3.1破碎解析

概 念 区 分
3.1.1 破碎概念和目的
（1）使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。 （ 2 ）为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效 地回收固体废物中某种成分。
目 的
（ 3 ）使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解熔融 等作业的稳定性和热效性。 （ 4 ）为后续处理和资源化提供合适的尺寸。例如，利用煤 矸石制砖、制水泥等，需要把煤矸石破碎到一定粒度。
② 韧性：物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲 物 料 的 力 学 性 能 指 标
等外力作用时所表现出的抵抗性能。
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。
④ 结构缺陷：结构缺陷对粗块物料破碎的影响
较为显著，随着矿块粒度的变小，裂缝及裂纹逐渐 消失，强度逐渐增大，力学的均匀性增高，故磨细 更为困难。
3.1.3 固体废物的机械强度和破碎方法
⒈ 固体废物的机械强度 （1）固体废物破碎的难易程度：通常用机械强度 或硬度来衡量。
固体废物的机械强度 : 抗破坏（包括破碎、磨损、挤压、 弯曲、变形等）的能力，即固体废物受外力作用时，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压强度、 抗剪强度、抗弯强度和抗拉强度来表示。
（ 5 ）用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而 均匀，可以加快复土还原。
（ 6 ）防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等 设备或炉膛。
3.1.2 破碎理论
⒈ 层压破碎理论
“层压破碎理论”认为物料颗粒的破碎不仅发生在颗 粒与衬板之间，同时也大量发生在颗粒与颗粒之间。其特 征是在破碎室的有效破碎段形成高密度的多个颗粒层，将 充足的破碎功作用于物料颗粒群，在充分发挥层压破碎的 同时充分利用了物料破碎过程中所产生的强大碎片飞动能 对相邻物料进行撞击再破碎，获得极高的破碎率。颚式破 碎机是基于该理论的代表性破碎设备。
固体废物的处理与处置
Trentment and Disposal of solid waste
第三章 固体废物破碎和细磨
3.1 破碎 3.2 细磨 3.3 低温破碎
知识点： 破碎、破碎段、低温破碎、
湿式破碎
重 点： 破碎机工作原理及类型 难 点： 低温破碎与常温破碎的区别
补 充： 湿式破碎及其与干式破碎的区别
破 碎 方 法
干 式 破 碎
机 械 能 破 碎
半湿式破碎
固体废物的破碎
常用机械能破碎方式 a－挤压；b－劈碎；c－剪切；d－磨碎；e－冲击破碎
挤压破碎是指固体废物在两个沿垂直切面方向相对运动的 硬面之间受挤压作用而发生的破碎。
剪切破碎是指固体废物在剪切作用（包括劈开、撕破和折 断等）下发生的破碎。
固体废物的机械强度与废物颗粒的粒度有关，粒度小的废 物颗粒，其宏观和微观裂缝比大粒度颗粒要小，因而机械 强度较高。
影 响 破 碎 效 果 因 素
细块物料结构缺陷少，难磨； 粗块多，易碎 结构 缺陷 极完全、 脆性 完全、 柔性 影响破碎 解理 中等、 韧性 延展性 效果因素 不完全、 挠性 极不完 弹性等 全解理 硬度 F.C邦德功指数；莫氏硬度（10级）；普氏 硬度系数f∝δ压
3.1
3.1.2 破碎理论
破碎
ห้องสมุดไป่ตู้
3.1.1 破碎概念和目的
3.1.3 固体废物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 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 小块的过程。 磨碎：使小块固体废物颗位分裂成 细粉的过程。 破碎是所有固体废物处理方法的必 不可少的预处理工艺，是后续处理与处 置必须经过的过程。
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式不同，自冲击破碎是物料与物 料之间的冲击破碎。一部分物料通过高速旋转装置获得动 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。物料自衬不但保护了易损零部件，本身还 是被破碎物料。 自冲击破碎有效避免了传统破碎方式中板锤及设备内部 在破碎物料过程中自身发生快速消耗的缺点。自冲击破碎 机是基于该理论的代表性破碎设备。
抗压强度是指受到外力为压力时的强度极限；抗剪强度指 外力与固体废物轴线垂直，并对固体废物呈剪切作用时的 强度极限；抗弯强度是指固体废物抵抗弯曲不发生断裂的 强度极限；抗拉强度是指固体废物在拉断前所能承受的应 力极限。
3.1.3 固体废物的机械强度和破碎方法
⒈ 固体废物的机械强度
各种机械强度由大而小，依次是抗压强度，抗剪强度，抗 弯强度，抗拉强度。对于固体废物，一般以抗压强度为衡 量标准进行分类：抗压强度大于 250MPa 的为坚硬固体废物； 40～250MPa的为中硬固体废物；小于40MPa的为软固体废物。
抗压强度
抗剪切强度
抗弯强度
抗拉强度
① 硬度：指固体废物抵抗外力机械侵入的能力。硬度 物 料 的 力 学 性 能 指 标
愈高，抵抗外界机械力侵入的能力越大，破碎越困难。 硬度表示方法 国外常用F.C. 邦德功指数来测定物料的坚固性。 我国采用莫氏硬度及普氏硬度系数f表示。
对照矿物硬度确定：矿物的硬度可按莫氏硬度分为十级，其 软硬排列顺序如下：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长 石、石英、黄玉石、刚玉和金刚石。 按废物破碎时的性状确定 :按废物在破碎时的性状，固体废 物可分为最坚硬物料、坚硬物料、中硬物料和软质物料四种。
3.1.3 固体废物的机械强度和破碎方法
⒉ 破碎方法 破碎方法有干式破碎、湿式破碎和半湿式破碎三种。 干式破碎为通常所指的破碎，湿式破碎和半湿式破碎通常 在破碎的同时兼有分级分选的功能。 电能、热能等
湿式破碎
非机 械能 破碎 超声破碎 减压破碎 热力破碎 低温破碎 劈碎 冲击破碎 剪切破碎 磨剥破碎 挤压破碎 一般的破 碎机兼有 多种破碎 方法，通 常是破碎 机的组件 与物料及 物料间多 种力综合 作用的结 果
冲击破碎有重力冲击和动冲击两种形式。重力冲击破碎是 固体废物在重力作用下，落到一个坚硬的表面上而发生的破 碎，如玻璃瓶下落到混凝土地面上发生的破碎；动冲击破碎 是具有足够动能的固体废物，碰撞到一个比它坚硬且作快速 旋转运动的表面时而产生的冲击破碎。该过程中，固体废物 是无支撑的，冲击力使破碎后的颗粒向各个方向加速，如锤 式破碎机主要原理就是利用动冲击作用破碎固体废物。 摩擦破碎是指废物在两个沿切面方向相对运动的硬面摩擦 作用下发生的破碎。如碾磨机是借助旋转磨轮沿环形底盘的 碾压作用来连续摩擦、压碎和磨削废物。