汽车的现状和问题,以及与国外对报废汽车处理的方针政策进行多方面的剖析,进而学习。从而提出了报废汽车回收的解决方案和再利用的建议。本文开头讲诉了一些有关报废汽车回收与利用

2、的知识,方便那些为接触过这方面的同学作了解。中间则是述说了报废汽车自身材料组成及汽车各部分材料组成,进行系统的分类,有助于这项企业的发展。同时说了拆解场地的重要性,它关系到坏境的保护问题。报废汽车回收拆解再利用是节约原生资源,实现环境保护、保证国家资源合理利用的重要途径,是我国经济可持续发展的重要措施之一。报废汽车的回收利用是一个涉及面广的系统工程,既需要政府通过完善的法规加强宏观调控,又需要市场合理配置资源,而两者的适度配合较难掌握。在这方面发达国家通过多年的探索和实践,积累了一些符合市场经济规律的经验。借鉴这些经验有利于加速我国报废汽车回收利用工作的顺利开展。我们还对报废汽车未来前景做了分

3、析,在中国,这项行业为来的发展之路十分广阔,充满了希望,它一定会蓬勃发展,成为一项重要的企业。 关键字:报废汽车材料回收再利用材料的分类坏境保护技术指令第一章 绪论.1第二章 概述.2第一节 报废汽车回收利用的地位和作用.2第二节 我国报废汽车回收利用的现状.3第三节 世界发达国家报废汽车回收拆解业得概况.4第三章 报废汽车材料分类与利用.5.第一节 报废汽车车身组成.6第二节 报废汽车黑色金属材料的分类与利用.第三节 报废汽车有色金属材料的分类与利用.第四节 报废汽车非金属材料的分类与利用.第四章 国内外报废汽车拆解技术的对比.第一节 韩国、日本报废汽车的拆解技术.第二节 中国报废汽车拆解技

4、术.第三节 美国及欧盟报废汽车拆解技术.第五章 报废汽车拆解与环境保护的关系.第一节 报废汽车拆解中产生的危害.第二节 报废汽车危害解决的方法.第六章 报废汽车拆解行业发展前景. 第一节 报废汽车回收拆解业的相关情况.第二节 我国报废汽车回收拆解模式的分析.第三节 我国拆解业发展预期与思考.结束语.参考文献.第一章 绪论 随着我国国民经济的快速发展,汽车市场潜在需求开始凸显。我国已成为汽车消费大国,这必然涉及更加宽广的经济领域,如:汽车销售、二手车流通、汽车配件流通、对外贸易、汽车报废乃至报废汽车的回收与再利用等,这一切都将逐步与生产厂家发生更紧密的联系。因此,报废汽车回收、拆解、材料再利用实

5、现的社会效益在循环经济中地位和作用就显得尤为重要。 中国汽车工程学会经济发展研究分会副理事长应爱斌2010年8月表示,汽车工业既是拉动国民经济发展的支柱产业,也是高消耗、高排放、影响环境污染的重点行业。2009年我国汽车累计产销双超1360万辆,汽车总保有量已经突破7000万辆,按照每年大约7%的报废量,仅报废汽车的重量就超过700万吨。 对于愈加严重的汽车报废问题,有人说,成为“世界最大停车场”之后,中国正变成“世界最大汽车垃圾场”。随着汽车产量和报废汽车的不断增加,汽车的回收量越来越大。随之而来的一系列社会问题也相继出现,例如大气污染为问题、基础设施建设问题、安全性问题、能源和资源问题、以

6、及日益恶化的环境问题等等。从长远的角度来看,处理好汽车材料和回收再利用问题,首先,对环境保护和汽车可持续发展有利,因为汽车材料中一部分是具有发挥性的,它们对周边环境产生破坏作用。所以本文就这方面做一个系统的研究,同时提出一些自己的观点,或许与一些涉及法律方面的问题,请老师同学们对问中有所误漏之处予以批评指正。 第二章 概 述第一节 报废汽车回收利用的地位和作用 报废汽车的回收利用是汽车工业产业链的眼神是,是完善整个汽车工业产业链十分重要的环节。国家发改委、科技部、原环保总局与2006年发布的第9号公告汽车产品回收利用技术政策中第四条指出:“要综合考虑汽车产品生产、维修、拆解等环节的材料的再利用

7、,鼓励汽车制造过程中使用可再生材料,鼓励维修时使用在利用零部件,提高材料的循环利用率,节约资源和有效利用能源,大力发展循环经济。”由此可见,报废汽车的回收利用在循环经济中具有不容忽视的地位和作用。 报废汽车的回收利用与汽车工业有着不可分割的联系,汽车的购买、使用与报废更新(回收利用)是汽车消费的“三部曲”。汽车使用达到一定期限,就不能保障汽车的安全行驶,应当及时报废更新。为此,国家实施汽车强制度,根据汽车安全技术和不同用途,规定不同的强制报废标准。在汽车产品回收利用技术政策第六条中规定:“国家逐步将汽车回收利用率指标纳入汽车产品市场准入许可管理体系。”第七条规定;”加强汽车生产者责任的管理,在

