От щековых дробилок до вибрационных грохотов: понимание агрегатного оборудования

Обычное оборудование для дробления и просеивания песка и гравия

Песок и гравий являются важным сырьем для строительства, инфраструктуры и транспортных проектов. Качество и гранулометрический состав агрегатных продуктов в значительной степени зависят от эффективности процессов дробления и просеивания. В любой линии по производству агрегатов основными технологиями являются раздавливание и просмотр. Выбор подходящего оборудования для дробления и просеивания имеет решающее значение, поскольку он напрямую влияет на качество, форму и гранулометрический состав конечного продукта. Ниже мы представляем наиболее распространенные типы оборудования для дробления и просеивания, используемого в современном производстве заполнителей, с объяснением их функций и характеристик.

Дробильное оборудование

Дробильное оборудование обычно классифицируется по принципу работы на прессы для сжатия и ударные дробилки. Компрессионные дробилки (такие как щековые и гирационные дробилки) дробят материал, сдавливая его до разрушения, что обычно дает менее мелкий материал, но более удлиненные частицы. Ударные дробилки (включая традиционные ударные дробилки, молотковые дробилки и вертикальные ударные дробилки) используют быстрое ударение для дробления материала, обеспечивая хорошую форму частиц, но часто с более высоким износом деталей. Многие дробильные установки используют комбинацию различных дробилок в несколько этапов (обычно первичный, вторичный и третичный) для достижения желаемого размера и формы агрегата. Независимо от того, используются ли они в стационарной установке или как часть mobile crushing plant, Эти дробилки составляют основу производства щебня.

Jaw Crusher

The jaw crusher является первичной дробилкой, известной своей простой конструкцией и надежной непрерывной работой. Она имеет фиксированную и подвижную щеки, которые образуют V-образную камеру. Материал подается в камеру и дробится, когда подвижная щека прижимает его к фиксированной. Щековые дробилки ценятся за высокую производительность и способность обрабатывать крупные твердые материалы (например, гранит, руды) при относительно низких затратах на инвестиции и эксплуатацию.

Они выполняют прерывистое дробление (действие дробилки останавливается и запускается с каждым движением челюсти) и производят частицы различного размера. Щековые дробилки обычно дают неравномерную форму частиц (более плоские и удлиненные куски) и более широкий диапазон размеров. Однако они редко забиваются, даже при переработке влажных или грязных материалов, что делает их подходящими для дробления твердых пород и для первичной дробления как в стационарных, так и в мобильных дробилках.

Дробилка

The вращающаяся дробилка — еще один тип первичной дробилки, характеризующийся высокой пропускной способностью и однородностью выходного продукта. Она имеет центральную коническую дробильную головку, которая вращается (вращается с эксцентрическим движением) внутри неподвижной чаши. Когда камень попадает в верхнюю часть гирационной дробилки, он дробится между мантией (подвижным конусообразным элементом) и вогнутыми вкладышами (неподвижной чашей). Вращающиеся дробилки могут принимать исключительно крупные размеры подаваемого материала и, по сравнению с щековыми дробилками того же размера зазора (отверстия), могут перерабатывать в 2,5–3 раза больше материала в единицу времени. Продукция, получаемая из гирационной дробилки, имеет очень однородный размер частиц, что упрощает последующую сортировку. Компромиссом за их превосходную производительность и непрерывную работу является более высокая начальная инвестиция и более сложная инфраструктура (это высокие, тяжелые машины, которые требуют прочного фундамента). Гирационные дробилки обычно выбирают для крупномасштабных проектов по добыче агрегатов или горных работ, где требуется высокая производительность и есть достаточно места. Для более подробного сравнения этих двух основных дробилок прочитайте нашу статью Щековая дробилка против гирационной дробилки.

Cone Crusher

A cone crusher обычно используется на вторичной или третичной стадиях дробления. Он работает с вращающимся конусом (называемым мантией) внутри чаши (вогнутой поверхности). Конусная дробилка обеспечивает сильную дробящую силу и высокий коэффициент дробления, что позволяет ей обрабатывать различные материалы, включая твердые и абразивные породы. Конусные дробилки ценятся за высокую производительность и надежность при непрерывной работе. При использовании во вторичном дроблении они обычно производят более кубический агрегат, чем щековые дробилки.

