固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 江苏省在线开放课程 固态废料的破碎 主讲：徐慧 固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste • 【概念】 • 破碎 • 【方法原理】 • (1)破碎的基本原理； • (2)破碎效果的影响因素。 • (3)破碎的工艺及装置。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 破碎:利用外力克服固体废物质点 间的内聚力而使大块固体废物分裂成小 一 块的过程。 破 磨碎：使小块固体废物颗位分裂成 碎 细粉的过程。 概 念 破碎是所有固体废物回收处理方法的必 不可少的预处理工艺，是后续处理与处 置必须经过的过程。 固态废料处理与处置固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 1）使固态废料的容积减小，便于运输和贮存。 2）为固态废料的下一步加工作准备，并为固态废料的 二 分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固态废料 中某种成分，更有利于固体废物的资源化。 破 3）使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、 碎 熔融等作业的稳定性和热效率。 目 4）用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高 的 而均匀，可以加快复土还原。 5）防止粗大、锋利的固体废物损坏运行中的处理机械， 如分选机、焚烧和热解的设备或炉膛。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三 1、物料机械强度 影 响 物料机械强度—— 物料一系列力学性 破 质所决定的综合指标，主要有硬度、解理、韧 碎 性及物料的结构缺陷。 效 果 2、破碎力 因 素 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 1）硬度： 物料抵抗外界机械力侵入的性质，硬度越高，抵 抗外界机械力侵入的能力越大，越难破碎。 2）韧性： 物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作 用时表现出的抵抗性能。包括脆性、柔性、延展性、 挠性、弹性等。脆性物料容易破碎，柔性、延展性、 挠性及弹性大的物料不容易破碎。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3）解理： 物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面 的性质。是结晶物料特有的性质。 4）结构缺陷： 颗粒变的细小后，颗粒表面裂缝减小甚至消失， 强度增大，力学均匀，颗粒变的不易破碎。 固态废料处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 细块物料结构缺陷少，难磨； 影 粗块多，易碎 响 结构 破 缺陷 极完 脆性 全、完 碎 柔性 影响破碎 全、中 效 延展性 韧性 效果因素 解理 等、不 挠性 完全、 果 弹性等 极不完 因 硬度 全解理 素 F.C邦德功指数；莫氏硬度（10级）；普氏 硬度系数f∝δ 压 固态废料处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 湿式破碎 超声破碎 一般的 湿式 四 非机 减压破碎 破碎机兼 破碎和半 、 械能 热力破碎 有多种破 湿式破碎 干 破碎 低温破碎 碎方法， 在破碎的 同时兼有 破 式 机 劈碎 通常是破 分级分选 碎 破 械 冲击破碎 碎机的组 的处理。 碎 能 剪切破碎 件与物料 方 破 磨剥破碎 及物料间 干式 多种力综 破碎即通 法 碎 挤压破碎 合作用结 常所说的 果 破碎。 半湿式破碎 目前广泛应用的是机械能破碎，主要有压碎、劈碎、 折断、磨碎和冲击破碎等方法。 固态废料处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固态废料的破碎 常用破碎机的破碎方式 a) 压碎 b) 劈碎 c) 剪切 d) 磨剥 e) 冲击破碎 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固体废物的破碎 破碎方法的选择（固体废物的机械强度特别是废物的硬度）： 1）脆硬性的废物（如各种废石和废渣等）：采用劈碎、冲击、 挤压破碎； 2）柔韧性废物（如废橡胶、废钢铁、废器材等）：利用其低温 变脆的性能而有效地破碎，或是采用剪切、冲击破碎和磨碎；而 当废物体积较大不能直接将其供入破碎机时，需先行将其切割到 可以装入进料口的尺寸，再送入破碎机内； 3）含有大量废纸的城市垃圾：采用半湿式和湿式破碎。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 破 颗粒的 球体等效直径、 颗粒有球形、片状、 碎 粒度 有效直径和筛径 柱状等 效 颗粒级 累积曲线 表征不同粒级的颗 果 分布 频度曲线 粒相对量 及 真实破碎比 表示废物被破碎的程 破碎比 度，一般破碎机，3～ 度 极限破碎比 30，磨碎机，40～400 量 破碎段 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 球体等效直径指与不规则颗粒具有相同体积的直径。 有效直径是指与颗粒密度相同，并在相同流体中具有相 同沉降速度的球形颗粒的直径。 筛径是指物料通过筛子的筛孔的孔径。 累积曲线是指比某一粒径大或小的颗粒量占总颗粒量的 质量分数对应于粒径的曲线。 频度曲线是指某一粒径范围内的颗粒量占总颗粒量的质 量分数与粒径间隔的比对应于各自粒径范围所做的曲线。 