در مقاله قبل که در همین سایت به شما ارائه دادیم، در مورد اهمیت خردایش، تئوری های آن، نکات قابل توجه و بخش های مختلف خطوط خردایش معادن و کارخانه های فرآوری بحث شد و مباحث به دو بخش سنگ شکن و آسیا تقسیم شد. در این نوشته به معرفی انواع دستگاه های سنگ شکنی و انواع روش ها و دستگاه های آسیا می‌پردازیم. امیدواریم که این مطالب بتواند به شما در راستای افزایش آگاهی و کارایی شما در کارخانه ها و صنایع معدنی حوزه فعالیتتان کمک کند.
سنگ شکن ها و انواع آن
سنگ شکنی اولین مرحله خردایش مواد معدنی استخراج شده به منظور آزاد سازی کانی با ارزش از گانگ است که معمولا در 2 یا 3 مرحله و بصورت خشک انجام می شود.
در مرحله اولیه سنگ شکنی، سنگ هایی با ابعاد 1.5 متر (قطعات بزرگ حاصل از آتشباری) تا حدود 10 الی 20 سانتیمتر خرد می شوند و در مرحله ثانویه، محصول سنگ سنگ شکن های اولیه را به ذراتی با ابعاد 0.5 تا 2 سانتیمتر تبدیل می کنند.
نکات مهم و قابل توجه در مرحله سنگ شکنی که باید در نظر گرفته شود:
- طراحی مخازن ذخیره و خوراک دهی (فیدرها) همراه در طول خطوط سنگ شکن ها است که هدف اصلی تعبیه این مخازن خوراک دهی یکنواخت به مدار سنگ شکنی است.
- برای رعایت محدوده دانه بندی، برای خوراک دهی به هر دستگاه از انواع سرند ها با توجه به کارایی آنها در قبل یا بعد از دستگاه استفاده می شود.
- تمامی حمل ونقل مواد معدنی در مدار سنگ شکنی توسط نوار نقاله ها انجام می شود.
انواع مدار سنگ شکنی
مدار باز
از سنگ شکنی مدار باز معمولا در مرحله سنگ شکنی میانی یا وقتی که خوراک آسیا میله ای، محصول سنگ شکن ثانویه باشد استفاده می کنند.
مدار بسته
اگر محصول سنگ شکنی ثانویه خوراک آسیای گلوله ای باشد، از مدار بسته استفاده می کنند.
مزایایی که سنگ شکن مدار بسته دارد عبارتند از:
- دانه بندی آن محدودتر و میزان نرمه آن کمتر است.
- ظرفیت سنگ شکن افزایش می یابد و انرژی مصرفی آن کاهش می یابد.
- کار در مدار بسته انعطاف بیشتری به کارخانه سنگ شکنی می دهد.
- آزادی بیشتری برای مقابله با تغییرات احتمالی در شرایط کار وجود دارد .
- در این روش با سنگ شکن کردن بی نظمی های موجود در بار اولیه، دبی محصول خرد شده نیز منظم تر می شود.
سنگ شکن های اولیه
سنگ شکن های اولیه ماشین های خیلی سنگینی هستند که عمدتا در مدار باز مورد استفاده قرار می گیرند. انواع سنگ شکن های اولیه عبارتند از: سنگ شکن فکی و سنگ شکن ژیراتوری.
سنگ شکن فکی
در این نوع سنگ شکن ها یک فک ثابت و یک فک متحرک وجود دارد که مواد توسط نیروی فشاری یا برشی بین دو فک صاف یا موج دار خرد می شوند. مکانیزم خردایش در سنگ شکن فکی، به صورتی است که به تدریج با پایین رفتن مواد بین دو فک به دلیل کاهش فضا مواد متراکم تر شده و از سه جهت تحت تنش قرار می گیرند.
در سنگ شکن های فکی عمل خردایش در نیم سیکل است و عرض صفحات و فاصله بین فک ها در نقطه ورودی خوراک، دو مشخصه سنگ شکن فکی می باشد. قرار گیری فک ها نبست به یکدیگر به صورت زاویه دار (معمولا 27 درجه) است.
انواع سنگ شکن فکی عبارتند از:Blake ،dodge ،universal.