8、汽车生产、使用、报废回收等环节建立起以汽车生产企业为主导的完善的管理体系。“这些规定充分体现了汽车报废回收利用与汽车工业之间的密切关系:一方面,通过报废汽车更新。促进汽车消费,拉动了汽车销售,促进了汽车生产。总之,要实现汽车工业的可持续发展,必须重视解决材料的循环再利用问题。 报废汽车的安全问题尤为引起大家的注重,在中华人民共和国道路交通安全法中明确规定:“达到报废标准的机动车不得上道路行驶,报废的大型客车、货车及其他营运车辆应当在在公安机关交通管理部门的监督下解体”,“驾驶拼装的机动车或者已达到报废标准的机动车上道路行驶的,公安机关交通管理部门应当予以收缴,强制报废”。作为报废汽车回收企业应

9、禁止利用报废汽车“五大总成”以及其他零配件拼装汽车。禁止报废汽车整车、“五大总成”和拼装车进入市场交易或者其他任何方式交易。这是由于汽车使用达到一定极限,其各个系统,尤其是重要和关键部件,因磨损、老化和服役时间过长会造成材料疲劳,在这种情况下如继续使用,必然埋下严重隐患,导致交通事故的发生。为此,必须规范报废汽车的回收管理。 同时报废汽车的回收利用与环境保护也分不开,保护环境是我国的基本国策。为此,国家要求从事生产和服务活动的单位以及从事管理活动的部门,都要按照中华人民共和国清洁生产促进法的规定,组织、实施清洁生产。这是为了提高资源利用效率,防护和避免污染物的产生,保护和改善环境,保障人体健康

10、,促进经济与社会可持续发展。因此我国制定了相关的法律政策来约束从事这项企业的行为,为保护环境做一定的保障工作。 国家将再生资源的综合利用纳入循环经济的范畴,正是节约资源的体现。汽车报废回收、拆解和材料再利用是节约资源、实现资源可持续利用的重要途径,是我国实现循环经济可持续发展的重要措施之一。例如,用回收的废钢铁与用开采铁矿石炼钢相比,不但可节约大量能耗,而且还能减少开山采矿对生态环境造成的污染和破坏,保护生态环境和有限的自然资源,同时对我国汽车工业的发展、劳动力就业以及相关产业的发展,对环境保护、减少道路安全隐患都产生了积极推动作用;无论是从发展经济的角度,还是从保护环境的角度,都是具有长远发

11、展的积极意义。所以,提高我国报废汽车回收拆解技术水平是提高我国报废汽车回收利用率的基础,也是节约资源、建设节约型社会的重要途径。从报废汽车的回收利用中挖掘再生资源潜力是大有可为的。因此报废汽车对我国的工业、环境、资源等有着重要意义,必须引起我们大家一起的注重。第二节 我国报废汽车回收利用的现状 我国政府对报废汽车回收行业给予了大力的财税支持,国务院1985年和1990年两次总理办公会曾对汽车更新工作提出要求,强调加强汽车更新工作的组织领导,加快汽车报废更新工作步伐,加强对旧汽车交易市场的管理和做好报废汽车的回收、拆解工作。由于一些地区的企业、个体受利益驱动,一个时期以来,先后出现违反国家规定,

12、无证无照或证照不全擅自回收拆解报废汽车,甚至利用报废汽车五大总成和零配件拼装汽车,抬高报废汽车回收价格,导致报废汽车回收拆解秩序混乱。客观上危及人民群众的生命财产安全,影响了我国汽车工业的健康发展。因此我国加强了对着块企业的法律的约束,2001年6月16日,国务院颁布了报废汽车回收拆解管理办法明确了地方政府对报废汽车回收工作的责任;明确了对违法行为的制裁措施等。 经过20余牛年得发展,应该说目前我国报废汽车回收拆解企业已经形成一定规模,成为我国经济建设中一支不可或缺的重要力量。目前,全国报废汽车回收拆解资质企业回收网点1000余个,从业人员近3万人,每年回收拆解报废汽车90万辆,可提供废钢20

13、0余万吨和2万吨有色金属及可观的废橡胶、废塑料。随着我国国民经济的快速发展,社会对汽车的需求量也将逐年增多,汽车拥有量加速积累,而相应的报废汽车也随之大批量产生,而且报废时间周期将进一步缩短。目前先进国家的汽车拥有量的报废率在68,而我国目前仅3.2左右。若汽车的报废时间周期转长,必将影响到汽车工业的发展、技术的进步、交通的隐患、油耗的增大、环境的污染等一系列的问题。因此,国家有关部门很重视报废汽车行业的发展。 第三节 世界发达国家报废汽车回收拆解业得概况 世界发达国家关于报废机动车相关法律的立法背景主要是因为机动车保有量巨大,报废机动车的数量越来越多,由此引起的非法丢弃以及在机动车拆解过程中

14、产生的废弃物最终填埋量得增加给环境保护带来很大压力。通过系统、完善的法律法规,一些发达国家理顺了报废机动车回收拆解各个环节的责任、权利、义务,规范报废机动车回收、拆解、破碎过程中的企业及个人行为,最终实现填埋量最小化,达到环境保护的目的。 回收管理规则,制度严密。美国车辆报废主要依据该车是否影响环保而定,只要超过规定的里程数或排污标准,安全性能不合格,一律作报废处理;报废车送交拆车厂,首先由专业技师检查车况,将可利用零件记录在案;政府也会按照布局和环保的要求对拆车企业实行资格审批制度,拆车企业数量严格限制,从总体上避免了经济资源的浪费。 综合利用水平高。从环保角度考虑,发达国家对汽车的综合利用

