تماس سریع با بخش فروش
بچینگ پلانت موبایل (بچینگ سیار) مدل: MTW410
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBW146
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBT411
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBP140

دسترسی سریع به محصولات

پر فروش ترین محصولات

تراک میکسر 7 متر مکعبی مدل: MXT712
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBT350
بچینگ پلانت موبایل (بچینگ سیار) مدل: MTW410
بچینگ پلانت موبایل (بچینگ سیار) مدل: MTW470
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBD160
بچینگ پلانت (ایستگاه مرکزی بتن) ثابت مدل: MBW146

انتخاب سنگ شکن مطلوب برای صنعت سیمان

مقدمه

امروزه برای تولید سیمان های متنوع (مختلف) به طیف گسترده ای از مواد خام با خصوصیات متفاوت نیاز می باشد. سنگ آهک های بدست آمده از مواد خام، تفاوتهایی از قبیل سختی، سایندگی و چسبندگی از خودشان نشان می دهند. جهت بهینه سازی پروسۀ خردایش و همچنین بهینه نمودن هزینه های بهره برداری، سنگ شکن های متنوعی وجود دارند. بنابراین بمنظور انتخاب صحیح یک سیستم سنگ شکن مطلوب، چند گزینه مهم در نظر گرفته ميشود.


آنالیز خواص مواد خام

آنالیز سنگ معدن و بویژه تعیین خصوصیات مواد خام، همیشه در اولین مرحله می باشد و سختی سنگی که باید خرد شود مهمترین عامل می باشد، این خواص توصیف کنندۀ استحکام فشاری مواد ميباشند. در لس آنجلس شاخص سختی سنگ، تعيين کنندۀ تست بارگیری و حمل ميباشد و مقدار کوارتز آزاد موجود در مواد بیان کننده قدرت سائیدن و فرسوده نمودن تجهیزات و تعيين کنندۀ شاخص سایندگی می باشد. همانگونه که درجه سختی مواد با اهمیت است، رطوبت مواد، مقدار خاک و شن و موارد استفاده و ضریب بررسی (تست ترک خوردن) تعیین کننده خواهند بود.

برای ساخت سنگ شکنی با معیارهای انتخابی مورد نیاز، ممکن است این اطلاعات مبنا قرار داده شوند (شکل 1).

جهت پودرسازی اولیۀ سنگ آهک در آسیابهای مواد با دانه بندی خوراک ورودی از صفر تا 2/8 ميلي متر و بمنظور تولید سیمان، به یک مرحله خردایش اولیه نياز مي باشد. در خردسازی چند مرحله ای، همواره کاهش هزينه های نگهداری و زمان هدف مي باشد، اما کاهش سرمایه نیز باید در نظر گرفته شود.

از ملاحظه شکل 1 مي توان فهمید که پروسۀ خردایش چند مرحله ای با سنگ شکن های چکشی یا سنگ شکن های ضربه اي انجام می شود. در این نوع سنگ شکن ها سرعت دوران (چرخش) بالا، سبب تولید انرژی جنبشی زیاد ميشود و در نتیجه نیروی ضربه اي قوی و خردکنندگی نسبتاً بالایی، ایجاد می گردد. حداکثر نیروی مؤثر لازم جهت شکستن سنک آهک 150 MPa مي باشد.

قبل از استفاده از سنگ شكن های چکشی و ضربه اي مي بایست مقدار كوارتز موجود در موادی که به آنها تغذیه مي شود، در نظر گرفته شود. زیرا ابزارهای خردکننده (چکش یا تیغچه های ضربه زن) خود آسیب پذیرند و سرعت بالای روتورها سبب سائیدگی آنها می شو د. بنابراین در این ماشینها میزان کوارتز موادی که جهت خردایش وارد سنگ شکن مي شوند نباید از 8 تا 12% تجاوز نماید. قبل از تصميم گیری جهت ساخت این تجهیزات و بمنظور جلوگیری از هزینه های تعمیرا ت اضافی، مي بایست میزان سایندگی مواد خام بطور دقیق آنالیز و اندازه گیری شود.