در آزمایشگاه معمولا dodge که محصول دانه بندی یکنواخت تولید می کند، کاربرد دارد، اما خطر گرفتگی مواد در داخل سنگ شکن وجود دارد.
در صنعت از نوع blake استفاده می شود، زیرا دهانه خروجی آن متغیر بوده و احتمال گرفتگی آن کم است. سنگ شکن مدل بلاک به دو دسته بازوی مضاعف و بازوی ساده تقسیم می شوند. بازوی مضاعف یک شاتون و دو بازو به قسمت تحتانی فک منتقل می کند، که این نوع سنگ شکن ها به ویژه برای کانه های سخت بسیار مناسب است.
بازوی ساده داری یک بازو است که نسبت خردایش در این نوع سنگ شکن نسبت به بازوی مضاعف بیشتر است اما به دلیل فرسایش سریعتر فک ها و تحمل نیروی بیشتر توسط محور خارج از مرکز، از این نوع سنگ شکن کمتر برای مواد خیلی سخت استفاده می شود.
سنگ شکن ژیراتوری
از این نوع سنگ شکن در تاسیسات بزرگ و در مواردی که ظرفیت و احتمالا نسبت خردایش بیش از سنگ شکن های فکی مد نظر باشد استفاده می شود که از یک بدنه ثابت مخروطی شکل و یک هسته میانی که حرکت ژیراتوری (دورانی) دارد تشکیل شده است.
زاویه بین بدنه و هسته متحرک 20 تا 30 درجه است و ابعاد بار ورودی حداکثر 80 تا 85 درصد دانه ورودی می باشد.
مکانیزم خردایش مواد در سنگ شکن ژیراتوری به صورتی است که مواد در فاصله بین بدنه ثابت و هسته متحرک خرد می شوند. در مدت زمانی که در یک بخش از فضای داخل سنگ شکن، هسته متحرک و بدنه ثابت در سمت مقابل آن قرار دارد، مواد در آن به قسمت های پایین تر حرکت کرده و فضای مجود را پر می کنند.
در سنگ شکن های ژیراتوری بر خلاف سنگ شکن های فکی، در تمام سیکل و بدون نیاز به سیستم های گران خوراک دهنده عملیات خردایش صورت می گیرند.
مقایسه سنگ شکن فکی و ژیراتوری
- اگر A دبی ورودی به سنگ شکن بر حسب تن بر ساعت باشد ، A > 16.17 * R 2 باید از سنگ شکن ژیراتوری و در غیر این صورت از سنگ شکن فکی استفاده شود.
- سنگ شکن های فکی تناوبی و غیر پیوسته هستند در حالی که سنگ شکن ژیراتوری مداوم و پیوسته است.
- قیمت سنگ شکن ژیراتوری از سنگ شکن فکی بیشتر است.
- در مقاسه با قدرت مساوی، ظرفیت ژیراتوری 2 برابر و نسبت خردایش 1.8 برابر سنگ شکن فکی است.
- سنگ شکن فکی دارای ساختمان ساده تر و لذا سرویس و نگهداری ساده و طول عمر آن بیشتر است.
- سنگ شکن فکی نیاز به خوراک دهنده یا فیدر دارد.
- سنگ شکن فکی در مقایسه با سنگ شکن های ژیراتوری نیاز به فونداسیون مقاوم تری دارند.
سنگ شکن های ثانویه
انواع سنگ شکن های ثانویه عیارتند از: مخروطی ، غلتکی ، ضربه ای.
ابعاد این نوع سنگ شکن ها معمولا کمتر از 15 سانتی متر است و عمده عملیات سنگ شکنی مرحله دوم کانه های فلزی با سنگ شکن مخروطی انجام می شود.
سنگ شکن های غلتکی و ضربه ای در بعضی موارد به عنوان سنگ شکن ثانویه مورد استفاده است. سنگ شکن های ثانویه در مقایسه با اولیه انرژی بیشتری مصرف می کنند که به دلیل خردایش ذرات ریزتر در مقایسه با سنگ شکن های اولیه می باشد.
سنگ شکن مخروطی
برای مراحل میانی سنگ شکنی (ثانویه) و یا خرد کردن تا ابعاد نسبتا کوچک (مرحله سوم) سنگ شکن مخروطی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از کاربرد های مهم آن استفاده در معادن شن و ماسه است که برای نمونه های به اصطلاح بادامی و مخروطی از این نوع سنگ شکن استفاده می شود.