15、十分重视也相当充分,利用率达到75%以上。不但许多小零件可对外出售,“五大总成”零配件只要经检测符合标准也可销售,对不能再利用的剩余部分经切割、破碎后送钢厂入炉冶炼,但其有一套严密的检测标准和手段。 现代化网络管理。美国、日本等国家拆解下来的可用零配件都输入电脑并上网,客户需要何种配件马上就可以从电脑中查出,既便捷了客户,又加快了零配件的周转,促进了零配件的充分利用。 破碎实行机械化操作。对专业拆解后不可利用的车壳等零配件使用滚圆破碎机、落锤击打机等设备进行处理,大多数进行分类有机处理,整个过程机械化程度较高。 而对于各国的汽车拆解企业具有的特点:1.各企业遍布全国,其分布密度因所在国家汽车环

16、保有量的不同而不同:2.在经营和技术上会受到一些专门的法规、自愿性协议等制约;3.一般要通过一系列认证、批准程序后方能从事经营活动;4.积极与上下游企业之间合作合作开发回收利用技术和回收零部件及材料市场;5.与生产企业之间签署协议,属于专门拆解某些品牌报废汽车的拆解网络;6.一般的拆解工作要求包括排放液体及拆除电池、轮胎、催化转化器、塑料件等;7.企业一般通过出售回收的材料和再利用零部件获利;8.与生产企业进行信息交流,协助生产企业进行课拆解性设计、可回收性设计方面的工作。 从各国的经验可以看出,报废汽车回收利用应抓好几个环节:1.各国为了防止报废汽车非法丢弃,根据本国特点,采取了兼顾各方利益

17、的方式使报废汽车的到回收拆解。我国目前采取由政府补助的方式,短期内问题不大,但应注意其发展趋势;2.贯彻生产者责任制是从根本上提高汽车拆解效率和再生利用率的关键措施和成熟经验,我国在审批拆解企业上下了很大功夫,这是正确的,但应组织汽车制造厂参与协作,还有很多工作要做;3.提高报废汽车的再生利用率和效益,应抓好二手零部件、废轮胎和废塑料的再生利用技术。 第三章 报废汽车材料分类与利用 汽车材料主要指汽车零部件材料和汽车运行材料,一辆汽车是由上万个零部件组成的,而这些部件又是由上千种不同品质、规格的材料加工制造出来的。因此在汽车制造中,需要应用大量的机械工程材料作为汽车零部件的材料。 汽车零部件材

18、料数量大、品种多,几乎涵盖了所有传统和新型材料,据统计:全世界钢材产量的1/4,橡胶产量的1/2以上都用于汽车生产。汽车零部件常用材料有金属材料,非金属材料及复合材料。 汽车零部件制造材料以金属材料为主,金属材料中又以钢铁材料的用量为最多。有色金属和非金属材料因具有钢铁材料所具有的特性,所以在汽车制造中也得到了广泛应用。近年来,为适应汽车安全性,舒适性以及经济性的要求。以及汽车低能耗、低污染的发展趋势,要求汽车减轻自重以实现轻量化,所以在汽车制造中钢铁的用量有所下降,而有色金属,非金属材料和复合材料等新型材料的用量迅速上升,各种性能优越的新材料应用促进了汽车性能的提高和汽车工业的发展。 据统计

19、,目前我国国产中型载货汽车的材料构成比为:钢铁14%,铸铁21%,有色金属1%,非金属材料4%。一汽奥迪的材料构成比为:钢铁62%,铸铁9.67%,粉末冶金1.23%,有色金属8.5%,非金属材料18.6%,从中可以看出汽车零配件材料的应用情况中发展趋势。 轿车卡车公共汽车项目Kg/台%Kg/台%Kg/台%生铁35.73.250.83.3191.13.9钢材871.277.71176.776.13791.176.6有色金属52.44.772.34.7146.73.0其他161.814.7246.115.9817.816.5合计1120.11001545.91004946.7100第一节 报废车

20、车身组成汽车车身外壳绝大部分是金属材料,主要用钢板。早期的轿车车身沿用了马车车身结构,整个车身以木材料为主。1912年由爱德华.巴特首次制成了全金属的车身,1925年文森卓.兰西亚发明了承载式车身,车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成,这种金属结构的车身一直沿用至今,得到不断的完善和发展。目前汽车上应用的材料有:一 镀锌薄钢板从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板。镀锌薄钢板广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会生锈而锌生“白锈

21、”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。 经研究,在镀锌量350克平方米(单面)时,镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈),田园地带约为15一18年,工业地带大约3一5年,这比普通钢板长几倍甚至十几倍。在近代,轿车已经广泛使用镀锌钢板,采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米,其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板(部分用铝合金板),美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板,上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺,内复盖件内部采用热镀锌工艺,可以使车身防锈蚀保质期长达11年。二 普通低

22、碳钢版在现代,汽车生产中,使用得最多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能,强度和刚度也能满足汽车车身的要求,同时能满足车身拼焊的要求,因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求,钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的,抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性,可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求,从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下,经过冲压成形之后,进行烤漆加工热处理,以提高其抗拉强度。对比之下,以往生产的强度在440MPa的钢板,在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用

