廢鋼鐵為鋼鐵生產(chǎn)中唯一能替代鐵礦石的原料，最大限度地開發(fā)應用廢鋼鐵資源是鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、緩解鐵礦石資源危機的重要途徑。我國目前廢鋼循環(huán)利用率為19.9%，遠低于世界平均水平的48.3%。國外廢鋼處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢是以廢鋼破碎分選處理為龍頭，利用環(huán)保、機電一體化等高新技術，開發(fā)新型廢鋼鐵綜合處理技術，可形成環(huán)保產(chǎn)業(yè)及新的經(jīng)濟增長點。廢鋼破碎機在廢鋼資源循環(huán)利用工程中，起著至關重要的作用，具有很好的應用發(fā)展前景。本文對廢鋼破碎機的結構和工作原理進行了介紹，并論述了國內外廢鋼破碎機的開發(fā)和應用情況。
1、廢鋼破碎機的結構和工作原理
錘式破碎機是廣泛應用的廢鋼破碎設備。按轉子布置方式不同，錘式破碎機分為立式和臥式兩種，如圖l(a)和圖l(b)所示。立式破碎機的特點是外形尺寸小，結構緊湊。與臥式破碎機相比，其功率和生產(chǎn)率較低，破碎后回收鋼的堆積密度較大。立式破碎機的代表是德國的Henschel破碎機，在該設備中裝有預碎裝置，用于預處理大尺寸回收鋼料。臥式破碎機的轉子為水平布置，其特點是傳動功率和生產(chǎn)率高。與立式破碎機相比，臥式破碎機的應用更廣泛，世界上現(xiàn)有回收鋼破碎機中90%以上為臥式錘式破碎機，立式和臥式廢鋼破碎機的主要參數(shù)如表l所示。
臥式廢鋼破碎機主要由轉子系統(tǒng)、給料裝置、排料裝置、主傳動裝置、除塵裝置、主機殼體和內襯組成，如圖2所示。其中轉子系統(tǒng)是廢鋼破碎機的核心部件，典型的轉子系統(tǒng)如圖3所示。轉子系統(tǒng)由多個圓形錘盤、錘盤之間可自由旋轉的錘頭和若干隔套構成。錘盤的內孔采用與主軸形狀相同的方形孔結構，防止錘盤在轉子運行過程中發(fā)生相對運動而造成磨損。主軸兩端由兩個大型滾子軸承支撐。圓盤式轉子系統(tǒng)有以下優(yōu)點：1)可有效處理密度較大的廢鋼；2）不可破碎物不易進入主機內，而被擋在加料斜口，易于取走；3）分布在錘盤之間的多個錘頭工作時錯落有序，破碎廢鋼高效；4）在錘頭間隙處安裝的隔板既可提高錘盤的使用壽命，同時也為飛輪儲存能量，提高錘頭對廢鋼的打擊撕碎能力。
廢鋼破碎機的機身采用特厚鋼板加斜撐的加強結構，能確保機器強力破碎的超負荷要求。襯板、錘頭采用特殊耐磨材料，提高了使用壽命。錘頭采用活動安裝結構，一旦遇到不可破碎物誤入破碎機內，可以甩過而避開，同時可打開破碎機專置的不可破碎物排放門，將其從機內排除，從而降低對機器的破壞程度。
廢鋼破碎機是利用錘頭的高速沖擊作用，對廢鋼進行破碎的機械。廢鋼破碎機轉子在電機的驅動下高速旋轉，用其上沿轉子周向和軸向布置的錘頭輪流擊打進入破碎腔內的廢鋼，在襯板與錘頭之間形成的空間，將廢鋼撕裂成符合要求的破碎物。破碎的廢鋼從錘頭上獲得動能，以高速沖擊篩條或其他廢鋼，小于篩條空隙的廢鋼從空隙中排到輸送機上，大于空隙的廢鋼在篩條上經(jīng)錘頭的多次沖擊和廢鋼之間的相互揉搓而破碎，達到合格粒度后從篩條空隙排出。
錘式廢鋼破碎機的主要技術指標包括生產(chǎn)率、驅動功率、轉子轉速、破碎后廢鋼堆積密度和整機質量等。錘式破碎機的生產(chǎn)率、回收金屬的機械特性與破碎錘數(shù)量、尺寸、錘重和錘頭幾何形狀、破碎機轉子轉速、格篩排料面積以及機器的結構形式有關。錘式破碎機轉子的轉速取決于破碎回收金屬產(chǎn)成品的塊度及破碎錘頭所需的圓周速度，破碎錘的圓周速度一般在( 20~120) m/s之間。速度越高，回收金屬產(chǎn)成品的塊度越小。破碎機轉子的轉速一般在( 300~1 000) r/min之間，但不得超過系統(tǒng)的臨界轉數(shù)。錘式破碎機的驅動功率與破碎后回收鋼的塊度、轉子轉速、飛輪速度及破碎機的生產(chǎn)率密切相關。