Однако в качестве дробилки мелкого помола (третичного) некоторые конструкции конусных дробилок могут давать частицы менее оптимальной формы и с относительно низкой долей мелкого помола (дробленого песка). Кроме того, конусные дробилки имеют более сложные компоненты, такие как гидравлические системы и внутреннюю опорную конструкцию, что может усложнить техническое обслуживание и ремонт. Несмотря на эти соображения, конусные дробилки широко используются в производстве агрегатов по всему миру, часто в качестве второй ступени дробления после щековой дробилки.

Ударная дробилка и молотковая дробилка

Ударные дробилки и дробилки используют быстрые удары для дробления горной породы и известны высокой степенью измельчения с хорошей формой продукта. Эти два типа дробилок имеют схожие принципы работы: материал подается в дробильную камеру и подвергается ударам ударной планки (ударная дробилка) или молотков (молотковая дробилка), которые отбрасывают материал на разбивающие пластины или наковальни. Удар разбивает материал по его естественным слабым местам. Преимущества ударных дробилок включают более простую конструкцию (особенно для молотковых дробилок), возможность получения более однородной формы частиц и, зачастую, более низкую стоимость по сравнению с конусными дробилками.

Они особенно эффективны для материалов, которые не являются слишком твердыми или абразивными (например, известняк или другие хрупкие материалы), что делает их идеальными для вторичных этапов дробления во многих операциях по производству заполнителей. Недостатком как ударных, так и молотковых дробилок является более высокий износ таких деталей, как молотки, ударные бруски и ударные пластины; эти детали требуют регулярной замены, особенно при дроблении очень твердых или абразивных пород. На современных заводах по производству заполнителей, ударные дробилки обычно используются в качестве вторичных дробилок, в то время как молотковые дробилки в некоторых случаях могут использоваться для первичного дробления (например, на небольших заводах или для более мягких материалов).

Вертикальная ударная дробилка (VSI)

The ударная дробилка с вертикальным валом (VSI), часто называемый пескоделательная машина, представляет собой специализированную третичную или мелкую дробилку, в которой для дробления материала используется высокоскоростной ротор и наковальни или каменные ложа. Дробилки VSI уникальны тем, что могут работать в двух различных режимах дробления, которые часто описываются как “камень о камень” и “камень о железо”. В конфигурации «камень о камень» дробилка бросает материал на закрытое каменное ложе, тем самым достигая дробления с минимальным прямым износом металлических частей. Этот режим обычно используется для формирования частиц агрегата и идеально подходит для абразивных материалов (таких как базальт), обеспечивая отличную форму частиц (кубический продукт) и меньшее количество чешуйчатых кусков. В отличие от этого, режим «камень о камень» предполагает бросание материала на закаленные наковальни или ударные пластины; этот подход позволяет достичь более высокой эффективности дробления и часто используется для более мягких камней (таких как известняк) или когда требуется более высокая производительность песка.

Ударные дробилки с вертикальным валом ценится за высокую производительность мелкого заполнителя (искусственного песка) и способность улучшать общую форму частиц конечного продукта. Они также имеют компактную конструкцию и, как правило, более низкие эксплуатационные расходы с точки зрения замены изнашиваемых деталей, при условии, что для обрабатываемого материала выбран правильный режим (камень по камню против камня по железу).

Распространенные комбинации дробилок на агрегатных установках:

• Щековая дробилка + ударная дробилка: Для первичного дробления крупных камней часто используется щековая дробилка, а для вторичного дробления — ударная дробилка. Эта двухступенчатая комбинация позволяет обрабатывать широкий спектр материалов. Она обеспечивает широкий ассортимент агрегатных продуктов и простую регулировку соотношения крупного и мелкого продуктов. Такая конфигурация подходит для материалов средней абразивности и может быть увеличена для повышения производительности. С другой стороны, общая форма частиц агрегатов, полученных с помощью этой комбинации, является приемлемой, но не такой хорошей, как при использовании других методов, а затраты на износ (особенно в ударной дробилке) могут быть выше по сравнению с использованием конусной дробилки.
• Дробилка + Конусная дробилка: В этой конфигурации щековая дробилка выполняет первичную дробление крупных камней, а конусная дробилка — вторичное (а иногда и третичное) дробление. Такая комбинация хорошо подходит для материалов с высокой абразивностью (твердых пород) и, как правило, позволяет получать агрегаты с очень хорошей формой и сбалансированной гранулометрией. Износ оборудования, как правило, ниже, чем в случае с ударной дробилкой, особенно при дроблении твердых пород, что в долгосрочной перспективе может сделать его более рентабельным. Однако конусные дробилки производят меньше мелкого материала (песка) по сравнению с ударными дробилками, поэтому, если требуется большой объем песка или очень мелкий продукт, может потребоваться дополнительное оборудование (например, дробилка VSI). Кроме того, для очень высоких требований к производительности может потребоваться параллельная установка нескольких конусных дробилок, поскольку одна конусная дробилка может стать «узким местом», если требуется чрезвычайно большая производительность.

