第三章固态废料的破碎第一节破碎的基础理论一、破碎概念破碎：利用外力克服固态废料质点间的内聚力使大块固态废料分裂成小块的过程。磨碎：使小块固态废料颗粒分裂成细粉的过程保护后续设备：分选，焚烧，热解等固态废料的机械强度：抵抗破碎的阻力综合性指标：硬度，解理，韧性，结构缺陷等。1、硬度(工程)——固态废料的碎性抵抗外界机械力侵入的性质，-------坚固性•莫氏硬度：滑石1；石膏2，方解石3，萤石4，磷灰石5，长石6；石英7；黄玉8，刚玉9，金刚石10.•普氏硬度系数：极限抗住压力的强度/1002、韧性物料受压扎，切割，锤击，拉伸，弯曲等外力时表现出的抵抗性能：脆性，柔性（纤维结晶矿），延展性（金属矿），弹性废橡胶，金属屑等3、解理外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面（解理面）的性质极完全解理，完全解理，中等解理，不完全解理等易破碎成片状，纤维状4、结构缺陷矿物中存在的裂缝，裂纹物料粒度变小时，消失。难细磨。固态废料的机械强度：抵抗破碎的阻力通常：抗压，抗拉，抗剪，抗弯强度。抗压强度：250MPa坚硬固废，,40MPa非机械能破碎：热能，电能。-----低温，超声波等1、常用的机械能破碎见图3-4压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎（重力，动冲击）2、固态废料破碎方法选择视机械强度，特别是硬度而定坚硬：挤压，冲击（）韧性：剪切，磨碎，低温破碎脆性：劈碎，冲击破碎---------一般：联合破碎四、破碎基本概念（一）粒径与粒度分布颗粒尺寸指标：粒径，粒度分布，颗粒形状有效直径：与颗粒密度相同，在相同流体中具有相同沉降速度的球形颗粒直径频数分布（直方图）指粒径d间的粒子质量占粒子群总质量的百分数=1时，粒子质量占占粒子群总质量的百分数dddR大于某一粒径dp的所有粒子质量占粒子群总质量的比例maxmaxmaxmax筛下累计分布:小于某一粒径dp的所有粒子质量占粒子群总质量的比例minmin粒径分布频度频数分布粒径分布dddDdddR（）破碎比定义：破碎中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值--表征固废被破碎的程度影响因素：破碎机械的能耗，解决能力破碎比的常用计算方式：1、极限破碎比:破碎前最大粒度/破碎后最大粒度2、真实破碎比:破碎前平均粒度/破碎后平均粒度平均破碎比：一般3~30。磨碎：40~400（）破碎段破碎段：固态废料每经过一次破碎机或磨碎机为一个破2、破碎段数的确定•取决于：原始粒度与最终粒度，破碎机械的能力•段数多：流程复杂，投资增加破碎流程：根据自身的需求（入选粒度）把破碎机、磨碎机依次串联组成破碎和磨碎流程。（五）破碎流程固态废料的性质、粒度大小、要求的破碎比和破碎机类型破碎流程的基本工艺流程：图3-51、单纯的破碎流程常见破碎机常见的破碎机：鄂式破碎机、锤式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机、球磨机等破碎设备选择•需要的破碎能力•固态废料的性质级颗粒大小•对破碎产品粒径，粒度，形状的要求•供料方式，安装操作现场、颚式破碎机可动颚板运动特性：简单摆式，复杂摆式。简单摆动颚式破碎机图3-6机架、工作机构、传动机构、保险装置•动颚靠近固定颚：对破碎腔内物料压碎、劈碎、折断•动颚离开固定颚：破碎后的物料靠自重从破碎腔内落下•破碎比3-6复杂摆动颚式破碎机图3-5与简单摆动颚式破碎机区别1、构造上：少动颚悬挂的心轴，没有垂直连杆。——简单2、动颚额的运动：有水平方向摆动、垂直方向运动（复杂运3、破碎产品较细，破碎比4-6，同规格下破碎能力高20—30%PE、PEX系列颚式破碎机适用于冶金、矿山、建筑、交通、水泥等部门，作为粗碎、中碎抗压强度在300Mpa以下的各种矿石或岩石之用型号最大进料粒度mm排料口调整范围mm解决能力电动机功率(kW)重量PE-60100453-100.2-0.61.10.116PE--400.6-35.50.81PE--603-13152.8PE--805.7-3118.53.25PE--805.7-3118.53.36PE--10010-34306.5PE-0-14037.5-815511.7PE--1.3PE-0-2PE--1.5PE--1.3PE-5-2.8PE-0-1PE-00-2PE-30-29（三）颚式破碎机的特点及应用图3-51、机构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可2、应用破碎坚硬，中硬度腐蚀性强的废物、锤式破碎机1、分类（图3-8）•单转子锤式破碎机：可逆式、不可逆式•双转子锤式破碎机2、单转子锤式破碎机构造•转子（主轴、圆盘、销轴、锤子），锤子以铰链方式装在销轴上；可以在销轴上摆动•转子下部有筛板：——出料3、锤式破碎机原理电动机带动主轴—圆盘—锤子非常快速地旋转，固态废料自给料口进入机内——受高速转子的垂直打击、冲击、剪切、研磨而破碎。