23、厚度1毫米钢板做侧面板,用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能,防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕,延长了汽车的使用寿命。车用高强度钢板应具有高强度和延塑性好的特点。目前高强度钢有BH钢(烤漆硬化钢板)、双相DP钢、相变诱导塑性钢(TRIP)、微合金M钢、高强度无间隙固熔IF钢等。它们一般用于需高强度、高抗碰撞吸收能、成形要求严格的零件,例如轮圈、加强构件、保险杠、防撞杠,随着性能及成型技术的进步,高强度钢板被用于汽车的内外板件,例如车顶板、车门内外板、发动机舱盖、行李舱盖等上。现在许多中高档轿车都采用高强度钢板。近年来在中高档汽车上越来越多

24、使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件,例如奥迪A2全铝制车身,日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板,更多的乘用车保险杠用塑料制成。许多人认为,车身安全不安全,重要是车身牢固不牢固,钢板厚度越厚,也就越安全。但现代的轿车设计恰恰不是这样考虑,设计者从力学研究的角度出发,该柔软的地方就柔软,该刚硬的地方就刚硬,根据不同的受力状况,让部分车体在碰撞时起到吸能分散的作用,尽量减弱冲击力。已达到最大限度的保护驾驶员及成员的目的。第二节 报废汽车黑色金属材料的分类与利用黑色金属材料主要分为钢和铸铁两大类,俗称钢铁材料,其主要组成元素为铁和碳。因此又称为铁碳合金。钢铁材料性能较好且加工方便,因此是汽车制造工业

25、中应用最广泛的金属材料,其用量超过汽车制造用材料的23。 钢铁材料包括碳素钢、合金钢和铸铁含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2.11%的铁碳合金称为钢铸铁。一般要求的汽车结构零件大多采用碳素钢或铸铁制造,性能要求高的汽车结构零件则采用合金钢制造。黑色金属材料的分类 (1)碳素钢碳素钢简称碳钢,其含量小于2.11%,除含有铁和碳两种主要元素外,还含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质元素(它们称为常有元素)。碳素钢价格低廉,冶炼容易,具有较好的机械性能和优良的机械加工性能,因此在汽车制造中得到广泛的应用,典型碳素钢制造的零件有:低碳钢制造的油底壳,气缸盖罩;中碳钢制造的连杆,曲轴等。 (2

26、)合金钢合金钢就是在碳素钢的基础上,为了改善钢的性能,在冶炼时有目的的加入一些合金元素而成的钢。常用的合金元素有:硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、硼(B)、铝(Al)、钛(Ti)和稀土元素等。汽车上的一些受力复杂的重要零件,如变速器齿轮、半轴和活塞锅等,如果采用碳素钢制造,并不能满足其性能要求。因此,在汽车制造中还广泛应用了合金钢。典型合金钢制造的汽车零件有:变速器齿轮、减速器齿轮活塞锅、十字轴、半轴、气门弹簧。(3)铸铁铸铁的含碳量大于2.11%(一般在2.5%4.0%)。除含有铁和碳两种主要元素外,还含有一定量的硅、锰、硫和磷等元素。 铸铁中

27、的碳的以自由状态的石墨或化合物渗碳体的形式存在,根据碳的存在形式不同,铸铁可分为以下几种:1、白口铸铁 其中的碳全部或大部分以化合物渗碳体的形式存在,由于其断口呈白色,故称为白口铸铁,由于白口铸铁存在大量渗碳体,因此其性能硬而脆,难以切削家加工,极少用来直接制造零件。主要用于炼钢原料或可锻铸铁毛坯。2、灰口铸铁 其中的碳绝大部分以片状石墨形态存在,由于其断口呈暗灰色,故称为灰口铸铁。灰口铸铁有一定的机械性能和良好的切削加工性,是工业中应用最广泛的铸铁。3、可锻铸铁 其中的碳绝大部分以团絮状石墨形态存在,由于其断口呈暗灰色,故称为可锻铸铁,但是可锻铸铁实际上不能锻造,主要用于铸造韧性较好的薄壁零

28、件。4、球墨铸铁 其中的碳绝大部分以球状石墨形态存在,故称为球墨铸铁,球墨铸铁的强度和韧性比灰口铸铁、可锻铸铁都好。因此可以代替部分钢材铸造某些重要零件。5、蠕墨铸铁 其中的碳绝大部分以蠕虫状石墨形态存在,故称为蠕墨铸铁,蠕墨铸铁是一种新型的高强度铸铁。已在生产中得到大量应用。 车上黑色的金属材料主要为钢铁,钢铁主要可分为钢板、特殊钢和铸铁(1) 钢板: 热轧钢板 冲压钢板 涂镀钢板 复合减振钢板(2) 特殊钢: 弹簧钢 齿轮钢 调制刚 非调质钢 渗碳钢 不锈钢 易切削钢第三节 报废汽车有色金属材料的分类与利用纯铝呈银灰色,其密度为2.7×10³kg/m³.仅为铁