شکل 1: نمایی از انواع سیستم های سنگ شکن


نوع سنگ شکن حداکثر نسبت خردسازی [MPa] قدرت فشاری [%] میزان سیلیکات [%] میزان رطوبت
سنگ شکن چکشی تک شافتی سنگ شکن چکشی تک شافتی 1:100 <150 ≤8 <10
سنگ شکن چکشی تک شافتی سنگ شکن چکشی تک شافتی 1:100 <150 ≤8 <15-20
سنگ فشاری شکن سنگ فشاری شکن 1:20
1:60
<175 ≤12 <8
سنگ دو غلطکی شکن سنگ دو غلطکی شکن 1:6 <150 >15 >20
RollSizer سنگ شکن RollSizer سنگ شکن 1:6
1:5
1:4
<175 >15 15< اولیه
15< ثانویه
Side sizer >15
سنگ شکن فکی سنگ شکن فکی   >150-400 >15 <15
سنگ مخروطی شکن سنگ مخروطی شکن   >150-400 >15 <15

چنانچه میزان کوارتز مواد از مقادیر فوق الذکر بالاتر باشد، جهت خردسازی آنها از یک سنگ شکن مخصوص که با سرعتهای متفاوت و دور پائین کار مي کند و هم چنین از تجهیزات ضد سایشی مخصوصی هم برخوردار است، ميتوان استفاده نمود.

آخرین معیار انتخاب سنگ شکن، میزان رطوبت موجود در مواد می باشد. سنگ شکن های ضربه اي در مورد رطوبت محدودیت دارند و حداکثر میزان رطوبت مواد در اینگونه سنگ شکن ها 8% می باشد. اما سنگ شکن های چکشی دو شفتی، قابلیت خردسازی مواد با رطوبت بالای 20% را هم دارند. زیرا شکل خاص این سنگ شکن اجازه مي دهد تا سنگ آهک و مواد چسبنده مانند خاک، با هم و بطور همزمان وارد سنگ شکن شوند و عمل هموژناسیون (یکنواخت سازی اولیه) هم انجام شود.

چنانچه به جهت بالا بودن میزان کوارتز یا رطوبت مواد، خردسازی آنها توسط سنگ شکن چکشی یا ضربه ای امکا ن پذیر نباشد، استفاده از سیستم دو مرحله ای همیشه مناسبترین گزینه میباشد.

برای خردسازی مواد ساینده، سنگ شکن های دوغلطکی، فکی، RollSizer و سنگ شکن دوار/ مخروطی که سیستم خردسازی آنها دو مرحله ای است، مناسب می باشند. هر چند سرعت سایش این سنگ شکن ها کم و بطور تقریبی به نسبت (1:5 و 1:6) می باشد، اما تفاوت آنها در قابلیت خردایش مواد سخت و مرطوب می باشد. سنگ شکن های فکی و دوار / مخروطی عمل خرد ایش مواد را با فشار بالا انجام می دهند و اساسا برای خردایش سنگ های سخت با استحکام سایشی خیلی بالا و حتی بالاتر از 400 MPa ساخته شد ه اند.

بخاطر استحکام فشاری نسبتاً کم (<150 MPa) سنگ آهك هايي كه خورندگی و سایش بالایی دارند، عمدتاً از این سنگ شکن ها استفاده می شود. به عبارت دیگر این دستگاهها به رطوبت بالای مواد حساسیت دارند و این موضوع با دقت بسیار بالایی برای آنها در نظر گرفته شده است.

سنگ شکنهای دوغلطکی و RollSizer جهت سایش مواد، از ترکیب و فشار و ضربه و همچنین نیروهای کششی و برشی استفاده می نمایند و حداکثر سختی مواد باید در حدود 175 MPa باشد، همچنین قابليت خردایش مواد چسبنده و مواد ساینده را هم دارند.

از توضیحات فوق به وضوح مشخص می گردد که برای توزیع دانه بندی مورد نظر برای هر سنگ آهکی، کراشر مناسبی وجود دارد و این بدان مفهوم نیست که این موضوع فقط برای سنگ های آهک کاربرد دارد، بلکه برای مواد افزودنی مورد نیاز مانند خاک، آهک، پوزولان، ماسه سنگ، سنگ آهن، سنگ های سخت معدنی و غیره و با خصوصیات متفاوت، میتوان روش خردسازی مطلوبی یافت.


سنگ شکن ضربه ای

از هنگامیکه آسیابهای غلطکی عمودی با قابلیت پذیرش مواد با سایز بالای 80 میلی متر به صنعت سیمان معرفی شدند، سنگ شکن ضربه ای با اهمیت شد. سنگ شکن های ضربه ای مدرن به روتورهای سنگین مجهز می باشند که در آنها از ریل مشترک استفاده شده است.


شکل 2: سنگ شکن ضربه ای با روتور ریخته گری
سنگ شکن ضربه ای با روتور ریخته گری


قالب دیسکها به شکل خاصی بر روی یک شفت اصلی ریخته گری و طراحی شده اند که با شفت اصلی بصورت یک مجموعۀ ترکیب شده می باشند، بطوریکه عمده وزن (وزن اصلی) در پیرامون محیط روتور متمرکز می باشد. در نتیجه دارای یک ممان اینرسی زیاد و انرژی جنبشی بالا بوده و قادر است مواد خام را با یک مرحله سایش به اندازه مورد دلخواه خرد نماید.

