1、旋轉剪切破碎裝置的研發背景
危險廢物多氯聯苯（Polychorinated biphenyls;Polychorodiphenyls縮寫為PCBs）是指聯苯的氯代物，是一種持久性有機污染物（Persistent OrganicPollutants縮寫為POPs）。上世紀60—70年代，我國曾大量生產和使用過PCBs，主要用于油漆添加劑和電力電容器的浸漬劑。為了保護人類健康，必須對散布在環境中的PCBs進行收集和處置，富通新能源生產銷售
木材撕碎機等機械設備。
PCBs的化學性質特別穩定，高溫焚燒和氣體凈化是世界上公認的最佳方法川。沈陽環境科學研究院（以下簡稱沈陽環科院）的多氯聯苯( PCBs)工業性焚燒技術研究獲得1997年科技部二等獎，但其中的預處理設備（弓式鋸床），其效率和破碎粒度無法滿足大規模工業化要求；2002年沈陽環境科學研究院研制出了滿足大規模工業化的往復式電容器剪斷破碎機，但其破碎粒度還是不夠小；電容器的有效破碎，使危險廢物PCBs在焚燒過程中與氧充分接觸，提高危險廢物的去除率，一直是PCBs工業化處置一個突出的問題。
目前，我國對固體廢物的機械破碎處理，主要用在礦渣、煤矸石，鉻渣等工業固體廢物方面，處理不了帶金屬外殼的、含PCBs的電容器，技術裝備水平低于大氣污染防治和水污染防治技術裝備水平。國外少數廠家生產的旋轉剪切式破碎裝置，但無法破碎壁厚達3 mm的電容器和電容器上的瓷瓶。最突出的問題任何金屬刀具都切割不了陶瓷，為此沈陽環科院在輥式破碎前增加了一道去除瓷瓶的工藝，使金屬切割刀具不與陶瓷接觸，并研發了旋轉剪切式單軸破碎裝置，該裝置雖進料粒度不如進口設備大，但切割力大，能破碎壁厚達3 mm的電容器，是危險廢物PCBs前處理設備中的主要設備。
2、旋轉剪切破碎裝置的設計原則
2.1破碎工藝流程
需焚燒處理的電容器先經斗式給料機，輸送到旋轉剪切破碎機料斗中，電容器經過料斗的斜面緩沖與破碎的刀具接觸，并開始破碎，破碎后的電容器碎塊通過板式出料機和皮帶輸送機，進入焚燒系統，破碎過程中流出的電容器油也經過收油車等輸送到焚燒系統。
2.2工藝參數的選擇
該裝置是電容器的專用破碎設備。被破碎電容器最大輪廓尺寸920 mm×400 mm×180 mm(含接線柱)；電容器最小輪廓尺寸600 mm×400 mm×110mm（含接線柱）。電容器金屬殼最大厚度3 mm。電容器最大重量73 kg;電容器最小重量20 kg。出料粒度<300 mm×150 mm×150 mm。破碎能力>200 kg/h。液壓驅動。刀具壽命>1 500 h。
2.3裝置的特點
破碎機由一臺液壓馬達作為動力，液壓馬達直接驅動破碎機的主軸，漸開線花鍵傳動，旋轉方向正反轉，主軸上裝有8個破碎刀盤，9個隔環，主軸裝配形式是一個刀盤、一個隔環。主軸裝配完成后用專用壓盤壓緊，用螺母鎖緊。主軸平行裝配在軸承座上，主軸上的刀盤與另一個刀盤旋轉60度，螺旋排列，主軸以正反轉旋轉，箱體兩側裝有定刀，主軸上的刀盤旋轉時通過兩定刀，產生相對剪切運動，即將物料破碎，并能防止破碎后物料的回帶、纏繞、清理刀片之間的夾帶物。
主軸與破碎刀盤的連接方式為六方軸傳遞動力的形式，傳遞扭矩大。刀盤的瑣緊要用專門工具，專用工具中心螺孔與主軸螺紋連接，專用工具周圈有壓緊螺栓，螺栓擰緊力矩<200 NM。
