В настоящее время промышленное измельчение металла играет центральную роль в переработке и утилизации металлов, от пунктов приема металлолома и предприятий по разборке отработанного металла до сталелитейных заводов и предприятий по переработке электронных отходов. Правильно подобранный измельчитель может превратить медленный, трудоемкий процесс в высокопроизводительную и прибыльную линию, в то время как неправильный выбор приводит к износу, простоям и увеличению затрат.

К числу наиболее распространенных вариантов относятся молотковые измельчители и двухвальные измельчители: первые используют высокоскоростной удар для измельчения тяжелого и крупногабаритного лома; вторые полагаются на низкоскоростную резку с высоким крутящим моментом для получения более чистого и однородного результата.

Что такое молотковая дробилка-измельчитель?

Принцип работы

Молотковая дробилка измельчительОсновной механизм измельчения основан на ударном воздействии. В основе машины лежит тяжелый ротор, вращающийся с очень высокой скоростью. На этом роторе установлены несколько рядов качающихся молотков, изготовленных из износостойкой стали.

Основная последовательность такова:

• Отходы подаются в камеру измельчения.
• Ротор разгоняется до рабочей скорости.
• Молотки раскачиваются наружу под действием центробежной силы.
• Поступающий лом многократно ударяется молотками, в результате чего он раскалывается, деформируется и разрушается.
• Когда фрагменты становятся достаточно мелкими, они проходят через решетки или сита, которые контролируют конечный размер частиц.

Этот высокоэнергетический ударный метод чрезвычайно эффективен для разрушения плотного, объемного и сложного металлолома, такого как целые кузова автомобилей со смешанными компонентами.

Основные компоненты

Типичная молотковая дробилка-измельчитель включает в себя:

Ротор
Вращающийся вал с установленными молотковыми дисками. Он должен выдерживать высокие вращательные усилия и ударные нагрузки.

Молотки
Качающиеся компоненты, наносящие удары. Их следует регулярно заменять, и они являются основными изнашивающимися элементами.

Решетки или экраны
Эти механизмы регулируют размер частиц на выходе. Перед выходом материал должен быть достаточно мелким, чтобы пройти через отверстия.

Корпус / Камера для измельчения
Прочный корпус, который сдерживает процесс измельчения и устойчив к ударам.

Подающий конвейер
Подача отходов в измельчитель осуществляется с контролируемой скоростью, что повышает безопасность и производительность.

Конвейерные системы разгрузки и системы разделения
После измельчения конвейеры, магнитные сепараторы и другое оборудование разделяют черные и цветные металлы, удаляют мелкие частицы и подготавливают материал для дальнейшего использования.

Из-за затрачиваемой мощности и сил молотковые дробилки требуют прочного фундамента, надежного источника питания, а также надлежащих систем пыле- и шумоподавления.

Типичные области применения

Молотковые измельчители выбираются в тех случаях, когда главными приоритетами являются агрессивное измельчение и высокая производительность. Типичные области применения включают:

• Измельчение отслуживших свой срок автомобилей (целых автомобилей или кузовов).
• Переработка крупногабаритного стального лома, балок, листового металла и конструкционной стали.
• Разборка бытовой техники, такой как холодильники и стиральные машины.
• Подготовка сырья для сталелитейных заводов, где предпочтительны мелкие, плотные фрагменты.
• Крупномасштабная переработка строительного лома.

Короче говоря, молотковые дробилки доминируют везде, где есть постоянный приток тяжелого, громоздкого лома, который необходимо быстро измельчить на более мелкие, готовые к плавке куски.

Что такое двухвальный шредер?

Принцип работы

Двухвальный шредер использует совершенно новую стратегию. Вместо высокоскоростного удара он применяет низкоскоростное, высокомоментное измельчение и разрывание.
Внутри измельчителя находятся два вращающихся в противоположных направлениях вала, каждый из которых снабжен взаимозацепляющимися режущими дисками или ножами. Материал затягивается в пространство между вращающимися валами, где он:

• Захвачен зубьями режущего механизма.
• Втягивается вниз в зону резки.
• Разрывается, рвется и сжимается между вращающимися режущими элементами.