سنگ شکن های ضربه ای مدرن قاعده ای دارند، به این ترتیب که به صفحات ضربه گیر هیدرولیکی و مسیر خردایش قابل تنظیم، مجهز می باشند. بطوریکه با توجه به کاربرد خاص، فضای خردایش و اندازه محصول تنظیم می شوند. این بدان مفهوم است که سنگ شکن یک مرحله ای می تواند سنگ آهک را به اندازۀ صفر تا 80 میلی متر برای استفاده آسیاب مواد و هچنین در اندازۀ صفر تا 35 میلی متر برای آسیاب سیمان خرد نماید.

هر سنگ شکن ضربه ای باید طوری تجهیز شده باشد که از ورود بار اضافی تا میزانی که در خردایش مواد اشکال ایجاد شود، جلوگیری نماید. بطوریکه مواد خوراک شد ه باید مثل اتوکشی له شوند، بعنوان نمونه در سنگ شکن ضربه ای از نوع (TKF) Thyssen Krupp Fordertechni در مواقع ورود بار اضافه، با تغییر حجم مسیر خردایش و پائین تر رفتن صفحات ضربه گیر، عمل کنترل بار انجام می شود (شکل 3). به محض ورود بار اضافه، صفحۀ ضربه گیر پائین تر می رود و سیلندر پشتیبانی آزاد شده و فضای بین صفحۀ ضربه گیر و روتور (تیغچه) بزرگتر می شود. در این وضعیت فضای خردسازی مابین مسیر خردایش و روتور (تیغچه) قبل از آنکه مواد له شوند عریض می شود. این روش از آسیب دیدن اجزاء ماشین بطور مؤثری جلوگیری می نماید. پس از آنکه سنگ شکن نتوانست مواد را خرد نماید، آنها را بر روی تسمه نقاله ای تخلیه می کند، سپس سیلندرهای هیدرولیکی حرکت نموده و صفحۀ ضربه گیر و مسیر خردایش به وضعیت سابق خود برمی گردند.


شکل 3: سنگ شکن ضربه ای
سنگ شکن ضربه ای


تجهیزات سنگ شکن از قبیل: صفحات سایش قابل تعویض، پیچهای آزادسازی سریع جهت باز کردن سریع هوزینگ و تیغچه های ضربه زن هیدرولیکی بهم پیوسته، قسمت تجهیزات استاندارد مربوط به ضربه زن سنگ شکن مثل تجهیزاتی که جهت بالا کشیدن تیغچه های ضربه زن و جابجایی روتور استفاده میشوند، هر کدام بطور جدا تعمیر میشوند.


سنگ شکنهای چکشی دو شفتی

پروسۀ خردایش در یک سنگ شکن چکشی دو شفتی به سبب چرخش و دوران چکشهای ما بین روتور و کوبیدن بر روی سندان انجام می شود. اهمیت آن در این است که تا وقتی که مواد پودر و خاک نشوند، از روی توری سرند خارج نمی شوند. عرض سرند جهت استفاده های مختلف متفاوت می باشد، بدین ترتیب که برای استفاده در آسیابهای گلوله ای، عرض سرند 25 میلی متر و برای آسیابهای عمودی 80 میلی متر می باشد.


شکل 4: سنگ شکن چکشی دو شافتی با سرند تخلیه
سنگ شکن چکشی دو شافتی با سرند تخلیه


در صنعت سیمان در جاهائیکه که مواد مشکل داشته باشند، از سنگ شکن چکشی دو شفتی استفاده می شود. مشکلاتی از قبیل اینکه سنگ آهک مرطوب باشد و با خاک هم مخلوط شده باشد. این نوع سنگ شکن خاصیت تمیز کنندگی هم دارد، بدین مفهوم که در این شرایط بدون آنکه مواد در سنگ شکن گیر کنند و مسدود شود توانایی کار کردن را دارد، عمل خود پاکسازی بدان دلیل رخ می دهد که دائماً مواد با قطعات چرخنده و دوران کننده در تماس می باشند و فقط تخلیه سرند به سختی انجام می شود، اما آن هم با چرخش چکش ها تمیز می شود. البته شکل هندسی انحنائی محفظه، طرح سندان و سرند تخلیه بگونه ای بهینه سازی و تطابق دهی شده اند که از مسدود شدن مواد جلوگیری نماید. مزیت اثر مسدود نشدن و گیر نکردن مواد مرطوب در سنگ شکن چکشی دو شافتی در شکل 5 نشان داده شده است.