•可逆式锤式破碎机特点：转子旋转方向可变——寿命长4、锤子形式材料：高锰钢或其它合金钢形式：（锤子磨损后能上下、前后调头）5、常见的锤式破碎机BJD型普通锤式破碎机图3-102）BJD型破碎金属切屑锤式破碎机图3-103）HammerMills型锤式破碎机图3-94）双转子图3-11主要破碎：中等硬度，腐蚀性弱，体积大废物。含水分，油的有机物，纤维结构废物，韧性的石棉等废料6、锤式破碎机的特点、应用•出料粒度细•大多数都用在：中等硬度、腐蚀性弱的固态废料PC系列单转子锤式破碎机可作干、湿两种形势破碎，大范围的使用在矿山、冶金、建材、采石等工业部门，用以对石灰石、铝矿石、媒、焦炭、油母页岩、白垩、石膏等物料进行中碎、细碎。PC型锤式破碎机技术性能及参数电动机外观尺寸重量(不含电机)kgPC13~25JRPC514~22Y106L-2293213PC1018~ 24 Y28 0M- 55980 14951698 1020 2528 PC0 604 600 400 100 1512~ 15 Y18 0M- 2 1200 3、冲击式破碎机 1、类型 1）Universa型冲击式破碎机 图3-12 构造： 转子槽上有两个板锤1——锲块、液压固定•冲击板4——组纲条组成，用弹簧支撑 特点研磨板和筛条可以拆卸。 ——要求粒度小时，加研磨板 ——对固体废弃物破碎的适应能力强 2）Hazemagsa型冲击式破碎机图3-12 2、冲击式破碎机的特点和应用 •破碎比大，适应能力强、构造简单、尺寸小，操作方 便、易维护 •用于中等硬度、软质、韧性及纤维状固态废料 （水泥、建材、化工、玻璃等） 4、剪切式破碎机 通过固定刀和可动刀之间的齿合作用，将固态废料切开、 割裂 很适合破碎低二氧化硅含量的松散物料 1、Von Roll 型往复剪切式破碎机 3-13 2、Lindemann型剪切式破碎机 3-14 3、旋转剪切式破碎机 （图3-15） 四、辊式破碎机 光辊破碎机：辊子表面十分光滑，压挤和研磨破碎——硬度 大的废物 齿辊破碎机：辊子表面有齿牙，劈碎——脆性、含泥粘 性废物 3-16 1、双齿辊破碎机 2、单齿辊破碎机 烧结矿、煤炭、 水泥、硅酸盐、玻 璃、陶瓷等行业， 适于中等硬度以下 脆性物料的破碎， 大多数都用在矿石的中 细碎作业 五、球磨机 1、球磨机的构造和工作原理 图3-17 构造：圆柱形筒体、端盖、中空轴径、轴承、传动 大齿圈等 筒体内装有25—50%有效容积、25—150mm的 通体内壁有衬板——防筒体磨损、提升钢球2、球磨机的应用 水泥球磨机 水泥球磨机用于 粉磨水泥原料， 它分为干法和湿 法两种 返回技术参数 型号 规格 生产 能力 转速(r/mi 功率（kw MQG1245 1200 4500 1.4-2 30.5 5.2 45 ZD30 12 MQG1 557 1500 5700 3.5- 4.5 29.86 12.25 115 ZD40 23 MQG1 864 1830 6400 5.5- 6.4 24.23 18.5 155 ZD50 34.6 MQG1 870 1830 7000 6-7 23.91 21 185 ZD60 36.5 MQG2 265 2200 6500 14～ 15 21.4 31 380 ZD70 50 棒磨制砂机 耐材、化工、冶金、 玻璃行业对磨后成品 均匀度要求比较高的 碎磨作业； 建筑用砂的制砂主机 螺旋搅拌磨矿机 由筒体、螺旋搅拌器、传 动装置和机架等组成。 筒体内填充一定的磨矿介 质，螺旋搅拌器作缓慢旋转， 磨矿介质和物料在筒体内作 整体的多维循环运动和自转 运动。 摩擦、挤压、剪切和冲击力。 低温破碎与湿式破碎一、低温破碎 ——汽车轮胎、电器、电线、低温破碎原理和流程 •部分固态废料常温下难破碎，低温变脆 •不同的物质脆化温度不同——选择性破碎 制冷剂： ——对象限于常温难破碎的废物：橡胶、塑料 工艺流程 图3-19 与常温破碎比：动力消耗减至1/4以下，噪声降低 4dB，震动减轻1/4—1/5 2、低温破碎的应用 1）塑料低温破碎 不同塑料脆化点不同；冲击破碎合理 2）从有色金属废物中回收铜、铝、锌 3）汽车轮胎的低温破碎 图3-21 DFJ低温粉碎机 冷却、 输送、粉碎、分离和收 集等系统组成很适合 加工热塑性、纤维性等 热敏性物料，是一种高 效节能的理想设备 二、湿式破碎 1、湿式破碎原理 用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和水流剧烈搅拌 破碎成浆液，回收垃圾中的纸纤维。 2、湿式破碎机的构造 图3-20 分为三部分： 3、湿式破碎的优点