29、的1/3,纯铝的塑性好,压力加工性能好,易于加工成板材、箔材、线材等型材。纯铝易吸收冲击,减振性好,纯铝的导热、导电性较好。仅次于银、钢和金。纯铝在大气、弱酸、弱碱介质中的耐腐蚀性能也较好。但是纯铝的强度、硬度和熔点低、焊接性能较差。 铝合金是在纯铝中加硅、镁、锰等合金元素而形成的合金由于合金元素的作用,铝合金的强度、硬度得到了提高,同时它又具有纯铝密度小、导热性好、耐腐蚀性好等优点。铝合金在汽车常用于制造质量要求轻、强度要求较高的零件。 纯铜呈紫红色,故又称紫铜,其密度为8.96×10³kg/m³。纯铜具有优良的导电性和导热性,较好的耐蚀性和塑性,但纯铜的硬度和

30、强度较低。纯铜在汽车的应用主要有两方面:一是利用其导电性,制造电线、电缆和电路接头等电气元件;二是利用其导热性,制造散热器等导热元件。此外,纯铜还可用于制作汽缸垫,进、排气管垫,轴承衬垫和各种管接头等。 由于纯铜的成本较高、强度低,一般不宜用于结构件。在工程上应用较多的往往是在纯铜中加入合金元素形成的铜合金。常用铜合金有黄铜和青铜两大类。 黄铜 黄铜是以锌为主要添加元素的铜合金。按其化学成分的不同,黄铜可以分为普通黄铜和特殊黄铜两类。普通黄铜是由铜和锌两种元素组成的合金。普通黄铜具有良好的耐受性和压力加工性能,其含锌量一般在35%40%之间,具有一定的塑性和强度。 特殊黄铜是在普通黄铜中加入铝

31、、硅、锰、锡、铅等合金元素而形成的合金,按其所加元素的不同,特殊黄铜可分为铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜、锡黄铜、铅黄铜等。 青铜 青铜是指黄铜和白铜(即铜镍合金)以外的铜合金。按其化学成分的不同,青铜可分为锡青铜和特殊青铜两类;按其加工方法的不同,又可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。锡青铜是以锡为主要元素的铜合金,工业用锡青铜的含锡量一般超过14%,锡青铜具有较高的强度和硬度、良好的耐蚀性及铸造性能,特别适合铸造形状复杂、壁较厚的铸件,如青铜工艺品等,锡青铜在汽车上主要用于制造发动机摇臂衬套、连杆衬套等。 特殊青铜又称为无锡青铜,是以铝、铅、硅、铍、锰等元素替代锡作为添加元素而组成的铜合金,按所加元

32、素的不同,特殊青铜可分为铝青铜、铅青铜、铍青铜、锰青铜等。 随着材料科学和汽车制造技术的发展,除了铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属在汽车上得到大量应用外,镁及镁合金、锌及锌合金和粉末合金等新型合金材料在汽车上也得到了应用。(1) 镁及镁合金 镁的密度仅为1.74×10³/m³,不到铝密度的2/3,是金属结构材料中密度最小的,纯镁的强度低,镁合金经热处理后强度有所提高。镁易于吸收冲击能,减振性好。镁的熔点低,铸造性能好。镁的回收利用性也较好,但是镁的塑性较差,压力加工性、耐热性和耐蚀性差并且其价格比铝贵。 镁合金和铝合金一样可分为形变镁合金和铸造镁合金。在汽车上应用

33、的镁合金除少量镁板或镁型材等形变镁合金外,一般都采用铸造镁合金。 目前,镁合金作为汽车轻量化的材料,在汽车上的应用明显不如铝合金普遍。但是随着镁合金性能的改进,它在汽车工业中的应用正在逐渐扩大,如汽车发动机的汽缸体、曲轴箱、汽油滤清器壳体、空气滤清器壳体、进气歧管和风扇叶片等都有用镁合金制造的,又如汽车底盘中的离合器壳、变速器壳转向盘柱和转向器壳等也有用镁合金制造的。此外,镁合金还应用于制造车身装饰框、车门铰链、仪表板和挡泥支架等。(2) 锌及锌合金 锌的密度为7.1×10³/m³。锌合金的强度°比较高,铸造性能好,价格也不贵,但其韧性较低,耐热性、耐蚀

34、性和焊接性能较差。锌合金主要用于铸造受力不大而形状复杂的小型结构件和装饰件。目前,它在汽车上用于制造汽油泵壳、机油泵壳、变速器壳、车门手柄、雨刮器、安全带扣和内饰件等。 (3) 钛及钛合金 钛呈银白色,密度为4.5×10³/m³,熔点高达1700,是一种高熔点的轻金属。纯钛的强度与碳素结构钢相当,耐蚀性与铬镍不锈钢相当,韧性与钢铁相当,钛合金的比强度极高,耐蚀性好并且高温和低温性能都很好,但其加工困难,成本高。钛合金在航空和航天工业中应用普遍,目前在汽车上也得到了应用,通常可用于制造发动机连杆、曲轴、气门、气门弹簧和悬架弹簧等。(4) 粉末合金 粉末合金是由几种金

