تاریخچه سنگ شکن ها و کارخانجات سنگ شکن: از ابتدایی ترین ها تا پیشرفته ترین ها

تاریخچه سنگ شکن ها و کارخانجات سنگ شکن داستانی است که از ابزارهای دستی ساده آغاز شده و به دستگاه های پیشرفته و اتوماتیک امروزی رسیده است. اما چگونه به اینجا رسیدیم؟ این اتفاقات توسط افراد پیشرو و مهندسان خلاق، و دهه ها تلاش مداوم برای پیشرفت شکل گرفته است. در ادامه به بررسی تکامل سنگ شکن ها، تولیدکنندگان پیشرو، و نوآوری هایی که آن ها را ساخته است، می پردازیم.

فرآیند خردایش و اولین سنگ شکن ها

در گذشته، خردایش سنگ ها به طور دستی انجام می شد. اولین سنگ شکن ها دستگاه های ابتدایی بودند که از سنگ و چوب ساخته می شدند و توسط تمدن های اولیه برای خرد کردن سنگ ها و کانی ها استفاده می شدند. این دستگاه ها ظرفیت و کارایی بالایی نداشتند اما نماد اولیه مجموعه دستاورد هایی بودند که بعدها در قالب صنعت سنگ شکنی توسعه یافت.

سنگ شکن دستی اولیه

تصویر 1: سنگ شکن دستی اولیه

در طی زمان و افزایش نیاز به مصالح پایه ساختمانی جهت پیشبرد پروژه های عمرانی در مقیاس های بزرگتر و گسترده تر ، نیاز به روش های کارآمدتر برای خرد کردن مواد باعث شد که اولین سنگ شکن های مکانیکی ساخته شوند. اما این تکامل واقعی در اواخر قرن نوزدهم آغاز شد. اختراع سنگ شکن فکی نقطه عطفی در این شکل گیری سنگ شکن ها به صورت امروزی بود. اولین مدل سنگ شکن فکی در سال 1858 توسط آقای Eli Whitney Blake ساخته شد که امروزه هم نام یک مدل معروف از سنگ شکن فکی از نام ایشان نامگذاری شده است.

طراحی ابتدایی سنگ شکن فکی

تصویر 2: طراحی ابتدایی سنگ شکن فکی

تولیدکنندگان پیشگام: افرادی که صنعت را شکل دادند

در اوایل قرن بیستم، برخی از پیشگامان صنعت سنگ شکن شروع به ایده پردازی و اجرای طراحی متفاوتی از سنگ شکن ها کردند و قابلیت های آن ها را ارتقا دادند. این پیشگامان فقط ماشین آلات نساختند، بلکه صنعتی ایجاد کردند که پایه گذار پیشرفت اساسی در صنایع عمران و جاده سازی ، معدن و تولید مصالح پایه ساختمانی در دهه های بعدی شد.

شرکت McLanahan: تأسیس شده در دهه 1830، McLanahan  یکی از اولین شرکت هایی بود که در طراحی سنگ شکن فکی پیشرفت های قابل توجهی داشت. این شرکت ایده استفاده از صفحه ثابت و صفحه متحرک برای خرد کردن مواد را معرفی کرد که مبنای طراحی های مدرن شد.

طراحی اولیه سنگ شکن فکی McLanahan

تصویر 3: طراحی اولیه سنگ شکن فکی McLanahan

Terex: این شرکت با توسعه سنگ شکن های مخروطی نوآورانه، فرآیند خردایش ثانویه و سوم را به طرز چشمگیری کارآمدتر کرد. این دستگاه ها توانایی پردازش مواد سخت و ظرفیت تولید بالا را داشتند.

Metso: به عنوان یک غول مدرن در صنعت سنگ شکنی، Metso نقش اساسی در توسعه سنگ شکن های مخروطی با ظرفیت بالا ایفا کرده است. سنگ شکن های سری Nordberg HP این شرکت پایه گذار فرآیندهای خردایش در معادن و کارخانجات بزرگ شدند.

سنگ شکن مخروطی Metso Nordberg HP

این پیشگامان پایه گذار بهبودهای مستمر در صنعت سنگ شکنی شدند که همه بر اساس نیاز ساده ای شکل گرفته بود: پردازش مواد سریع تر، با دقت بیشتر و ظرفیت بالاتر.

تکامل و نوآوری در مدل های سنگ شکن

از آغاز ساده خود، سنگ شکن ها به ماشین آلاتی تبدیل شدند که می توانند انواع مختلف مواد را پردازش کنند. گستره کاربرد های ماشین آلات سنگ شکن حتی فراتر از تولید مصالح پایه ساختمانی و سنگدانه های بتن رفت تا برخی از مدلهای این ماشین آلات به عنوان ابزار بازیافت مواد مختلفی از جمله : زباله ، آهن و … به صورت تخصصی طراحی و ساخته شوند. آنچه روزی دستگاه های دستی بودند، اکنون به سیستم های اتوماتیک و پرقدرت تبدیل شده است.

