固体废弃物细磨课件

3.2细磨3.2.1细磨原理和方法,细磨是固体废物破碎过程的后续，在固体废物处理与资源化中得到广泛的应用。通常细磨有三个目的：对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件；对多种废料原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用；制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。因此，细磨既是固体废物分选前的准备工序，也是固体废物资源化利用的重要组成部分。例如，用煤矸石生产水泥、砖瓦、矸石棉、化肥和提取化工原料等，用钢渣生产水泥、砖瓦、化肥、溶剂以及对垃圾堆肥深加工等过程都离不开细磨工序。,细磨机对垃圾的破碎程度远远超过破碎过程。细磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。工业上应用的细磨设备类型很多，如球磨机、棒磨机和砾磨机，分别以钢球、钢棒和砾石为磨矿介质；若以自身废物作介质，就被称为自磨机，自磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。细磨程序以湿式细磨为主，但对于缺水地区和某些忌水工艺过程，如水泥厂生产过程、干法选矿过程，则采用干式细磨。,3.2.2细磨设备球磨机棒磨机砾磨机自磨机,由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈组成。筒体内装有直径25150mm钢球，钢球和被磨物料装入量为筒体有效容积的25%50%。,球磨机,圆筒形球磨机在细磨中应用最为广泛。,当筒体转动时，钢球和物料在摩擦力、离心力共同作用下，被衬板带动提升。在升到一定高度后，由于自身重力作用，钢球和物料呈抛物线落下或泻落而下，如图3.30（b）所示，从而对筒体内底角区的物料产生冲击和研磨作用，物料粒径达到要求后由风机抽出。,图3.30球磨机结构（a）和工作原理；（b）示意图1筒体；2端盖；3轴承；4大齿轮；5钢球,球磨机中钢球被提升的高度与抛落的运动轨迹，主要由筒体的转速和筒内的装载量决定。当装载量一定时，球磨机以不同转速回转时，筒体内的磨介可能出现三种基本运动状态（如图3.31所示）。筒体低速转动时，钢球被提升高度较低，随筒体上升一定高度后，钢球便离开筒体向下发生“泻落”，此时，冲击作用小，研磨作用较大，这种细磨过程称为泻落式细磨；当筒体转速提高时，钢球随筒体做圆周运动上升到一定高度后，会以一定的初速度离开筒体，并沿抛物线轨迹作向下“抛落”，此时，钢球抛落的冲击作用较强，研磨作用相对较弱，这种称为抛落式细磨，大多数磨机都处于这种工作状态；当细磨机转速提高到某个极限数值时，磨介几乎随筒体做同心旋转而不下落，呈离心状态，称为“离心运转”，此时，磨介在理论上已经失去细磨作用，通常生产中以最外层的细磨介质开始“离心运转”时的筒体转速，称为磨机的“临界转速”。,（a）泻落状态；（b）抛落状态；（c）离心状态图3.31磨介的运动状态,球磨机由于规格、卸料和传动方式等不同分为多种类型，如流溢型球磨机、格子型球磨机和风力排料球磨机等，但它们的主要构造大体上是相同的。,流溢型球磨机,图3.32流溢型球磨机构造图1筒体；2端盖；3大齿圈；4轴承；5、6衬板；7给料器；8给料管；9排料管；10人孔,如在图3.31中，由于筒体的旋转和磨介的运动，物料逐渐向右方扩散，最后从右方的中空轴颈溢流排出，该类型的球磨机称为流溢型球磨机。流溢型球磨机的构造如图3.32所示。,给料端中空轴颈有正螺旋以便筒体旋转时给入物料；排料口中空轴颈内有反螺旋以防止筒体旋转时球介质随溢流排出。给料端安装有给料器，排料端安装有传动大齿轮；筒体设有人孔，以便检修。筒体端盖及内壁上铺设衬板；筒体内装入大量研磨介质。由于筒体较长，物料在磨机中的停留时间较长，且排料端排料孔内的反旋螺能阻止球介质排出，故可以采用小直径球介质，因此，流溢型磨机更适合于物料的细磨。