35、属粉末或非金属粉末压制成型,再经高温烧结而成的材料,粉末合金的冶炼、制取工艺称为粉末冶金。粉末冶金是一种新型技术,它能在完成金属材料冶炼的同时,获得形状大小合乎要求的机械零件,因此,它既是一种制取金属材料的冶金方法,也是制造机械零件的加工方法。粉末冶金获得的粉末合金零件只需少量切削或无需切削,不仅能节约材料、简化加工,而且能获得传统材料所不具备的某些特殊性能。第四节 报废汽车非金属材料的分类与利用 工程上常用的非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料。高分子材料(即分子量特别大的有机化合物)包括塑料、橡胶等。陶瓷材料包括陶瓷、玻璃等。复合材料包括金属和金属之间非金属和金属之间、非金属和非金

36、属之间的复合材料,但工程用复合材料大多以非金属复合材料为主。高分子材料、陶瓷材料和金属材料并称为三大工程材料,复合材料则又是一种新兴、具有广阔发展前景的工程材料。 塑料 随着塑料性能的不断改进,塑料在汽车上除了广泛地应用于制作各种内装饰件外,现在已可用来替代部分金属材料,制造某些结构零件、功能零件和外装饰件。这样不仅可以满足某些汽车零部件的特色性能要求,又符合汽车轻量化的要求。(1) 塑料的组成塑料是以合成树脂为主要原料,并加入某些添加剂而制成的高分子材料。塑料在一定的温度和压力下,能制造出各种形状的制品。 合成树脂 合成树脂是从煤、石油和天然气中提炼出来的高分子化合物,合成树脂是塑料的基本成

37、分,它的种类、性质和含量决定了塑料的性能。塑料的名称大多是以合成树脂的名称来命名的。合成树脂的种类很多,常用的酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。 添加剂 大多数塑料都在合成树脂中加入添加剂,以改善塑料的性能,添加剂的种类很多,按其改善性能的目的不同,主要有填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂和着色剂等。(2) 塑料的分类 塑料的种类有很多,一般可以按以下两种方法分类。 按塑料的热性能和成型特点分,可分为热塑性和热固性塑料。凡能受热软化、冷却后硬化,且此过程可多次反复进行的塑料称为热塑性塑料。这类塑料成型加工方便,废旧塑料可回收使用。但其耐热性相

38、对较差,容易变形。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS塑料、聚甲醛、聚酰胺和有机玻璃等。凡一次加热成型后,不能再通过加热使其软化、溶解的塑料称为热固性塑料。这类塑料耐热性好,不易变形,但生产周期长,废旧塑料不能回收使用。热固性塑料主要有酚醛塑料、氨基塑料和环氧塑料等。 按塑料的用途分,可分为通用塑料和工程塑料。 通用塑料是指用于制造日常用品、农用品等的塑料。这类塑料产量大,成本低,应用广泛。通用塑料主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、氨基塑料和酚醛塑料等。 工程塑料是指用于制造工程构件和机械零件的塑料,这类塑料强度、刚度较高、韧性、耐热性、耐腐蚀性较好,可用来替代金属材料制

39、造机械结构件。工程塑料主要有聚酰胺聚甲醛聚碳酸酯和ABS塑料等。但在实际应用中,工程材料和通用材料的区分并无严格界限。 (3) 塑料的主要特性 塑料和其他材料相比具有许多独特的物理、化学和力学性能,其主要特性如下。 密度小 塑料的密度在0.82×10³2.29×10³/m³之间,仅为钢密度的1/81/4、铝的密度的1/2。因此,塑料用于汽车零部件材料,可减轻汽车的自重。 比强度高 比强度即单位质量的强度。虽然塑料的强度比金属材料低得多,但塑料的密度小,单位面积的质量轻,因此相同质量的构件,塑料的强度高。 耐腐蚀性好 塑料对酸碱盐等溶液具有良好的

40、抗腐蚀能力,可长期在潮湿或腐蚀环境下工作。 绝缘性好 塑料是良好的绝缘体,其绝缘性能与陶瓷相当。 吸振和消声性能优良 塑料大多具有良好的吸振和消声性能,用于制作机械零件时可大大减少振动和噪声。 耐磨和减摩性能优良 一些塑料的摩擦系数小,耐磨性好,自润滑性能良好,可用于轴承材料或其他耐磨材料。第四章 国内外报废汽车拆解技术的对比 第一节 韩国、日本报废汽车拆解技术 2006年3月30日,韩国颁发关于电力及电子产品与汽车资源回收与利用的建议法案,该法案规定了关于危险物质使用的限制和材料与结=结构等相关方面的改进要求,允许政府征税收取汽车制造商及进口商或所有者得循环利用,将于2007年7月后生效。日

41、本于上世纪70年代开始建立循环型经济系统,为应对报废汽车回收物质价格波动、非法丢弃,环境污染和回收利用率低的问题,日本于2002年制定了汽车回收利用法,并与2005年开始实施,该法在资金、信息、管理等方面有很多创新和独到之处。实施之后,取得了较好的效果。日本汽车回收利用法中规定汽车用户要交纳回收利用费,包括5项费用,ASR、安全气囊,氟里昂处理费,资金管理费,安全气囊再资源化和信息管理费,新车用户在购买时交纳以上费用,在用车车主可通过邮局、银行、便利店等代理机构交纳,另外,也可通过年检的代办机构交费。交费后车主会获得盖章的证明,如果没有这个证明,车辆不能通过年检,在确认企业、进口商的粉碎残渣、

