【概念】破碎；低温破碎；破碎比；破碎段【知识点】破碎目的；破碎原理；破碎方法；破碎流程；破碎设备破碎的目的破碎的目的增大压实密度破碎理论破碎理论自冲击破碎理论固态废料的机械强度固态废料的机械强度固态废料的机械强度是指固态废料抗破坏（包括破碎、磨损、挤压、弯曲、变形等）的能力，即固态废料受外界的力的作用时，其单位面积上所能承受的最大负荷。通常用静载下测定的抗住压力的强度、抗剪强度、抗弯强度和抗拉强度来表示。抗压强度大于250MPa的为坚硬固态废料；40～250MPa的为中硬固态废料；小于40MPa的为软固态废料。机械强度与颗粒大小的关系破碎方法破碎方法机械能破碎是利用破碎工具（如破碎机的齿板、锤子、球磨机的钢球等）对固态废料施力而将其破碎的。a－挤压；b－劈碎；c－剪切；d－磨碎；e－冲击破碎图3.1机械能破碎几种方式湿式破碎是利用纸类、纤维类废物在水中易调制成浆的特点，对纸类和纤维类垃圾进行回收而发展起来的一种破碎方法。图3.2湿式破碎机的结构原理1－电动机；2－筛网；3－含纸垃圾；4－转子；5－斗式脱水提升机；6－有色金属；7－铁；8－循环用水；9－浆液；10－减速机投入垃圾第一段筛网第二段第三段II组III组在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比maxmaxcpcp固态废料每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎段。（a）单纯破碎工艺（b）带预先筛分破碎工艺（c）带检查筛分破碎工艺（d）带预先筛分和检查筛分破碎工艺破碎破碎破碎图3.4破碎的基本工艺流程选择破碎设备因素：破碎设备的破碎能力；固态废料的性质粒度；对破碎产品的粒度、组成及形状的要求；设备的供料方式；安装操作场所情况等。破碎固态废料常用的破碎机有颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机等几种类型。颚式破碎机内有个很重要的核心部件－可移动式颚板（简称动颚板）。通常按照动颚板的运动特性将颚式破碎机分为简单摆动型和复杂摆动型，也是目前工业中应用最广的两种。101112图3.5简单摆动型颚式破碎机1－心轴；2－偏心轴；3－连杆；4－后肘板；5－前肘板图3.6简摆颚式破碎机工作原理示意图11101312图3.7复杂摆动型颚式破碎机1－机架；2－可动颚板；3－固定颚板；4，5－破碎齿板；6－偏心转动轴；7－轴孔；8－飞轮；9－肘板；10－调节楔；11－模块；12－水平拉杆；13－弹簧图3.8复摆颚式破碎机工作原理示意图1－固定颚板；3－可动颚板；4－前（后）推力板；5偏心轴新型颚式破碎机新型颚式破碎机111012进料图3.9新型颚式破碎机1－飞轮；2－偏心轴；3－动颚；4－定颚（机体）；5－转子；6－齿轮箱；7－下料斗；8－联轴器；9－电机；10－三角带；11－皮带轮；12－进料斗II图3.10双腔颚式破碎机机构示意图1－固定颚板a；2－活动颚板a；3－动颚；4－偏心轴；5－连杆；6－活动颚板b；固定颚板b；I－破碎腔a；II－破碎腔b图3.11振动颚式破碎机1－机座；2－颚板；3－不平衡振动器；4－扭力轴锤式破碎机是利用冲击摩擦和剪切作用将固态废料破碎。其主要部件有大转子、铰接在转子上的重锤（重锤以铰链为轴转动，并随大转子一起转动）及内侧的破碎板。锤头（a）不可逆式(b)可逆式图3.12单转子锤式破碎机的示意图1－检修孔；2－盖板；3－螺栓锤式破碎机大多数都用在破碎中等硬度且腐蚀性弱的固态废料，例如，煤矸石经一次破碎后小于25mm的粒度达95%；锤式破碎机还可破碎含水分及油质的有机物、纤维结构、弹性和韧性较强的木块、石棉水泥废料、回收石棉纤维和金属切屑等;另外，锤式破碎机在破碎大型固态废料，如电冰箱、洗衣机及废旧汽车方面也具有一定的优势。其缺点是噪声大，安装需采取防震、隔音措施。图3.13BJD型普通锤式破碎机1－锤子；2－旁路；3－格栅；4－测量头图3.14BJD型破碎金属切屑的锤式破碎机1－衬板；2－弹簧；3－锤子；4－筛条；5－小门；6－非破碎物收集区；7－给料口图3.15HammerMills型锤式破碎机1－切碎机本体；2－锤头（小）；3－锤头（大）；4－压缩给料机；5－切断垫圈；6－栅条；7－输送器图3.16Novorotor型双转子锤式破碎机1－细粒级产品出口；2－风力分级；3－物料入口图3.17Universa型冲击式破碎机1－板锤；2－筛条；3－研磨板；4－冲击板；5－链幕图3.18Hazemag型冲击式破碎机1－固态废料；2－一级冲撞板（固定刀）；3－二级冲撞板（固定刀）；4－排出口；5－旋转打击刀图3.19内通道式破碎机结构示意图1－进料斗；2－机盖；3－主轴；4－筒体；5－上转子；6－下转子；7－底盘；8－机座；9－带轮；10－下料斗；11－张紧装置；12－电动机剪切式破碎机是以剪切方式为主，对物料进行破碎的机械设备。剪切破碎机是通过固定刀和可动刀（往复式刀或旋转式刀）之间的啮合作用，将固态废料切开或割裂成需要的形状和尺寸，很适合对二氧化硅含量低的松散废物进行破碎。