سنگ شکن های ضربه ای و سنگ شکن های چکشی یک شفتی توسط تیغچۀ ضربه زن یا چکشها و با پرتاب مواد به صفحات ثابت یا صفحات کناری، عمل خردسازی را انجام می دهند. ولی در هیچکدام عمل پاکسازی انجام نمی شود. اما نحوۀ کارکرد سنگ شکن چکشی دو شفتی (دو روتوری) شبیه سنگ شکن دو غلطکی میباشد و تمیز شدن سنگ شکن ها در جایی که فقط مواد در برخورد متقابل با تجهیزات متحرک خردکن و اجزاء آن میباشد، عملیات پاکسازی هم انجام می شود.

به سبب توانایی این سنگ شکن درخرد کردن مواد چسبنده، می توان چندین نوع مواد را بطور همزمان به دو یا سه دهنۀ فیدر وارد نمود، بنابراین (هموژناسیون) یکنواخت سازی اولیه نیز در داخل سنگ شکن انجام میشود.


شکل 5: اثر گیر نکردن و مسدود نشدن در سن گشکن چکشی دو شافتی
ثر گیر نکردن و مسدود نشدن در سن گشکن چکشی دو شافتی


سنگ شکن های Double roll و RollSizer

عملیات خردسازی نسبتاً پائین هر دو نوع سنگ شکن Double roll و RollSizer موجب شده است که در مواقع بخصوصی در سیمان و سنگ آهکهای صنعتی از آنها استفاده شود. برخلاف سنگ شکن های ضربه ای و چکشی که سرعت روتورهای آنها بالا می باشد، روتورهای این سنگ شکن ها در دور پائین کار ميكند و فقط حداقل نرمی را میدهند.

استفاده از این ماشین بخصوص برای تولید آهک مناسب می باشد و در جاهایی که مواد خرد شده برای کوره می بایست حداکثر زبری را داشته باشند، گزینه مناسبی می باشد. بهرحال برای سرعت پائین کارکرد و عدم مسدود شدن این نوع سیستم از مزایای آن است .همچنین برای شرایط مشکل مانند چسبندگی خیلی شدید (خاک) یا سایندگی کلینکر، راه حل مناسبی میباشد.

قاعدتاً سنگ آهکهایی که خاصیت چسبندگی و سایندگی ندارند را می توان با سنگ شکنهای یک مرحله ای خرد نمود. در سیستم های پردازش اولیه سنگ آهک، سنگ شکن RollSizer و Double roll به تعداد محدودی بکارگیری و نصب شده اند. بهرحال آنها برای پردازش افزودنیها با اهمیت می باشند، زیرا در این مورد آنها می توانند راه حل مقتضی را مهیا سازند.


شکل 6: دستگاه سنگ شکن با سه آپرون فیدر
دستگاه سنگ شکن با سه آپرون فیدر


سنگ شکن های فکی و سنگ شکن های مخروط دار

استفاده از سنگ شکنهای فکی و سنگ شکنهای مخروط دار برای خردسازی سنگهای سخت یک انتخاب عالی می باشد. همچنین آنها را می توان برای سنگهای خیلی ساینده اما خشک و مواد فاقد چسبندگی با استحکام فشاری بالاتر از 400 MPa بکار برد . میزان خرد ایش آنها در مقایسه با سنگ شکنهای ضربه ای و چکشی، نسبتاً کم است، بنابراین برای خرد ایش مقدماتی سنگ آهک به یک سیستم خردکن دو مرحله نیاز می باشد و به همین دلیل است که در تولید سنگ آهک برای آسیابهای سنگ از این سنگ شکن ها کمتر استفاده میشود.

این سیستم ها شبیه سنگ شکنهای rollمی توانند آهک ر ا با حداقل نرمی و حداکثر زبری مورد نیاز خرد نمایند . همچنین مواد کرکتور مثل سنگ آهن را می توان بدون هیچگونه مشکلی با سنگ شکنهای فکی و مخروط دار خرد نمود.


ملاحظات پایانی

موادی که برای تولید سیمان استفاده می شوند به نسبت سختی، سایندگی و چسبندگی طیف گسترده ای دارند و همچنین محدودۀ گسترده ای از سنگ شکن ها و سیستم های خردسازی نیز وجود دارد .این بدین مفهوم است که هر فرآیند خردایش می تواند بهینه شود و در نتیجه هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری به حداقل برسند.

ترجمه: مهندس داوود جواهری

تاریخ ارسال: سه شنبه 13 تير 1391

اشتراگ گذاری در گوگل پلاساشتراگ گذاری در دیگاشتراگ گذاری در لینکدیننسخه قابل چاپ
دارنده گواهینامه Iso 9001:2008General Surveillance Association نهاد بین المللی جی آی سی شرکت میکسو عضو شبکه بین المللی ده سازمان برتر کانادا
گفتگوی زنده با بخش فروش