42、氟里昂安全气囊回收工作完成后,才向汽车制造厂、进口商支付回收再利用费。第二节 中国报废汽车拆解技术 我国汽车拆解企业和破碎企业在再回收利用的技术与发达国家还有一大段距离,发达国家的在回收利用率已经达到85%,政府规定到2015年要达到98%以上,与外国相比,我国的在回收利用技术还处在刚起步阶段,设备落后,缺乏核心的技术,还没有形成一个完整的再回收体系,再回收拆解企业的资金投入大,收益小,很多商人都不愿意投资这一行业,需要政府出台相关优惠政策、法规鼓励更多的人关注这个行业。 在过去计划经济体制下,报废汽车与再利用一直由两个部门分开运行管理运作,一个是物资部领导的物质公司,另一个是商务部下属的供销

43、合作社系统,旧体制下,回收企业拥有废旧钢材和有色计划调配权利。因此两个系统互不相让,竞争激烈。到了市场经济阶段,报废汽车回收与再制造管权依然一直没有统一,商务部市场建设司主管报废汽车的回收,发改委环资司主抓零件部再制造。环境保护部(原环保局)则负责主管环境方面的事务,而新成立的信息工业部节能与综合利用同样被确定为报废汽车管理新的主管部门。权利的分立如张开的五指,拳头握不紧,怎能有大的发展。 现在我国汽车保有量达几千万辆,年报废汽车数量达400万辆。但是我国报废汽车回收与再利用的发展状况令人不容乐观。第一,国家管理部门对市场监督的作用没有发挥出来,各个部门之间缺乏交流与合作,导致汽车的报废企业鱼

44、龙混杂,各种非法组装和拼装的汽车再上路。第二,对应的法律法规还不完善,报废汽车的补填额少、以旧换新的车型范围限制过严、手续复杂、购买新车价格等原因。第三,汽车拆解企业与零部件再制造企业的技术水平低,场地简陋,设备、设施落后,企业人力成本高,汽车再利用渠道单一,使企业不能收到很好的效益,发展缓慢。第三节 美国及欧盟报废汽车拆解技术 在美国,报废汽车不能被随便遗弃,必须送到专门的报废汽车回收企业进行处理。报废汽车作为一种重要的材料资源,具有较高的残值,能够完全按照市场化运作方式进行回收利用。经过多年摸索,采用了先进的回收技术与设备,如今美国,能把占每辆汽车质量80部件回收并重新利用起来,美国汽车回

45、收利用采用机械化操作,据统计,目前全美共有12000家报废汽车拆解企业,200000家零部件再制造企业和200家拆后报废汽车粉碎企业。它们中的多数与汽车生产企业联合经营,将有再利用价值的发动机、电动机和其他零部件拆卸翻新后,重新出售。据悉废弃汽车在美国已成为一项获利达数十亿美元的新行业。 2000年,欧盟发布报废汽车回收指令,开始将报废车辆的回收利用纳入法制化管理体系,规定,汽车制造厂商在欧盟国家上市新车时必须出具证明,证明其投入市场的新款汽车的材料回收率至少占重量的85,可利用率至少为95,才能获得市场准入许可证。这一报废汽车回收指令在欧洲国家范围内推动了旧车分解及粉碎业务的发展。许多欧洲国

46、家将报废车辆回收的责任由汽车制造商和产品进口国来承担,报废汽车所有者无须支付处理旧车的费用。但也有一些国家在行业协会和政府的协商下,采用政令和行业自主行动相结合的方式,通过提高新车售价将部分报废车辆处理费转嫁给消费者。第五章 报废汽车拆解与环境保护的关系第一节 报废汽车拆解中产生的危害 经我们调查发现,在中国普遍存在着汽车在使用超过法律规定的10年期限后,仍继续使用的情况。这种报废汽车重新回流社会的最主要的途径就是“非法拼装”;由于报废汽车本身过了使用期限后已不再具备在道路上行驶的条件,被再次改装后进入道路行驶,其车本身的安全系能仍大大降低,不符合要求。有数据显示,近几年来,由报废汽车非法拼装

47、上路行驶造成的交通事故时有发生,给人民生命财产安全和社会的稳定发展带来了很大的威胁。更有资料显示,所发生的交通事故中,有13是因为非法拼装的报废汽车造成的;非法拼装报废汽车的安全性能完全得不到保证,是造成交通的主要原因。与此同时,据统计,世界上废旧汽车每年产生的残渣就约有550吨,这些废渣的处理如果不当的话,会对生态环境造成严重的污染。过了使用期限的报废汽车如果继续使用的话,还会排放的大量有有毒有害气体,而汽车尾气正是环境最大的污染源之一。根据调查,在汽车尾气排放的污染物总量中80以上来自在继续使用旧车辆。 不止非法拼装报废车的危害,在报废汽车回收的过程中,也有大量的危害产生。汽车报废后被非正

48、确处理过程中,所产生的废气、废油、废电瓶以及报废的零部件,都对环境的污染十分严重。同时,车内存留的废机油、废旧的电瓶以及报废零件的处理不当,都将对周围的环境造成相当大的破坏。还有汽车空调的制冷剂、氯氟氰,也就是俗称氟利昂直接排放到空气中时,会对大气臭氧层造成相当大堵塞破坏。 在汽车的拆解产生的废水主要的成分为废油液、化学液体以及还没有完全回收的金属成分,特别是其中含有的一些重金属成分,例如铅、铬、镉、水银等危害比较大。这些废水的大量排放会降低水体质量,例如COD或BOD得增加,会造成水体的富营养化,从而造成水草大量生长,破坏当地的生态系统结构。 汽车轮胎等部件使用了大量的橡胶,汽车报废之后,会