2、廢鋼破碎機的國內外發(fā)展情況
2.1國外發(fā)展情況
國外廢鋼破碎機的制造企業(yè)主要有美國的Newall公司，德國的hndemann公司、Henschel公司和日本的富士車輛會社等。從生產(chǎn)規(guī)模和技術先進性看，Newall和Lindemann兩公司最具代表性。下面分別從結構特點和技術性能方面做簡單介紹。
Newall公司是美國最大的廢鋼破碎機制造商，它在20世紀60年代首先推出SHD型廢鋼破碎機。SHD型破碎機結構特點大致如下：1）主機殼體用特厚鋼板制造，內襯為高錳鑄鋼件，可更換；2）主機轉子有11個鋼盤安裝于水平軸上，鋼盤圓周分布有6根銷軸，軸向懸有10個錘頭；3）主軸用滾珠軸承支承，循環(huán)油強制潤滑冷卻，并裝有溫度傳感器；4）進料口裝有超強力雙筒加料裝置，位置一高一低，同向旋轉，能將大件松散料逐漸壓扁，送人機內。滾筒的轉速決定了送料速度，它受主機馬達負荷電流反饋控制，實現(xiàn)自動調節(jié)，確保主機處于最佳負荷狀態(tài)；5）不可破碎物進入機體后，可由操作人員開啟排放門，將其排出機體，以免損壞破碎機。
Lindemann公司是廢鋼破碎機生產(chǎn)行業(yè)的后起之秀。它最初獲得美國Newall公司的特許制造權，與其合作生產(chǎn)廢鋼破碎機。針對因廢鋼中混有大塊重型構件而導致破碎機本身或其后的輸送設備損壞的情況，Lindemann公司在20世紀80年代末推出了一種新型的廢鋼破碎機，即ZK型破碎機。這種機型的特點是：機體左上方懸掛有旋轉格柵，可向后方開啟；左下方設有活動鐵砧，可以調節(jié)轉子錘頭與砧之間的間隙，從而獲得預期尺寸的破碎鋼片；旋轉格柵起到篩分和將不可破碎物排放的雙重作用；轉子的旋轉方向與供料方向一致，物料進入破碎機后，首先是保持在破碎腔上方；可破碎物進入轉子與砧之間后被擊破撕裂成小塊，不可破碎物重型廢鋼將在轉子的驅動下撞向活動格柵，使其向后轉動，從而離開了破碎機。
2.2國內發(fā)展情況
隨著廢鋼資源的循環(huán)利用的市場需求，國內對廢鋼破碎機的需求逐漸增加。深圳市泰瑞克思公司是經(jīng)營大型廢鋼破碎機系統(tǒng)設備的公司，從美國Newall公司引進了中國第一臺，也是世界上最大功率的7 457 kW廢鋼破碎系統(tǒng)。此外，廣州亞鋼鋼鐵有限公司也從Newall公司引進了98104型廢鋼破碎機。
目前，國內從事廢鋼加工設備生產(chǎn)的企業(yè)有湖北力帝公司、江蘇華宏公司、四川邦立公司和北方重工沈重集團等。湖北力帝機床股份有限公司從美國Newall公司引進了750 kW的破碎機與液壓雙滾筒碾壓機及其核心生產(chǎn)技術。在此基礎上，設計生產(chǎn)出了破碎機與液壓雙滾筒碾壓機及整條廢鋼破碎生產(chǎn)線，而且正在設計研發(fā)2 200kW的重型廢鋼破碎生產(chǎn)線，以滿足冶金行業(yè)對大、重型廢鋼破碎生產(chǎn)線的需求。
北方重工沈重集團基于多年設計制造錘式破碎機的豐富經(jīng)驗，自主研發(fā)了FPY2026廢鋼破碎機，其主要技術參數(shù)如表2所示。
3、結束語
廢鋼處理是目前國家重點解決和大力支持的節(jié)能減排項目，廢鋼破碎機是廢鋼鐵加工的關鍵裝備，隨著廢鋼資源的不斷增多，廢鋼破碎機具有良好的應用發(fā)展前景。