Благодаря медленному вращению валов, но с очень высоким крутящим моментом, машина может обрабатывать широкий спектр материалов, включая те, которые могут деформироваться или отскакивать в молотковой дробилке. Низкая скорость вращения также приводит к снижению пылеобразования и уровня шума.

Основные компоненты

К основным компонентам двухвального измельчителя относятся:

Режущие диски / Ножи
На каждом валу установлены диски с зубьями, предназначенными для захвата и измельчения материала. Они являются сменными и часто могут быть повернуты для продления срока службы.

Двойные валы
Вращающиеся в противоположных направлениях синхронизированные валы обеспечивают измельчение.

Коробки передач и приводная система
Обеспечивают передачу высокого крутящего момента на валы, как правило, с помощью электродвигателей и мощных редукторов.

Хоппер
Большой загрузочный бункер, куда загружается материал. Под действием силы тяжести и вращающихся режущих элементов материал поступает в зону измельчения.

Система сброса
Измельчённый материал остаётся на дне, часто попадая на конвейер для хранения или дальнейшей обработки.

Поскольку этот процесс более контролируемый и менее интенсивный, чем в молотковой дробилке, конструкция машины часто может быть более компактной, с меньшим количеством экстремальных динамических нагрузок.

Типичные области применения

Двухвальные измельчители чрезвычайно универсальны и широко используются для:

• Легкий металлолом и профили:Листовой металл, обрезки штампованного каркаса, обрезки от штамповки.
• Барабаны и бочки:металлические бочки, банки из-под краски и контейнеры.
• Лом алюминия и меди:профили, кабели и облегченные компоненты.
• Электронные отходы и электроника:Корпуса для компьютеров, бытовая техника и небольшие устройства.
• Перед измельчением:Измельчение крупных предметов на более мелкие, удобные для обработки части перед дроблением в молотковой дробилке.

Они идеально подходят для случаев, когда целью является контролируемое измельчение, низкое пылеобразование, минимальное количество мелких частиц и гибкость при работе с различными типами материалов.

Сравнение производительности

Для выбора между молотковой дробилкой и двухвальным измельчителем необходимо понимать, как они работают в ключевых областях эксплуатации.

Пропускная способность и производительность
Молотковые дробилки рассчитаны на высокую производительность. Крупные модели могут перерабатывать десятки или даже сотни тонн в час, особенно при работе с отходами длительного пользования и тяжелым ломом. Двухвальные измельчители, с более медленным вращением, обычно имеют меньшую производительность, но более универсальны и подходят для обработки различных материалов.

Размер и форма выходного сигнала

• Выходной продукт молотковой дробилки, как правило, имеет меньший размер и более фрагментированную структуру, часто близкую к размеру, необходимому для запекания в печи.
• Производительность двухвальных установок, как правило, выше и равномернее, с меньшим количеством мелких частиц и пыли.

Правильный выбор зависит от того, нужен ли вам очень мелкий конечный размер за один этап или контролируемый промежуточный размер для дальнейшей обработки.

Энергопотребление и эффективность
Молотковые дробилки потребляют много энергии из-за ускорения массы и многократных ударов. Двухвальные измельчители, работающие на более низких скоростях, как правило, потребляют меньше энергии на тонну для легких и смешанных отходов, хотя для тяжелых материалов им может потребоваться больше времени.

Износ, время простоя и техническое обслуживание
В молотковых дробилках молотки и решетки подвергаются сильному износу, поэтому поддержание ротора в исправном состоянии имеет решающее значение. В двухвальных измельчителях в основном изнашиваются ножи, которые часто можно повернуть или отшлифовать перед заменой.

Шум, пыль и воздействие на окружающую среду
Молотковые дробилки создают высокий уровень шума, пыли и вибрации, что требует более тщательного контроля за состоянием окружающей среды. Двухвальные измельчители работают гораздо тише и чище, что может быть существенным преимуществом в городских условиях или в помещениях.

Таблица 1: Сравнение производительности: молотковая дробилка против двухвального измельчителя.

