固体废弃物细磨.ppt

* 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： ①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； ②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； ③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 ⒈ 球磨机 ⒉ 棒磨机 ⒊ 砾磨机 ⒋ 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25～150mm钢球，钢球和被磨物料装入量为筒体有效容积的25%～50%。 ⒈ 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。 ①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7～8mm，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。 ②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10％～15％。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3％～5％，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