49、被大量遗弃或者烧毁,严重污染大气环境,橡胶中含有的硫化物更会给人们的身体健康带来大量伤害。 报废汽车中的非金属成分造成的污染也是报废汽车对环境的危害,汽车中含有的砷、硒等物质,如果处理不当,与会对环境产生重大的危害。 汽车过使用期继续使用,还会导致刹车失灵,转向及发动机等零件失灵;会使车辆的操作稳定性降低;此外,由于机件磨损已经很严重,燃油消耗大于正常水平,排放废气无法达到正常标准,机油消耗增加,从而造成资源浪费,大气污染等问题。第二节 报废汽车危害的解决方法 对于非法拼装的汽车,需从源头上进行管理,当车主购买汽车时,应进行登记,当汽车要报废时,就可以及时通知车主,如逾期不进行报废处理,应进行

50、处罚。这样做可减少非法拼装的车出现。 对于要报废的汽车,怎样发挥它的最大经济效益,形成循环模式,是各国都在探索的。目前汽车循环经济模式一般是“SR”原则。如图: Refine(替换) Reducec(减少) Reuse(在使用) Recycle(再利用) Retrive Energy ( 能 源 利 用 ) Refine就是可替换的原则;内容主要是改变传统的原材料,采用可替换的材料,减少废弃物产生。 Reduce就是减量化原则,内容是要求用较少的原则和能源,特别是控制使用不可再生和有害于环境的资源,从而在经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。 Recyle就是再循环原则,内容是产品使用完后能

51、重新变为可利用的资源,而不是一次性,不可回收的。 Retrieve Energy 就是能源的高效利用,内容是减少废弃物的排放,减少处理废弃物的能源消耗,使能源只用于生产过程中。 对于“5R”原则的实行,以丰田公司为例进行简述。为减少汽车涂装过程中VDC(包含甲苯、二甲苯)的排放量,丰田公司对涂装原料中导入水性漆,从单一面漆工序水性漆与油性漆减低了VOC产量。水性漆的导入,放丰田公司研制了静电高性能钟罩,在涂料中加入附加电荷,从而提高涂装率。这是丰田公司Refine和Reduce的结合应用。 在汽车发动机等铸造过程中会产生粉尘,而粉尘中含有一定数量的废砂。丰田公司对收集后的废砂再次进行分选,之后

52、将部分作为铸器砂再用于回产;部分作为水泥材料或铁资源。这是丰田公司Refine、Recycle的结合应用。 丰田公司自1998年开始实行工业废弃物零填埋(零排放)行动。其内容是以工业生产中废弃物排放量为零,最终实现循环经济产业系统为目标,通过全企业的重组,构筑新型产业群的尝试。废弃物零排放的方法如图: 可回收废弃物处理系统 回收利用废弃物 不可回收 工厂焚烧处理 热量利用 对于可回收的,丰田公司会根据自身需要或者社会企业的需要进行供给或再加工进行供给。对于不可回收的,丰田公司将废弃物放进焚烧炉焚烧,燃烧产生的余热作为余热锅炉热源加热水产生用汽。而焚热产生的废渣可供水泥生产商作为水泥原料。而这就

53、是丰田公司Recycle和Retrieve Energy 的结合应用。 在回收利用的过程中,绿色环保的发展也是汽车工业的趋势。绿色环保能力提升的方向与路径有六个方面:(1)生产制造方式的转变,大力开发清洁能源如乙醇、电能等;从而提升现生产方式的绿色制造能力。(2)汽车产业现制造产品的节能,可替代性、轻质化、低排放等技术创新能力及产业资源配置有效性的高低。(3)绿色制造能力等的提升及技术产业化能力;主要指绿色汽车设计、制造、电动汽车的研发及产业化能力。(4)企业集团研发能力的支撑力量,员工的环保意识与生态意识的培育及绿色人文环境的构建。(5)国家产业政策的导向能力与基础研究的战略投入力度及社会支

54、持体系的建立。(6)基于资源的稀缺性,在汽车制造的整个价值连中导入资源消耗补偿;技术降成本等理念,以技术创新为导向发展循环经济。 汽车工业绿色制造发展的重点有两个:(1)新能源汽车研发。车用绿色燃料主要有液化石油气、天然气、醇类燃料、生物燃料等;还可发展电动汽车,如蓄电池汽车、燃料电池汽车等。(2)新材料的应用。主要是传统的钢铁结构像铝、镁、钛、特种钢、塑料、陶瓷以及合成材料演进,主要是为了降低车身自重从而降低公里耗油量。 汽车工业园是循环经济又一实现形式。围绕汽车制造进行生态产业链的构建,从而降低企业运输成本,带动周边经济发展。在汽车工业园里,可通过吸引外资的形式,以外资为主体,带动本国企业的发展,培育起配套企业。汽车工业园里废物代谢的处理可形成循环,无需靠外部

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