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1、第三章第三章 固体废物的破碎固体废物的破碎第一节第一节 破碎的基础理论破碎的基础理论一、破碎概念一、破碎概念 破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力使大块固体破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力使大块固体废物分裂成小块的过程。废物分裂成小块的过程。磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程二二破碎目的破碎目的 减小容积减小容积-运输，贮存运输，贮存改善分选操作条件改善分选操作条件提高固废比表面积，提高焚烧，热解等效率提高固废比表面积，提高焚烧，热解等效率改善土地填埋条件改善土地填埋条件保护后续设备：分选，焚烧，热解等保护后续设备：分选，焚烧，热解等
2、固体废物的机械强度：抵抗破碎的阻力固体废物的机械强度：抵抗破碎的阻力 综合性指标：硬度，解理，韧性，结构缺陷等。综合性指标：硬度，解理，韧性，结构缺陷等。1、硬度、硬度(工程工程)固体废物的碎性固体废物的碎性 抵抗外界机械力侵入的性质，抵抗外界机械力侵入的性质，-坚固性坚固性莫氏硬度：莫氏硬度：滑石滑石1；石膏；石膏2，方解石，方解石3，萤石，萤石4，磷灰石，磷灰石5，长石长石6；石英；石英7；黄玉；黄玉8，刚玉，刚玉9，金刚石，金刚石10.普氏硬度系数：普氏硬度系数：极限抗压强度极限抗压强度/1002、韧性、韧性 物料受压扎，切割，锤击，拉伸，弯曲等外力时表现出的物料受压扎，切割，锤击，拉伸
3、，弯曲等外力时表现出的抵抗性能：抵抗性能：脆性，柔性（纤维结晶矿），延展性（金属矿），弹性脆性，柔性（纤维结晶矿），延展性（金属矿），弹性 废橡胶，金属屑等废橡胶，金属屑等 3、解理、解理 外力作用下外力作用下 沿一定方向破裂成光滑平面（解理面）的性质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，纤维状易破碎成片状，纤维状 4、结构缺陷、结构缺陷 矿物中存在的裂缝，裂纹矿物中存在的裂缝，裂纹 物料粒度变小时，消失。难细磨。物料粒度变小时，消失。难细磨。固体废物的机械强度固体废物的机械强度：抵抗破
4、碎的阻力：抵抗破碎的阻力 通常：抗压，抗拉，抗剪，抗弯强度。通常：抗压，抗拉，抗剪，抗弯强度。抗压强度：抗压强度：250MPa 坚硬固废，坚硬固废，,40MPa 软固废软固废 与废物颗粒粒度与废物颗粒粒度粒度小的机械强度大粒度小的机械强度大三三破碎方法破碎方法 干式干式，湿式，半湿式破碎，湿式，半湿式破碎机械能破碎：破碎机械机械能破碎：破碎机械非机械能破碎：热能，电能。非机械能破碎：热能，电能。-低温，超声波等低温，超声波等1、常用的机械能破碎、常用的机械能破碎 见图见图3-4 压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎（重力，动冲击压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎（重力，动冲击）2、固体废物破碎方法选
5、择、固体废物破碎方法选择 视机械强度，特别是硬度而定视机械强度，特别是硬度而定坚硬：挤压，冲击（）坚硬：挤压，冲击（）韧性：剪切，磨碎，低温破碎韧性：剪切，磨碎，低温破碎脆性：劈碎，冲击破碎脆性：劈碎，冲击破碎-一般：联合破碎一般：联合破碎四、破碎基本概念四、破碎基本概念（一）粒径与粒度分布（一）粒径与粒度分布颗粒尺寸指标：颗粒尺寸指标：粒径，粒度分布，颗粒形状粒径，粒度分布，颗粒形状1.粒径：球体等效直径，有效直径，筛径，统计直径等粒径：球体等效直径，有效直径，筛径，统计直径等球体等效直径：同体积球体球体等效直径：同体积球体有效直径：与颗粒密度相同，在相同流体中具有相同沉降有效直径：与颗粒密
6、度相同，在相同流体中具有相同沉降速度的球形颗粒直径速度的球形颗粒直径筛径：筛分筛径：筛分统计直径：统计学得到的，比如定向直径。统计直径：统计学得到的，比如定向直径。2粒径分布的表示方法1）频数分布（直方图）指粒径dp到dp+dp之间的粒子质量占粒子群总质量的百分数2）频度分布（曲线）指dp=1时，粒子质量占占粒子群总质量的百分数3）筛上（下）累计分布大于某一粒径dp的所有粒子质量占粒子群总质量的比例筛下累计分布:小于某一粒径dp的所有粒子质量占粒子群总质量的比例粒径分布粒数分布的测定及计算f/dp频度频度频数分布频数分布粒径分布D：筛下累计分：筛下累计分布布（）破碎比（）破碎比定义：破碎中，原