Оборудование для просмотра

После дробления, оборудование для просмотра используется для разделения дробленого заполнителя на фракции желаемого размера. Эффективность этапа просеивания напрямую влияет на качество и однородность конечных продуктов, а также на общую эффективность работы. Существует несколько типов просеивающих устройств, используемых в производстве заполнителей, в том числе стационарные гризли (фиксированные решетки для очень крупного материала), вращающиеся барабанные грохоты (цилиндрические барабанные сита), роликовые экраны (экраны с вращающимися валами или дисками) и различные вибрационные грохоты. Среди них вибрационные грохоты являются наиболее широко используемыми в современных проектах по производству песка и гравия благодаря своей эффективности и универсальности. Вибрационные грохоты могут обрабатывать большие объемы и различные материалы, и они бывают разных конструкций, таких как с круговым движением, линейным движением и многонаклонными (банановые грохоты), чтобы подходить для различных применений. Ниже мы рассмотрим некоторые распространенные типы грохотов и их особенности.

Круговой вибрационный грохот

The циркулярный вибрационный грохот (часто называемый круговым грохотом) — широко используемая просеивающая машина, отличающаяся прочной конструкцией и круговым движением сита. Обычно в ней используется одновальный вибратор, который создает эллиптическое или круговое движение сита. Круговые вибрационные грохоты ценятся за высокую прочность, высокую эффективность просеивания и долговечность. Они часто могут быть спроектированы с несколькими ярусами (слоями сит) для сортировки материала по нескольким категориям размеров за один проход.

Эти грохоты относительно просты в обслуживании, но одним из их недостатков является то, что их подшипниковые и смазочные системы требуют регулярного ухода (частое смазывание и периодическая замена подшипников) из-за непрерывной круговой вибрации. Кроме того, вибрационный механизм (возбудитель или двигатель) может потребовать периодической замены или ремонта после длительной эксплуатации. Несмотря на эти потребности в обслуживании, круговые вибрационные грохоты очень распространены в производстве заполнителей, поскольку они обеспечивают надежную производительность просеивания и являются экономически эффективными для широкого спектра применений.

Линейный вибрационный грохот

A линейный вибрационный грохот перемещает материал по поверхности сита по прямой линии. Такая конструкция обычно включает в себя два противовращающихся вала или двухвальный механизм, который создает вибрационное движение вперед-назад (вместо кругового). Линейное движение имеет ряд преимуществ: оно более подходит для тонкого просеивания и обезвоживания, поскольку равномерное движение позволяет лучше транспортировать тонкие слои материала. Линейные грохоты имеют компактную, низкопрофильную конструкцию и работают плавно с стабильной вибрацией. Они также относительно просты в обслуживании с точки зрения замены грохотных панелей и обслуживания приводных двигателей.

Однако линейные вибрационные грохоты могут быть более сложными в конструкции, чем круглые грохоты, и их амплитуда колебаний обычно фиксирована (ее нелегко регулировать в процессе работы). Характер движения одинаков по всей площади грохота, что хорошо для точности просеивания, но может быть менее эффективно для удаления крупногабаритного материала с грохота. Линейные экраны обычно используются в производстве песка или на промежуточных этапах просеивания, где требуется точное разделение и иногда обезвоживание (удаление влаги из песка).

Банановый экран

The банановый экран (названный так из-за своей изогнутой формы, напоминающей банан) — это высокопроизводительный вибрационный грохот, который состоит из нескольких секций с разным углом наклона. Вместо одного плоского наклона, банановый грохот имеет платформу, которая начинается с более крутого угла, а затем переходит в более пологий угол к разгрузочному концу, создавая непрерывную кривую, похожую на банан. Эта конструкция с несколькими наклонами подвергает материал воздействию различных перегрузок, что позволяет более эффективно проводить просеивание. Более крутой участок на конце подачи ускоряет материал (обеспечивая высокую производительность), а более пологие участки к концу замедляют материал для более тщательной просеивания.

