第三章 固态废料 的破碎和细磨 固态废料处理与处置 细 磨 2 低温破碎 3 破 碎 1 第三章 固态废料的破碎和细磨 3.1 破碎 3.1.1 破碎概念和目的 3.1.2 破碎理论 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 3.1.4 破碎设备 3.1.1 破碎概念和目的 固态废料 进行破碎 的目的 减小固态废料的容积，便于运输和贮存 为固态废料的分选工序提供适合的粒度，从而更有效地回收固态废料中的有用成分 防止粗大、锋利的固态废料损坏后续处理工序（如分选、焚烧和热解）中的设备或炉膛 3.1.1 破碎概念和目的 固态废料 进行破碎 的目的 增加固态废料的比表面积，提高焚烧、热分解、熔融等工序的稳定性和效率 为后续处理和资源化提供合适的尺寸。 破碎后的生活垃圾压实程度高，密度均匀，在进行填埋处置时，可以加快复土还原。 3.1.2 破碎理论 ⒈ 层压破碎理论 物料破碎的概念历史悠远长久，早在20世纪50年代关于破碎的研究工作就开始大规模展开，通过不断地寻求高效率的破碎技术，实现工矿业的节能减耗，减少相关成本。 基于这两个认识形成的“层压破碎理论”，与传统的挤压破碎理论不同，后者认为物料的破碎是基于单颗粒，破碎发生在颗粒与衬板之间。 3.1.2 破碎理论 ⒉ 自冲击破碎理论 自冲击破碎理论是20世纪80年代提出的，和传统板锤与物料间发生冲击的破碎方法不一样，自冲击破碎是物料与物料之间的冲击破碎。一部分物料通过非常快速地旋转装置获得动能，与另一部分靠自身重力落下的物料产生冲击破碎，在破碎腔内还有一部分物料形成自衬式工作部件，防止机器本身受到磨损。 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⒈ 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、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⒉ 破碎方法 ⑴干式破碎 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 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⑵湿式破碎 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 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⑶半湿式破碎 图3.3 半湿式破碎机结构原理 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⒊ 破碎比和破碎段 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。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，也表征废物被破碎的程度。其计算方式有两种： ①固态废料破碎前的最大粒度（Dmax）与破碎后最大粒度（dmax）来计算破碎比i，即 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ②用固态废料破碎前的平均粒度（Dcp）与破碎后平均粒度（dcp）来计算破碎比i，即 总破碎比等于各段破碎比的乘积： 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ⒋ 破碎流程 图3.4 破碎的基本工艺流程 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ①单纯的破碎流程 见图3.4中（a），具有组合简单、操作控制方便、占地面积少等优点，但破碎产品的粒度不高。 ②带有预先筛分的破碎流程 由图3.4中（b）所示，其特点是预先筛分废物中不需要破碎的细粒，相对地减少了进入破碎机的总给料量，避免过度粉碎，有利于减耗节能。 3.1.3 固态废料的机械强度和破碎方法 ③带有检查筛分的后两种破碎流程 由图3.4中（c）和（d）所示，其特点是能够将破碎产物中大于所要求尺寸的产品颗粒分选出来，送回破碎机进行再破碎。因此，该流程可获得全部符合粒度要求的产品。 3.1.4 破碎设备 ⑴颚式破碎机 ①简单摆动型颚式破碎机 图3.5 简单摆动型颚式破碎机 1－机架；2－固定齿板；3－动颚齿板； 4－前肘板； 5－可动颚板；6－心轴；7－偏心轴；8－连杆；9－飞轮； 10－后肘板；11－拉杆；12－调整千斤顶 3.1.4 破碎设备 图3.6简摆颚式破碎机工作原理示意图 1－心轴；2－偏心轴；3－连杆；4－后肘板；5－前肘板 3.1.4 破碎设备 ②复杂摆动型颚式破碎机 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 3.1.4 破碎设备 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 3.1.4 破碎设备 ③新型颚式破碎机 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 3.1.4 破碎设备 ④双腔颚式破碎机 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 3.1.4 破碎设备 ⑤振动颚式破碎机 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 3.1.4 破碎设备 ⑵锤式破碎机 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 3.1.4 破碎设备 目前专用于破碎固态废料的锤式破碎机有以下几种类型： ①BJD型普通锤式破碎机 图3.13 BJD型普通锤式破碎机 1－锤子；2－旁路；3－格栅；4－测量头 3.1.4 破碎设备 ②BJD型破碎金属切屑的锤式破碎机 图3.14 BJD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 3.1.4 破碎设备 ③Hammer Mills型锤式破碎机 图3.15 Hammer Mills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 3.1.4 破碎设备 ④Novorotor型双转子锤式破碎机 图3.16 Novorotor型双转子锤式破碎机 1－细粒级产品出口；2－风力分级器；3－物料入口 3.1.4 破碎设备 ⑶冲击式破碎机 图3.17 Universa型冲击式破碎机 1－板锤；2－筛条；3－研磨板；4－冲击板；5－链幕 3.1.4 破碎设备 图3.18 Hazemag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 3.1.4 破碎设备 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 3.1.4 破碎设备 ⑷剪切式破碎机 ①Von Roll型往复剪切破碎机 图3.20 Von Roll型往复剪切破碎机 3.1.4 破碎设备 ②Lindemann型剪切破碎机 图3.21 Lindemann型剪切破碎机 1－剪切刀片；2－压紧器；3－送料器； 3.1.4 破碎设备 ③旋转剪切破碎机 图3.22 旋转剪切式破碎机 1－旋转刀；2－固定刀 3.1.4 破碎设备 ④油压式剪切破碎机 图3.23 油压式剪切破碎机 1－加料仓；2－推料装置；3－预压缩装置；4－推料板； 5－给料台；6－压紧装置（冲压）；7－横向剪切刀； 8－纵向剪切刀（横切）；9－剪切装置（刀具） 3.1.4 破碎设备 ⑸辊式破碎机 图3.24 光面双辊式破碎机 3.1.4 破碎设备 ⑸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 3.1.4 破碎设备 ③颚辊破碎机 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 3.1.4 破碎设备 ⑹自冲击破碎机 图3.27 “石打石”自破碎 3.1.4 破碎设备 ⑺废钢破碎机 废钢铁已被公认为理想的炼钢原料，随国民经济发展的发展和人民生活水平的提高，机械设备、汽车、家用电器等不但数量增多，而且更新周期缩短，产生了大量的含有废钢铁的固体垃圾，这也促进了废钢铁加工业的发展。 3.1.4 破碎设备 破碎机 处理后的 废钢的特点 料形整齐，规格相近 有较高的堆比重 有较高的堆比重 纯度较高 3.1.4 破碎设备 利用破碎钢 进行钢铁冶炼的优点 收得率高 钢水的化学成份稳定，硫磷含量低 冶炼周期缩短 炉内衬里寿命延长 空气污染和炉渣减少 每吨钢水的耗电量降低 3.1.4 破碎设备 利用破碎机进行废钢的加工回收，存在的优势 扩大了加工回收范围 价值空间高 运输方便、高效 3.1.4 破碎设备 废钢破碎机是废钢破碎线的主体设备。 ①Newell公司的SHD型破碎机 图3.28 SHD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 3.1.4 破碎设备 ②Lindemann公司ZK型破碎机 图3.29 ZK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 3.2 细磨 3.2.1 细磨原理和方法 3.2.2 细磨设备 3.2.1 细磨原理和方法

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