报废汽车车身破碎料中所含的废不锈钢具有重要的回收价值,对其回收利用能带来一定的经济和社会环保效益。气刀分选是一种气动分离技术,利用高速气流形成气刀,对不锈钢产生冲击力,改变其运动轨迹,将其与非金属分离。本文将气刀分选技术用于不锈钢的分选,完成了气刀分选机的研制,采用数值模拟与试验方法研究了其分选规律。针对不锈钢的识别特性,确定了气刀分选的基本工艺流程,使用皮带运送均匀破碎料,采用接近开关进行破碎料识别,PLC系统控制分选动作,电磁阀喷气形成气刀实现破碎料分离,完成了控制系统的算法设计、程序编写和电路设计。根据理论推理,计算了不锈钢破碎料的运动轨迹,确定分选机构不同位置下不锈钢破碎料理论喷射点和喷气延时。为保证控制系统计算出的延时具有足够的准确度,可设置可调节的距离参数,进行延时设定实验,结果表明,当设定距离比理论计算值低30mm左右时,能有效减小由于系统响应带来的延时计算误差,获得较高精度的喷气延时。研究了射流的基本理论,模拟喷射分选流场,分析不同喷嘴尺寸参数和流量条件下射流速度、射流发散角、核心区长度的分布变化规律,结果表明,喷嘴出口直径越大,核心区越长,但出射速度也会变小;出口直径都为6mm时,锥形喷嘴的射流核心区长度比圆柱形喷嘴长5mm,而发散角变化很小,分析结果可为喷嘴设计及参数优化提供理论依据;多个喷嘴同时喷气时,计算得到的射流宽度可能远大于破碎料尺寸,为减小带出率,采用调节接近开关径向检测范围的方法,缩小多喷嘴下的射流宽度,提高喷气精度。进行了分选预试验,确定不同破碎料速度下喷嘴最佳位置及最佳延时。根据决定喷嘴位置的参数选定试验参数、进行正交试验并分析试验结果,研究喷嘴位置对分选效率的影响规律,结果表明,分选机构喷嘴末端距离喷射点越近,分选效率越高,最高准确率可达95%,最低准确率为71%,各种工况下的分选纯净度均在80%以上;对于片状物料,尺寸增大会导致其轨迹不确定因素增多,分选准确率降低;通过调节喷气延时和分选机构位置,可以保证分选机在皮带速度为1-2.5m/s下的分选准确率和纯净度均在90%以上。