7、废物粒度与破碎产物粒度的比值定义：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表征固废被破碎的程度影响因素：破碎机械的能耗，处理能力影响因素：破碎机械的能耗，处理能力破碎比的常用计算方法：破碎比的常用计算方法：1、极限破碎比、极限破碎比:破碎前最大粒度破碎前最大粒度/破碎后最大粒度破碎后最大粒度2、真实破碎比、真实破碎比:破碎前平均粒度破碎前平均粒度/破碎后平均粒度破碎后平均粒度平均破碎比：一般平均破碎比：一般330。磨碎：。磨碎：40400（）破碎段（）破碎段 破碎段：固体废物每经过一次破碎机或磨碎机为一个破破碎段：固体废物每经过一次破碎机或磨碎机为一个破碎段。碎段。1、多段
8、破碎的破碎比：、多段破碎的破碎比：i=i1*i2*i3*.2、破碎段数的确定、破碎段数的确定取决于：原始粒度与最终粒度取决于：原始粒度与最终粒度 ，破碎机械的能力，破碎机械的能力段数多：流程复杂，投资增加段数多：流程复杂，投资增加破碎流程：破碎流程：根据需要（入选粒度）把破碎机、磨碎机依次串联组成根据需要（入选粒度）把破碎机、磨碎机依次串联组成破碎和磨碎流程。破碎和磨碎流程。（五（五）破碎流程）破碎流程固体废物的性质、粒度大小、要求的破碎比和破碎机固体废物的性质、粒度大小、要求的破碎比和破碎机类型类型破碎流程的基本工艺流程：破碎流程的基本工艺流程：图图3-51、单纯的破碎流程、单纯的破碎流程见
9、见a2、带有预先筛分的破碎流程、带有预先筛分的破碎流程 b3、带有检查筛分的破碎流程、带有检查筛分的破碎流程 c（六）（六）常见破碎机常见破碎机常见的破碎机：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、鄂式破碎机、锤式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机、球磨机等球磨机等 破碎设备选择破碎设备选择需要的破碎能力需要的破碎能力固体废物的性质级颗粒大小固体废物的性质级颗粒大小对破碎产品粒径，粒度，形状的要求对破碎产品粒径，粒度，形状的要求供料方式，安装操作现场供料方式，安装操作现场http:/www.baili- 机架、工作机构、传动机构、保险装置机架、工作机构、传动机构、保险装置
10、动颚靠近固定颚：对破碎腔内物料压碎、劈碎、折断动颚靠近固定颚：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（二）（二）复杂摆动颚式破碎机复杂摆动颚式破碎机图图3-5与简单摆动颚式破碎机区别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。、构造上：少动颚悬挂的心轴，没有垂直连杆。简单简单2、动颚额的运动：有水平方向摆动、垂直方向运动（复杂运、动颚额的运动：有水平方向摆动、垂直方向运动（复杂运动）动）3、破碎产品较细，破碎比、破碎产品较细，破碎比4-6，同规格下破碎能力高同规格下破碎能
11、力高2030%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产。型号 最大进料粒度mm排料口调整范围mm处理能力(m3/h)电动机功率(kW)重量(t)PE-60100 45 3-10 0.2-0.6 1.1 0.116 PE-150250 125 10-40 0.6-3 5.5 0.81 PE-250400 210 20-60 3-13 15 2.8 PE-250500 210 20-80 5.7-31 18.5 3.25 PE-250500 210 20-80 5.7-31 18.5 3.36 PE-4006
12、00 340 40-100 10-34 30 6.5 PE-4751050 400 90-140 37.5-81 55 11.7 PE-500750 425 50-100 20-52 55 10.3 PE-600750 500 150-200 50-100 55 12 PE-600900 500 65-160 30-75 55-75 15.5 PE-620900 500 95-145 31-70 55-75 14.3 PE-670900 520 195-245 66-83 55-75 14.8 PE-7501060 630 80-140 72-130 110 28 PE-8001060 640