انواع سنگ شکن مخروطی عبارتند از :
الف ) استاندارد باری
سنگ شکنی ذرات درشت تر و ابعاد محصول 0.5 تا 6 سانتی متر و معمولا در مدار باز و مرحله دوم در نظر گرفته میشوند.
ب ) سرکوتاه
برای ذرات ریز کاربرد داشته و ابعاد محصول آن 0.2 تا 2 سانتی متر است که معمولا در مرحله سوم و در مدار بسته قابل استفاده است.
مقایسه سنگ شکن مخروطی و ژیراتوری
- سنگ شکن مخروطی شبیه سنگ شکن های ژیراتوری بوده و محور کوتاه تر و معلق نبودن آن، مشخصه آن می باشد.
- در مقایسه با سنگ شکن ژیراتوری، بعلت پهنای کم دریچه تخلیه، سنگ شکن های مخروطی محصول ریزتری تولید میکنند و ظرفیت بیشتری دارند.
- حرکت قسمت متحرک در انواع مخروطی از سنگ شکن های اولیه (در حدود 5 برابر) بیشتر است.
سنگ شکن غلتکی
این نوع سنگ شکن ها کمتر مورد استفاده قرار می گیرند و با سنگ شکن مخروطی جایگزین شده اند. کاربرد این نوع سنگ شکن ها در مواردی است که هدف خرد کردن ماده ای با تولید حداقل نرمه باشد.
کاربرد این نوع سنگ شکن ها برای مواد ترد و شکننده، چسبناک، یخ زده و … نظیر زغال، آهک، گچ و فسفات به مراتب بهتر از سنگ شکن های فکی و ژیراتوری می باشد.
مکانیزم خردایش مواد در سنگ شکن غلتکی
این سنگ شکن ها از استوانه سنگین با سطح صاف یا آج دار تشکیل شده اند که توسط الکتروموتوری با سرعت یکسان یا نزدیک به یکدیگر در جهت عکس حرکت می کنند و مواد ورودی در بین دو استوانه در گیر و تحت نیروی فشاری خرد می شوند.
فاصله دو فک قابل تنظیم است و فنر های قوی امکان افزایش فاصله دو استوانه در صورت ورود قطعات خیلی سخت به داخل سنگ شکن را می دهند.
برای تعیین بزرگترین اندازه سنگ درگیر با توجه به نسبت کاهش (r/a) و قطر غلتک به کار می رود.
سنگ شکن ضربه ای
در این نوع سنگ شکن ها برای خردایش از ضربه به جای فشار استفاده میشود. این سنگ شکن ها از روتور با 2 تا 6 پره تشکیل شده اند که دارای نسبت خردایش با (10 – 30) می باشند.
از آنجایی که تنش داخلی در این نوع سنگ شکنی ذخیره نمی شود و ترک های بعدی به وجود نمی آید، می توان از این نوع سنگ شکن برای تهیه سنگ های مورد استفاده برای تهیه سنگ های ساختمان سازی و زیر سازی خطوط راه آهن استفاده کرد.
سایش سریع چکش ها و تولید بیش از حد نرمه از معایب این نوع سنگ شکن ها می باشد.
بر مبنای اطلاعات جمع آوری شده از تاسیسات کانه آرایی در حال کار و مقالات منتشر شده در این زمینه، تعداد مراحل و نوع مسیر سنگ شکنی را می توان به صورت زیر پیشنهاد کرد:
- ظرفیت کمتر از 250 تن در روز، سنگ شکنی در دو مرحله و در مسیر باز
- ظرفیت 250 – 2000 تن در روز، سنگ شکنی در دو مرحله و مرحله دوم مسیر بسته
- ظرفیت بین 2000 – 4000 تن در روز، سنگ شکنی در دو یا سه مرحله و مراحل دوم یا سوم در مسیر بسته
- ظرفیت بیش از 4000 تن در روز، سنگ شکنی معمولا در سه مرحله و مراحل دوم و سوم در مسیر بسته
جهت طراحی خطوط سنگ شکنی، خرید دستگاه ها و تعمیرات خطوط خردایش خود می توانید با مهندسین و مشاورین شرکت صدرا تجهیزمهرگان در تماس باشید.