破碎刀的結構吸取了世界上最先進的結構形式，結合我國的國情設計而成。破碎刀是由兩個刀尖和刀體組成，刀尖主要起到將破碎物抓住進行破碎的作用。刀盤旋轉中心加工有六方孔，更便于裝配在主軸上。破碎刀頭采用合金工具鋼制造，經過多次熱處理。刀頭設有沉孑L結構；使固定螺栓頭部沉到刀頭里，用專用工具安裝，防止廢物纏繞。為承受巨大的工作負荷，用M30螺栓和彈性墊圈固定破碎刀頭，防止松動。
為防止廢物中混入異物時發生故障而停機，該裝置設置了超載停車反轉功能。
模塊化設計的液壓馬達，片式疊裝；可分為機械輸出裝置、液壓功能裝置和機械制動裝置3部分。采用多作用平面配流技術，對壓力和溫度敏感度低，自動補償配流摩擦副間的磨損，能長時期保證馬達很高的容積效率；同時采用滾柱、柱塞結構，傳力簡單，摩擦副小，機械效率高。液壓系統采用鋼圈與橡膠壓制在一起的組合墊密封，密封效果良好。
減速機為行星齒輪結構，與馬達直接法蘭連接。齒輪嚙合和軸承采用浸漬潤滑。傳動裝置除定期換油以外，無須維護。減速機中的太陽輪，采用花鍵結構，徑向尺寸小、重量輕、扭炬大。減速機輸出軸承可承受較大的徑向與軸向外力。減速機啟動效率高，有優異的低速穩定性，噪音低，經濟性好。
3、旋轉剪切破碎裝置的系統設計與應用
3.1系統構成
旋轉剪切破碎裝置由上料機、破碎機、板式出料機及皮帶輸送機等組成。
上料機采用斗式提升機，與破碎機的上料斗口對口安裝，便于收集電容器泄漏的PCBs油。
破碎機由電氣控制系統、液壓驅動系統、主軸部件、破碎刀盤部件、機座部、進料斗部、支架部等組成。
板式出料機配有專門的PCB收集槽和收集車。
皮帶輸送機采用槽型拖輪結構，防止破碎散落。
在整套裝置上方設有排塵通風裝置，可大幅度改善工人的工作環境，見圖2。
3.2工程應用效果
該設施在沈陽環科院的環境保護危險廢物工程技術中心進行2 000多臺電容器切割試驗。實際處理效率為，輪廓尺寸600 mmx 400 mm×110 mm(含接線柱)的電容器，6 min/臺；輪廓尺寸920 mm×400 mm×180 mm(含接線柱)的電容器，10 min/臺，處理速度較快。包括重量73 kg和壁厚達3 mm的電容器數百臺，運行穩定。
破碎電力電容器中的軟物、硬物、大件等物料，不纏繞、不堵料。
刀具強度高、硬度高，使用壽命長，刀具在很大的磨損情況下也能滿足設計要求，達到國際同行業先進水平。裝置的技術含量較高，破碎機中的關鍵技術，正在申報國家專利。
破碎機兼有破袋功能，編織袋包裝的電力電容器無需破袋，可直接破碎，效率高，污染少。
斗式提升機運行可靠，板PCBs油不向外部擴散。
板式出料機輸送的破碎物，移動速度均勻。破碎處理成本較低低，自動化程度高，操作簡單。
該裝置破碎金屬物料的效果優于顎式、錘式破碎機，且噪音也比沖擊式破碎機小，粉塵逸出量也不大。破碎碎粒度比往復式剪斷破碎機小，破碎后的物料粒度均勻。能在常溫狀態下破碎，經濟性優于低溫破碎。為整個多氯聯苯電力電容器焚燒系統的運行，提供了可靠前提保證。
該裝置作為中國“斯德哥爾摩公約”履約項目的重要組成部分，對滿足國際公約標準的有關要求，起到了決定性的作用。是國內先進的特種危險廢物高效、無害化處置設備。
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