Аспект производительности	Молотковая дробилка-измельчитель	Двухвальный шредер
Принцип работы	Высокоскоростной удар	Низкоскоростной, высокомоментный сдвиг/разрыв
Типичная пропускная способность	От высокого до очень высокого	Низкий до среднего
Размер выходных данных	Небольшие, фрагментированные	Более крупные, более однородные
Мелкие частицы и пыль	Высокий	Низкий до среднего
Потребление энергии	Высокий	Низкий до среднего
Скорость износа	Высокий (молотки, решетки, футеровка)	Средний размер (ножи/резаки)
Шум и вибрация	Высокий	Низкий до умеренного
Идеальный вариант использования	Тяжелый металлолом, автомобили, сталь для сноса зданий.	Легкий металлолом, цветные металлы, электронные отходы, предварительное измельчение

Совместимость материалов: какой шредер лучше всего справляется с каким материалом?

Не весь металлический лом одинаков. Плотность, толщина, форма, покрытия и загрязнения — все это влияет на поведение материала внутри измельчителя. Выбор типа измельчителя в соответствии с типом материала имеет решающее значение.

Тяжелая сталь и металлолом
Для толстых балок, тяжелых листов и другой плотной стали молотковая дробилка обычно является лучшим выбором. Ее высокая энергия удара может быстро разрушить прочные конструкции, в то время как двухвальная машина может испытывать трудности, останавливаться или демонстрировать низкую производительность.

Транспортные средства, вышедшие из эксплуатации (ELV)
При обработке целых автомобилей, включая смешанные материалы, рамы и кузовные панели, доминируют молотковые дробилки. Они предназначены для обработки целых кузовов автомобилей, быстро измельчая их на мелкие фрагменты, которые затем сортируются и отправляются на металлургические заводы.

Однако на некоторых предприятиях в качестве предварительного измельчителя используется двухвальный измельчитель, позволяющий уменьшить размер и удалить проблемные компоненты перед подачей материала в молотковую дробилку, что повышает общую надежность линии.

Алюминий и цветные металлы
Алюминий и другие цветные металлы более чувствительны к деформации и потерям из-за мелкой фракции. Молотковая дробилка может производить слишком много мелкого материала, снижая его ценность. Двухвальный измельчитель часто предпочтительнее в следующих случаях:

• Алюминиевые профили и экструзии
• Облегченные отливки
• Медные трубы и кабель (до дальнейшего разделения)

Более контролируемый процесс резки помогает сохранить ценный металл и свести к минимуму количество мелких частиц.

Смешанные легкие обрезки и листовые материалы
Для смешанных легких отходов, таких как листовой металл, обрезки и упаковочные отходы, двухвальный измельчитель часто обеспечивает более высокую эффективность и гибкость. Он обрабатывает материалы различной формы и толщины с меньшим количеством неожиданностей и меньшим энергопотреблением.

Электронные отходы, электроника и специальные материалы
В сфере переработки электронных отходов, где цель состоит в сохранении ценных меди, алюминия и драгоценных металлов при одновременном предотвращении чрезмерного образования пыли и опасных мелких частиц, предпочтительным решением является двухвальный шредер. Его низкоскоростное движение с высоким крутящим моментом позволяет получать контролируемые фрагменты, которые легче отделить на последующих этапах обработки.

Опасные или загрязненные металлы
При работе с емкостями, в которых могут содержаться остатки веществ, или материалами, способными выделять пыль или газы, более безопасным вариантом является низкоскоростной двухвальный шредер. Низкая скорость снижает риск искр, взрывов и загрязнения воздуха.