固体废物回收处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 带预先筛分和检 查筛分破碎工艺 破 带检 带预 碎 查筛 先筛 工 分破 分破 艺 碎工 碎工 艺 艺 单纯破碎工艺 固态废料处理与处置固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 破碎设备的选择： 1）所需破碎能力，固废性质（如破碎特性、硬 度、密度、形状、含水率等）和颗粒的大小； 2）对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要 求； 3）供料方式； 4）安装操作现场情况； 5）有效控制所需产品尺寸并且使功率消耗达到 最小。 固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 粉磨机 球磨机 自磨机 剪切破碎机 辊式破碎机 Von Roll型往复式 光辊、齿辊 Lincle-mann型 单齿辊 旋转剪切式 五、常见 双齿辊 破碎设备 锤式破碎机 冲击式破碎机 Hammer Mills式 Universa型 颚式破碎机 BJD型 Hazemag型 Movorotor型双转子 简单摆动式 复杂摆动式 综合摆动式 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 1. 颚式破碎机 图 简单摆动型鄂式破碎机 图 复杂摆动型鄂式破碎机 颚式破碎机是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作 用，粗碎或中碎坚硬或中硬度物料的破碎机械。包括 简单摆动和复杂摆动两种类型。 固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 特点：结构简单、坚固、维护方便、高度 小，工作可靠等特点。在固态废料破碎处 理中，主要用于坚硬或中硬的废物。 例如，煤歼石作为沸腾炉燃料，制砖 和水泥原料时的破碎等。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 2. 锤式破碎机 图 不可逆式单转子锤式破碎机 锤式破碎机是利用锤头的高速冲击作用，对物 料进行中碎和细碎作业的破碎机械。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 图 Hammer Mills式锤式破碎机 图 Movorotor型双转子锤式破碎机 固体废物回收处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 图 BJD型锤式破碎机 固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 3. 冲击式破碎机 图 冲击式破碎机 冲击式破碎机：该机主要用于破碎家具、电视、杂器等生活废物。 对于破布、金属丝等废物可通过月牙、齿状打击刀和冲击板间隙 进行挤压和剪切破碎。 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 自击式破碎机：特点在于“自击”，废料与废料 在破碎腔中自行高速撞击粉碎，并在破碎腔中产生自 然堆积形成保护层，保护周护板不受磨损。 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 冲击式破碎机的特点：破碎比大、适应性强、构造简 单、外形尺寸小、操作方便、易于维护等特点。 适用于破碎中等硬度、软质、脆性、韧性以及纤 维状等多种固体废物。 我国在水泥、火力发电、玻璃、化工、建材、冶 金等工业部门大范围的应用。 固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 4. 剪切式破碎机 • 剪切式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，将固体废物切开 或割裂适宜的形状和尺寸，特别适合破碎低二氧 化硅含量的松散物料。 固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste Von Ron 型往复剪切式破碎机 固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 5.辊式破碎机 辊式破碎机是利用棍面的摩擦力将物料咬入，使 之承受挤压而破碎的机械。适用于粗碎、中碎或细碎 煤炭、石灰石、水泥熟料和长石等中硬以下物料。 (1)辊式破碎机的特点 辊式破碎机的特点是能耗低、产品过度粉碎程度 小，构造简单，工作可靠等。其缺点是占地面积大， 破碎比小。 固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste (2)辊式破碎机的类型 按辊子的特点：光辊破碎机和齿辊破碎机。 光辊破碎机：辊子表面光滑，具压挤破碎兼有研 磨作用，用于硬度较大的固态废料的中碎和细碎。 齿辊破碎机：辊子表面带有齿牙，主要破碎形式 是劈碎，用于破碎脆性和含泥粘性废物。 固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 齿辊破碎机按齿辊数目又可分为单齿辊和双齿辊破 碎机两种。 固态废料处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 6.球磨机 (1)球磨机的构造 由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、 轴承和传动大齿圈等部件组成。 ( 2）球磨机的应用 在煤矸石生产水泥、砖瓦、石矸棉、 化肥和提取化工原料等； 在硫铁矿烧渣炼铁制造球团，回收 有色金属、制造铁粉和化工原料、 生产铸石等； 电石渣生产水泥、砖瓦、回收化工 原料等； 钢渣生产水泥、砖瓦、化肥、溶剂 等等过程对固体废物的磨碎。 固体废物回收处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste

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