13、 100-200 85-143 110 30 PE-9001060 685 230-290 100-250 110 31（三）（三）颚式破碎机的特点及应用颚式破碎机的特点及应用图图3-51、机构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可、机构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可靠靠2、应用、应用破碎坚硬，中硬度破碎坚硬，中硬度 腐蚀性强的废物腐蚀性强的废物2、锤式破碎机、锤式破碎机1、分类（、分类（图图3-8）单转子锤式破碎机：单转子锤式破碎机：可逆式、不可逆式可逆式、不可逆式双转子锤式破碎机双转子锤式破碎机2、单转子锤式破碎机构造、单转子锤式破碎机构造转子（主轴、圆盘、销轴、锤子），锤子以铰链转子
14、（主轴、圆盘、销轴、锤子），锤子以铰链方式装在销轴上；方式装在销轴上；可以在销轴上摆动可以在销轴上摆动转子下部有筛板：转子下部有筛板：出料出料3、锤式破碎机原理、锤式破碎机原理 电动机带动主轴电动机带动主轴圆盘圆盘锤子高速旋转，固体锤子高速旋转，固体废物自给料口进入机内废物自给料口进入机内受高速转子的垂直打击、受高速转子的垂直打击、冲击、剪切、研磨而破碎。冲击、剪切、研磨而破碎。可逆式锤式破碎机特点：转子旋转方向可变可逆式锤式破碎机特点：转子旋转方向可变寿命长寿命长4、锤子形式、锤子形式材料：高锰钢或其它合金钢材料：高锰钢或其它合金钢形式：形式：（锤子磨损后能上下、前后调头）（锤子磨损后能上下
15、、前后调头）5、常见的锤式破碎机、常见的锤式破碎机1)BJD型普通锤式破碎机型普通锤式破碎机图图3-102）BJD型破碎金属切屑锤式破碎机型破碎金属切屑锤式破碎机图图3-103）Hammer Mills型锤式破碎机型锤式破碎机图图3-94）双转子）双转子 图图3-11主要破碎：主要破碎：中等硬度，腐蚀性弱，体积大废物。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，韧性的石棉含水分，油的有机物，纤维结构废物，韧性的石棉等废料等废料6、锤式破碎机的特点、应用、锤式破碎机的特点、应用出料粒度细出料粒度细主要用于：中等硬度、腐蚀性弱的固体废物主要用于：中等硬度、腐蚀性弱的固体废物P
16、C系列单转子锤式破碎机可作干、湿两种形势破碎，广泛用于矿山、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。中碎、细碎。PC型锤式破碎机技术性能及参数型锤式破碎机技术性能及参数型号转子给料粒度mm排料粒度mm生产能力t/h电动机外形尺寸长x宽x高mm重量(不含电机)kg直径mm长度mm转速r/m型号功率kw转速r/mPC100810008001000200131325JR127-61159803514223015156700PC878875900323100151422Y106L-6119701180191312293213PC080680
17、0600960100101824Y280M-6559801495169810202528PC06046004001000100151215Y180M-418.5141010551020112212003、冲击式破碎机、冲击式破碎机1、类型、类型1）Universa型冲击式破碎机型冲击式破碎机 图图3-12构造：构造：转子槽上有两个板锤转子槽上有两个板锤1锲块、液压固定锲块、液压固定冲击板冲击板4组纲条组成，用弹簧支撑组纲条组成，用弹簧支撑研磨板研磨板3和筛条和筛条2。特点特点研磨板和筛条可以拆卸。研磨板和筛条可以拆卸。要求粒度小时，加研磨板要求粒度小时，加研磨板对固体废弃物破碎的适应能力强对固
18、体废弃物破碎的适应能力强2）Hazemagsa型冲击式破碎机图型冲击式破碎机图3-122、冲击式破碎机的特点和应用、冲击式破碎机的特点和应用破碎比大，适应性强、构造简单、尺寸小，操作方破碎比大，适应性强、构造简单、尺寸小，操作方便、易维护便、易维护用于中等硬度、软质、韧性及纤维状固体废物用于中等硬度、软质、韧性及纤维状固体废物（水泥、建材、化工、玻璃等）（水泥、建材、化工、玻璃等）4、剪切式破碎机、剪切式破碎机通过固定刀和可动刀之间的齿合作用，将固体废物切开、通过固定刀和可动刀之间的齿合作用，将固体废物切开、割裂割裂特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料1、V