,格子型球磨机在筒体右端（排料端）安装有格子板（见图3.33），称为格子型球磨机。该机中右端的格子板由若干块扇形箅孔板组成，箅孔宽度一般78mm，物料通过箅孔进入格子板与端盖之间的空间内，然后由举板将物料向上提升，物料沿着举板滑落经过锥形块面向右至中空轴颈，再由中空轴颈排出机外。这种加速排料作用，可保持筒体排料端物料面较低，从而使物料在磨机筒体内的流动加快，可减轻物料的过粉碎和提高磨机生产能力。,格子型球磨机,图3.33格子型球磨机工作原理示意图1格子板；2举板,格子型磨机产量比同规格溢流型球磨机高1015。由于排料端中空轴颈内安装正螺旋，磨机操作过程中被磨损的钢球也能经格孔从磨机中排出；这种“自动清球”作用可以保证磨机内钢球介质多为完整的球体，从而增强研磨效果。格子板能阻止直径大于格孔的钢球介质排出，故其磨介质充填率较溢流型高35，但由于小于格子孔尺寸的钢球介质能经格孔排出，故不能加小球。因此，格子型球磨机适用于粗磨或易过粉碎的物料的磨碎。,图3.34格子型球磨机构造图,1给料器；2进料管；3主轴承；4端衬板；5端盖；6筒体；7筒体衬板；8人孔；9楔形压条；10中心衬板；11排料格子板；12大齿轮；13端盖；14锥形体；15楔铁；16联轴节；17电动机,风力排料球磨机中物料从给料口进入，随着磨机筒体的回转，钢球对物料进行冲击和研磨，机内的介质和物料同时从进口端向右移动，在移动过程中物料也经历破碎、细磨过程。球磨机的出口端与风管相连接，在管路系统中串接着分选机、旋风分离器、除尘器及风机的进口。当风力系统运行时，球磨机内部呈负压状态，随着磨机筒体回转而呈松散状的物料就会随着风力从出料口进入管道系统，粗颗粒由分选器分离后再送回球磨机，细颗粒由分离器分离回收，气体则由风机排入大气。,风力排料球磨机,图3.35风力排料球磨机构造图1给料口；2密封装置；3筒体；4石棉垫；5毛毡；6端盖；7排料口,给料器是球磨机的一个重要部件，按其结构和用途可分三种（见图3.36）：鼓式给料器，用以给入原料；蜗式给料器，用以给入分级的返砂；联合给料器，用于磨机与螺旋分级机闭路工作时给入原料和螺旋分级机的返砂。,给料器,（a）鼓式：1壳体；2盖子；3隔板,图3.36给料器示意图,（c）联合式：1壳体；2勺子；3勺头；4盖子,（b）蜗式：1勺子；2勺头,棒磨机和溢流型球磨机结构基本类似，但是前者采用钢棒作为细磨介质。为了防止筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后，内表面是平直的。钢棒长度一般比筒体长度短2050mm。棒磨机的钢棒是通过“线接触”产生的压碎和研磨作用来粉碎固废。因此具有选择性的破碎作用，更减少了固体废物的过粉碎。其产品粒度均匀，钢棒消耗量低。它一般用于第一段的粗磨。在钨、锡或其他稀有金属矿的重选厂或磁选厂从尾矿中回收其金属时，为了防止固废中的金属过粉碎，常采用棒磨机。棒磨机工作转速通常约为临界转速的6070；充填系数一般为3540；固体废物粒度不宜大于25mm。,棒磨机,棒磨机,棒磨机结构1给料部；2主轴承部；3进料部；4筒体部；5传动部；6联轴器；7减速器；8出料部；9联轴器；10电动机；11地基部,贵州瓮福沙特曼阿顿棒磨机试车现场,砾磨机是一种用砾石或卵石作细磨介质的细磨设备，是古老的细磨设备之一。由于细磨机的生产率与细磨介质的比重成正比，因此砾磨机的筒体尺寸要比相同生产率的球磨机大。同时，其衬板一般要求能够夹住细磨介质，形成“自衬”，以减少衬板磨损，加强提升物料能力和固体废物间的粉碎作用。因此，采用网状衬板和梯形衬板，或者两者的组合。使用砾磨机时，转速一般比球磨机略高，常为临界转速的8590，料浆浓度一般比球磨机低510。砾磨机具有单位处理能耗小，生产费用低、节省金属材料（如细磨介质）、能避免金属对物料的污染等特点，适用于对产品有某种特殊要求的场合。,砾磨机,砾磨机,干式自磨机的工作原理图。,自磨机又称无介质磨机，分干磨和湿磨两种。干式自磨机由给料斗、短筒体、传动部分和排料斗等组成。给料粒度一般300400mm，一次磨细到0.1mm