Банановые экраны известны своими высокая стабильность, большая производительность и длительный срок службы. Фактически, при одинаковой занимаемой площади банановый грохот может обрабатывать в 1,5–2 раза больше материала, чем традиционный круглый вибрационный грохот. Они особенно полезны на крупных заводах по производству заполнителей и в горнодобывающей промышленности для грубая, средняя и тонкая просеивание задачи. Благодаря своей эффективности банановый грохот иногда может заменить несколько традиционных грохотов, что упрощает технологический процесс.

Однако банановые грохоты больше и дороже, и для их установки требуется достаточное пространство и прочная опорная конструкция. В песчано-гравийной промышленности банановые грохоты часто используются, когда требуется одна машина для эффективной обработки очень большого объема материала нескольких фракций.

Самоцентрирующийся вибрационный грохот

A самоцентрирующийся вибрационный грохот — это тип вибрационного грохота, в котором приводной механизм автоматически центрируется во время работы. Такая конструкция обычно включает в себя один привод, который позволяет подрамнику грохота найти свой центр тяжести, уменьшая передачу вибрации на несущую конструкцию. Самоцентрирующиеся грохоты обеспечивают очень сильную и интенсивную вибрацию сетки грохота, что помогает предотвратить забивание отверстий материалом (т. е. они менее подвержены забиванию при просеивании влажного или липкого материала). Они также относительно просты с точки зрения конструкции и легко настраиваются для различных рабочих параметров.

Одной из отличительных особенностей является то, что амплитуда экрана (интенсивность вибрации) может изменяться в зависимости от нагрузки материала. Хотя эта саморегулируемая амплитуда может быть полезна в некоторых случаях, она также является недостатком: при колебаниях скорости подачи изменяющаяся амплитуда может привести к нестабильной эффективности просеивания. Кроме того, во время фаз запуска и остановки самоцентрирующийся грохот может испытывать временный скачок амплитуды. Такая большая амплитуда во время запуска/остановки требует тщательной проработки конструкции опор грохота, так как при неправильном управлении она может вызвать дополнительную нагрузку или даже повреждение опорной конструкции или близлежащего оборудования.

Как правило, самоцентрирующиеся вибрационные грохоты используются для промежуточной и окончательной сортировки средних и мелких частиц агрегата. Они ценятся за свою простоту и интенсивное грохотание, особенно в условиях, когда материал имеет склонность к забиванию других типов грохотов.

Помимо вышеперечисленного, существуют и другие специализированные устройства для скрининга, такие как высокочастотные мелкоячеистые сита (для ультратонкой сепарации материалов) и решетки (гризли для удаления крупных камней), используемые в определенных случаях. Каждый тип имеет свое место в производстве заполнителей, но вибрационные грохоты различных форм (круглые, линейные, банановые, самоцентрирующиеся и т. д.) покрывают большинство потребностей в просеивании в типичных операциях по добыче песка и гравия.

Эффективное дробление и просеивание имеют решающее значение для производства высококачественных заполнителей для строительства и промышленного использования. Понимая преимущества и ограничения каждого типа дробильного оборудования (щековая, гирационная, конусная, ударная, молотковая, VSI) и просеивающего оборудования (вибрационные грохоты, такие как круглые, линейные, банановые, самоцентрирующиеся и т. д.), инженеры и руководители проектов могут разработать оптимальный технологический процесс для своего материала. На практике комбинация дробилок и грохотов обычно подбирается с учетом характеристик исходного материала (твердость, абразивность, влажность) и требований к конечным продуктам.

Также стоит отметить, что современные мобильные дробильно-сортировочные установки интегрировать эти дробилки и грохоты в высокомобильные установки. Будь то постоянная карьерная установка или временная рабочая площадка, мобильные системы (часто на гусеничном ходу) гусеничные дробилки и экраны) обеспечивают гибкость в обработке материалов на месте, что позволяет сэкономить на транспортных расходах и времени на настройку. Многие ведущие производители по всему миру, включая крупные производители мобильных дробилок в Китае, теперь предлагают полный ассортимент мобильных щековых, конусных и ударных дробилок, а также мобильные сортировочные установки. Эти мобильные решения построены на тех же принципах, что и описанные выше, с добавлением мобильности и быстрой настройки.

В конечном итоге, выбор правильного оборудования для дробления и просеивания сводится к пониманию материала, производственных требований и ограничений проекта. При оптимальном сочетании оборудования, дробление и просеивание операции могут обеспечить эффективную производительность, идеальные размеры агрегатов и желаемое качество материала — как для небольших строительных проектов, так и для крупномасштабного развития инфраструктуры.