19、on Roll 型往复剪切式破碎机型往复剪切式破碎机 3-13 2、Lindemann型剪切式破碎机型剪切式破碎机 3-14 3、旋转剪切式破碎机、旋转剪切式破碎机（图（图3-15）四、辊式破碎机四、辊式破碎机光辊破碎机：辊子表面光滑，压挤和研磨破碎光辊破碎机：辊子表面光滑，压挤和研磨破碎硬度硬度大的废物大的废物齿辊破碎机：辊子表面有齿牙，劈碎齿辊破碎机：辊子表面有齿牙，劈碎脆性、含泥粘脆性、含泥粘性废物性废物 3-161、双齿辊破碎机、双齿辊破碎机2、单齿辊破碎机、单齿辊破碎机烧结矿、煤炭、水泥、硅酸盐、玻璃、陶瓷等行业，适于中等硬度以下中等硬度以下脆性物料脆性物料的破碎，主要用于矿石的中细
20、碎细碎作业五、球磨机五、球磨机1、球磨机的构造和工作原理、球磨机的构造和工作原理图图3-17构造：圆柱形筒体、端盖、中空轴径、轴承、传动构造：圆柱形筒体、端盖、中空轴径、轴承、传动大齿圈等大齿圈等 筒体内装有筒体内装有2550%有效容积、有效容积、25150mm的的钢球。钢球。通体内壁有衬板通体内壁有衬板防筒体磨损、提升钢球防筒体磨损、提升钢球2、球磨机的应用、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管磨机技术参数技术参数返回 技术参数技术参数型号规格生产能力（t/h）转速(r/min)装球量（t）功率（kw）主减速器重量（t）MQG1245120045001.4
21、-230.55.245ZD3012MQG1557150057003.5-4.529.8612.25115ZD4023MQG1864183064005.5-6.424.2318.5155ZD5034.6MQG1870183070006-723.9121185ZD6036.5MQG226522006500141521.431380ZD7050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
22、、剪切和冲击力。七七低温破碎与湿式破碎低温破碎与湿式破碎一、低温破碎一、低温破碎汽车轮胎、电器、电线等汽车轮胎、电器、电线等1、低温破碎原理和流程、低温破碎原理和流程部分固体废物常温下难破碎，低温变脆部分固体废物常温下难破碎，低温变脆不同的物质脆化温度不同不同的物质脆化温度不同选择性破碎选择性破碎制冷剂：制冷剂：对象限于常温难破碎的废物：橡胶、塑料对象限于常温难破碎的废物：橡胶、塑料工艺流程工艺流程图图3-19与常温破碎比：动力消耗减至与常温破碎比：动力消耗减至1/4以下，噪声降低以下，噪声降低4dB，震动减轻，震动减轻1/41/52、低温破碎的应用、低温破碎的应用1）塑料低温破碎）塑料低温破
23、碎 不同塑料脆化点不同；冲击破碎合理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）从有色金属废物中回收铜、铝、锌3）汽车轮胎的低温破碎）汽车轮胎的低温破碎 图图3-21DFJ低温粉碎机低温粉碎机冷却、输送、粉碎、分离和收集等系统组成特别适合加工热塑性、纤维性等热敏性物料，是一种高效节能的理想设备二、湿式破碎二、湿式破碎1、湿式破碎原理、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。破碎成浆液，回收垃圾中的纸纤维。2、湿式破碎机的构造、湿式破碎机的构造图图3-20分为三部分：分为
24、三部分：3、湿式破碎的优点、湿式破碎的优点 纤维类废物破碎效果好；纤维类废物破碎效果好；卫生条件好；卫生条件好；噪声低，无粉尘危害；噪声低，无粉尘危害；适于回收纸类，金属类废物适于回收纸类，金属类废物三、半湿式破碎三、半湿式破碎1、半湿式破碎原理、半湿式破碎原理 城市垃圾中含各种不同强度、脆性的物质，一定湿度下，城市垃圾中含各种不同强度、脆性的物质，一定湿度下，破碎成不同粒度的碎块，通过不同筛孔分离。破碎成不同粒度的碎块，通过不同筛孔分离。半湿状态下半湿状态下选择型破碎和筛分两种功能装置实现选择型破碎和筛分两种功能装置实现2、半湿式破碎机的构造、半湿式破碎机的构造图图3-213、半湿式破碎的优点、半湿式破碎的优点同时破碎分选同时破碎分选；有效回收有用垃圾：厨房垃圾；纸类；塑料类，废铁。有效回收有用垃圾：厨房垃圾；纸类；塑料类，废铁。对进料适应好：易对进料适应好：易破碎的可以及时排出。破碎的可以及时排出。习题：P691，2，3，4，5