Таблица 2: Тип материала и рекомендуемый измельчитель

Тип материала	Рекомендуемый шредер	Причина
Тяжелые стальные балки, пластины	Молотковая мельница	Сильный удар эффективно разрушает плотную сталь.
Целые вагоны, кузова вагонов (ELV)	Молотковая мельница	Высокопроизводительные, готовые к печному производству фрагменты.
Предварительно измельченные автомобильные остовы	Двухвальная или молотковая мельница	Зависит от размера и конфигурации линии.
Алюминиевые профили и легкие литые	Двухвальный шредер	Контролируемая резка, меньшее количество мелких фракций, сохранение ценности.
Смешанные легкие обрезки и листовой материал	Двухвальный шредер	Гибкий, энергоэффективный, с низким уровнем пылеобразования.
Стальные бочки и барабаны	Двухвальный шредер	Удобное захватывание и разрывание, контролируемое открытие контейнеров.
Электронные отходы и мелкая электроника	Двухвальный шредер	Низкое пылеобразование, защита ценных металлов
Кабели и провода из цветных металлов	Двухвальный шредер	Перед гранулированием или разделением следует аккуратно измельчить материал.

Анализ затрат и рентабельности инвестиций

Производительность сама по себе не определяет лучший измельчитель; необходимо также учитывать общую стоимость владения и окупаемость инвестиций.

Капитальные инвестиции

Молотковая дробилка-измельчитель
Как правило, это требует гораздо больших первоначальных инвестиций. Помимо самого оборудования, вам могут потребоваться прочные фундаменты, большая электрическая мощность, системы пылеудаления, шумозащитные кожухи и полная сортировочная линия.

Двухвальный шредер
Более доступны для малых и средних предприятий. Хотя промышленные модели по-прежнему представляют собой серьезные инвестиции, они, как правило, значительно дешевле, чем полномасштабные молотковые дробильные установки, и часто требуют более простой инфраструктуры.

Эксплуатационные расходы

К основным факторам, влияющим на затраты, относятся:

• Энергия:Молотковые дробилки потребляют больше энергии на тонну, особенно при обработке тяжелого лома. Двухвальные установки работают на более низких скоростях и часто потребляют меньше энергии при обработке легкого/среднего лома.
• Изнашиваемые детали:В молотковых дробилках необходимо регулярно заменять молотки, решетки и футеровку. В двухвальных измельчителях изнашиваются режущие элементы и ножи, которые иногда можно повернуть или отремонтировать перед заменой.
• Трудозатраты и простои:Более крупные и сложные линии молотковых дробилок могут потребовать более квалифицированного персонала и плановых простоев для технического обслуживания. Двухвальные установки, как правило, проще в обслуживании и могут требовать меньшего количества ремонтных работ.

Пространство, инфраструктура и установка

Для молотковых дробилок необходимы значительная площадь, массивный фундамент и прочные строительные конструкции, способные выдерживать вибрацию.
Двухвальные измельчители, как правило, более компактны, проще интегрируются в существующие производственные мощности и могут не требовать масштабных строительных работ.

Срок окупаемости и долгосрочная рентабельность инвестиций

Срок окупаемости во многом зависит от:

• Объем отходов и смесь
• Цена продажи измельченного материала
• Местные затраты на энергию и рабочую силу
• Экологические требования

Молотковая дробилка может обеспечить выдающуюся окупаемость инвестиций в условиях больших объемов тяжелого лома, поступающего непосредственно на сталелитейные заводы. В отличие от нее, двухвальный измельчитель может обеспечить лучшую окупаемость инвестиций для предприятий, перерабатывающих смешанный, легкий или цветной металлургический лом в средних объемах.

Таблица 3: Упрощенная перспектива ROI (концептуальная)

Размер бизнеса / Сценарий	Более высокая рентабельность инвестиций.	Примечания
Крупный завод, производительностью более 50 т/ч тяжелого лома.	Молотковая дробилка-измельчитель	Высокая производительность оправдывает более высокие капитальные затраты.
Площадка среднего размера, смешанный легкий и средний металлолом.	Двухвальный шредер	Снижение инвестиций, гибкие возможности по обработке материалов.
Цветные металлы (алюминий, медь) в центре внимания	Двухвальный шредер	Сводит к минимуму образование отходов и сохраняет ценность металла.
Мегазавод ELV с прямой подачей сырья в мельницу.	Молотковая дробилка-измельчитель	Готовность к работе в печи, высокопроизводительное измельчение.
Предприятие по переработке электронных отходов	Двухвальный шредер	Контролируемое измельчение, меньшее количество пыли, безопасная работа.