图3.20VonRoll型往复剪切破碎机图3.21Lindemann型剪切破碎机1－剪切刀片；2－压紧器；3－送料器；废物图3.22旋转剪切式破碎机1－旋转刀；2－固定刀图3.24光面双辊式破碎机（a）双齿辊破碎机；（b）单齿辊破碎机图3.25齿辊破碎机工作原理图3.26颚辊破碎机破碎原理图1－颚式破碎机；2－破碎物料；3－对辊破碎机；4－减振弹簧转子图3.27“石打石”自破碎图3.28SHD型破碎机构造图1－安全帘；2－进料滚筒；3－不可破碎物排放门；4－转子；5－筛；6－钢砧；7－废钢料图3.29ZK型破碎机构造图1－废钢；2－进料辊；3－压盖；4－转动压臂；5－转子；6－旋转格栅；7－活动铁砧；8－抽尘装置细磨有三个目的：对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件；对多种废料原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用；制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。细磨机对垃圾的破碎程度远超于破碎过程。细细磨机对垃圾的破碎程度远超于破碎过程。细磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。工磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。工业上应用的细磨设备类型很多，如球磨机、棒磨业上应用的细磨设备类型很多，如球磨机、棒磨质；若以自身废物作介质，就被称为自磨机，自质；若以自身废物作介质，就被称为自磨机，自磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。图图3.303.30球磨机结构球磨机结构（（aa）和工作原理（）和工作原理（bb）示意图）示意图11－筒体；－筒体；22－端盖；－端盖；33－轴承；－轴承；44－大齿轮；－大齿轮；55－钢球（a）泻落状态；（b）抛落状态；（c）离心状态图3.31磨介的运动状态球磨机由于规格、卸料和传动方式等不同分为多种类型，如流溢型球磨机、格子型 球磨机和风力排料球磨机等。 图3.32 流溢型球磨机构造图 图3.33格子型球磨机工作原理示意图 8－人孔；9－楔形压条；10－中心衬板；11－排料格子板；12－大齿轮；13－端盖；14－锥形体；15－楔铁；16－联轴节；17－电动机 图3.35风力排料球磨机构造图 1－给料口；2－密封装置；3－筒体；4－石棉垫；5－毛毡；6－端盖；7－排料口 棒磨机和溢流型球磨机结构基本类似，但是前者采用钢棒作为细磨介质。为避免筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒 现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后，内表面是平直的。 钢棒长度一般比筒体长度短20～50 mm。 棒磨机的钢棒是通过“线接触”产生的压碎和研磨作用来粉碎固废。因此具有选择性的破碎作用，更减少了固体废 物的过粉碎。其产品粒度均匀，钢棒消耗量低。它一般用 于第一段的粗磨。在钨、锡或其他稀有金属矿的重选厂或 磁选厂从尾矿中回收其金属时，为了防止固废中的金属过 粉碎，常采用棒磨机。 棒磨机工作转速通常约为临界转速的60％～70％；充填系数一般为35％～40％；固态废料粒度不宜大于25 mm。 砾磨机是一种用砾石或卵石作细磨介质的细磨设备，是古老的细磨设备之一。由于细磨机的生产 率与细磨介质的比重成正比，因此砾磨机的筒体 尺寸要比相同生产率的球磨机大。同时，其衬板 一般要求能够夹住细磨介质，形成“自衬”，以 减少衬板磨损，加强提升物料能力和固态废料间 的粉碎作用。因此，采用网状衬板和梯形衬板， 或者两者的组合。使用砾磨机时，转速一般比球 磨机略高，常为临界转速的85％～90％。 砾磨机具有单位处理能耗小，生产费用低、节省金属材料（如细磨介质）、能避免金属对物料的 污染等特点，适用于对产品有某种特别的条件的场 式自磨机的物料粒度一般为300～400mm，一次磨 细到0.1 mm以下，粉碎比可达3000～4000，比球 磨机等有介质磨机大数十倍。 利用物质在低温下易变脆的特性或者利用利用物质在低温下易变脆的特性或者利用 不同废物脆化温度的差异，在低温下对其 不同废物脆化温度的差异，在低温下对其 进行选择性破碎的过程，即为低温破碎。 进行选择性破碎的过程，即为低温破碎。 低温破碎常常要配置制冷系统，液氮具低温破碎常常要配置制冷系统，液氮具 有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点， 有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点， 常用来做制冷剂。然而，由于制备液氮需 常用来做制冷剂。然而，由于制备液氮需 耗用大量能源，且需要量较大，造成费用 耗用大量能源，且需要量较大，造成费用 昂贵。 昂贵。 液氮贮槽高速冲击破碎机 预冷装置 液氮 浸没冷却装置 风选 静电分离 皮带运输机 磁选 筛选 图3.37 低温破碎工艺流程图 低温破碎的应用 塑料低温破碎 塑料低温破碎 有关塑料的低温破碎的研究结果如下： 各种塑料的脆化点。PVC（聚氯乙烯）：－5～－20；PE（聚乙 烯）：－95～－135；PP（聚丙烯）：0～－20。 冷冻装置。将塑料放在4 m长皮带运输机上，在绝热壁厚为300 mm的 冷却槽内移动。从槽顶喷入液氮，4 min后温度降至－75；62 min后 温度降至－167。 采用仅具有拉伸、弯曲、压缩作用力的简单破碎机时，低温破碎所需 动力大于常温破碎。采用冲击式破碎机时，则低温破碎所需动力比常 温破碎要小得多。 膜状塑料难于低温破碎。 根据以上判断，低温破碎应选择以冲击力为主、拉力和剪切力为辅的