Примечание: Фактический показатель рентабельности инвестиций (ROI) необходимо рассчитывать на основе реальных данных, но в этой таблице показаны типичные тенденции.

Подбор типа измельчителя в соответствии с вашими потребностями.

Небольшие и средние пункты приема металлолома

Для небольших и средних пунктов приема металлолома редко удается обеспечить достаточный объем лома или инфраструктуру для полноценной установки молотковой дробилки. Двухвальный измельчитель часто предлагает следующие преимущества:

• Более низкая первоначальная стоимость
• Снижение энергопотребления
• Упрощенное техническое обслуживание
• Гибкость в отношении различных видов лома.

Как правило, операторам больше подходит двухвальная система, способная обрабатывать различные поступающие материалы без чрезмерного риска при эксплуатации.

Крупные промышленные заводы по переработке отходов

Крупные промышленные предприятия по переработке отходов, особенно те, которые сотрудничают со сталелитейными заводами или крупными плавильными предприятиями, часто обладают необходимыми объемами и составом лома для использования молотковой дробилки. В таких условиях машина может работать с высокой степенью загрузки, а небольшой объем выпускаемой продукции является прямым преимуществом.

На некоторых из этих предприятий до сих пор используются двухвальные измельчители, но часто в качестве предварительных измельчителей, чтобы защитить молотковую дробилку от крупногабаритных предметов и снизить ударные нагрузки.

Специализированные предприятия по переработке (алюминия, электронных отходов и т. д.)

Для специализированных предприятий, работающих преимущественно с алюминием, медью или электроникой, двухвальные шредеры обычно более выгодны. Контролируемое измельчение сохраняет ценность металла, контролирует пылеобразование и снижает риск возникновения опасных ситуаций.

Использование обоих методов в двухступенчатой ​​системе

В некоторых из самых передовых учреждений используется двухэтапный подход:

• Двухвальный измельчитель в качестве предварительного измельчителя:Уменьшает размеры, устраняет препятствия и подготавливает материал.
• Молотковая дробилка в качестве окончательного измельчителя:В результате получается конечный продукт небольшого размера, готовый к запеканию в печи, или продукт высокой плотности.

Эта комбинация может:

• Снижение износа молотка
• Защитите молотковую дробилку от ударных нагрузок.
• Повышение общей надежности линии связи
• Обеспечить более гибкое управление сырьем

Контрольный список для принятия решения: Выбор подходящего шредера для вашего материала

При выборе между молотковой дробилкой и двухвальным измельчителем следует рассмотреть следующие вопросы:

Какой у вас основной тип материала?

• Тяжелая сталь и отслужившие свой срок автомобили → чаще всего используют молотковую дробилку.
• Для переработки смешанного легкого лома, цветных металлов или электронных отходов рекомендуется использовать двухвальные системы.

Какова требуемая пиковая и средняя пропускная способность?

• Очень высокая производительность (>50 т/ч) → молотковая дробилка.
• Низкая и средняя производительность → двухвальный.

Какой объем продукции требуется вашим клиентам или последующим производственным процессам?

• Мелкие, готовые к запеканию фрагменты за один шаг → молотковая дробилка.
• Контролируемый промежуточный размер для сортировки или дальнейшей обработки → двухвальный.

Какой у вас бюджет и инфраструктура?

• Большой капитальный бюджет, надежная инфраструктура → молотковая дробилка — осуществимая идея.
• Ограниченный бюджет, небольшой участок, ограниченная мощность → двухвальный двигатель обычно более подходит.

Каковы ваши ограничения по уровню шума и пыли?
Строгие экологические нормы или городская застройка → двухвальная система может быть проще в получении разрешений и эксплуатации.

Вы готовы к сложному техническому обслуживанию и привлечению квалифицированной рабочей силы?

• Если да, то молотковые дробильные системы вполне управляемы.
• В противном случае, двухвальная конструкция может снизить риски и упростить задачу.

Систематически отвечая на эти вопросы, вы сможете сузить круг поиска и определить тип оборудования, который наилучшим образом соответствует вашим материалам и бизнес-модели.