اکنون به سیر پیشرفت مدلهای مختلف سنگ شکن ها در طی سالهای اخیر میپردازیم.

سنگ شکن های فکی: ستون فقرات صنعت خردایش

سنگ شکن های فکی اولیه طراحی ساده ای داشتند: یک صفحه متحرک و یک صفحه ثابت که مواد را بین خود خرد می کردند. محدودیت اصلی این دستگاه ها اندازه و ظرفیت آن ها بود. اما با رشد تقاضا برای مواد خرد شده، تولیدکنندگان شروع به بهبود و تغییر طراحی ها کردند.

با گذشت زمان، سنگ شکن های فکی مقاوم تر شدند و طراحی های بهبودیافته ای برای خردایش مواد بیشتر و کارکرد با کیفیت بالاتر با هزینه های کمتر به تعمیر و نگهداری معرفی شدند. در دهه 1950، McLanahan  و دیگر شرکت ها شروع به معرفی سنگ شکن های فکی با تنظیمات قابل تغییر کردند که به اپراتورها این امکان را می داد که اندازه محصول تولیدی را کنترل کنند.

• سنگ شکن های فکی مدرن: امروزه سنگ شکن های فکی می توانند بیش از 1000 تن در ساعت پردازش کنند و نسبت خردایش بالای 6:1 را ارائه دهند. مدل های مدرن مانند سنگ شکن های فکی Metso و Terex نه تنها قدرتمند هستند بلکه مواد مقاوم به سایش و سیستم های اتوماتیک دارند که به قابلیت اطمینان بیشتر و کاهش زمان خرابی کمک می کنند.

تصویر 7: طراحی مدرن سنگ شکن فکی با سیستم اتوماتیک

طراحی مدرن سنگ شکن فکی با سیستم اتوماتیک

سنگ شکن های مخروطی: تحول جدید در خردایش

در حالی که سنگ شکن های فکی برای خردایش اولیه مصالح ورودی مناسب بودند، انجام مراحل ثانویه و ثالثیه خردایش نیاز به طراحی دیگری از سنگ شکن ها با رویکرد جدیدی داشت. سنگ شکن مخروطی برای انجام این کار طراحی شد و تا بتواند مواد سخت تر را پردازش کرده و محصولات با دانه بندی ریز تر و ابعاد مشخص تر تولید کند.

طراحی اولیه سنگ شکن مخروطی

تصویر 8: طراحی اولیه سنگ شکن مخروطی

با گذشت زمان، سنگ شکن های مخروطی از طراحی های ساده به دستگاه های پیچیده تری تبدیل شدند که کنترل بهتری بر اندازه خروجی و ظرفیت بیشتری داشتند. سنگ شکن های سری HP Metso نمونه ای عالی از این تحول هستند که طراحی آن ها به حداکثر رساندن کارایی انرژی، کاهش سایش و افزایش یکنواختی محصول کمک کرده است.

• سنگ شکن های مخروطی مدرن: امروز، سنگ شکن های مخروطی مدرن می توانند تا 1500 تن در ساعت پردازش کنند و نسبت خردایش 3:1 یا بیشتر ارائه دهند. این دستگاه ها به طور گسترده برای خردایش ثانویه و سوم در معادن، مصالح و ساخت و ساز استفاده می شوند.

سنگ شکن های ضربه ای: ماشین آلات همه کاره

برخلاف سنگ شکن های مخروطی، سنگ شکن های ضربه ای انعطاف پذیری بیشتری دارند و می توانند مواد با سختی های مختلف را پردازش کنند. این دستگاه ها از دهه 1980 به عنوان یک راهکار کارآمد برای تولید مواد خرد شده در صنایع مختلف شناخته شدند.

سنگ شکن های ضربه ای مدرن مانند مدل های ساخته پیشرفت های قابل توجهی داشته اند. این دستگاه ها اکنون دارای تنظیمات هیدرولیکی و سیستم های اتوماتیک برای تغییر سریع مواد هستند که به بهبود تولید و کیفیت محصول کمک می کند.

• سنگ شکن های ضربه ای مدرن: این دستگاه ها اکنون می توانند تا 1200 تن در ساعت پردازش کنند و با ویژگی های اتوماتیک خود به شکل بهتری مواد را خرد کرده و زمان خرابی را کاهش دهند.

سنگ شکن ضربه ای Sandvik در یک کارخانجات خردایش

تصویر 11: سنگ شکن ضربه ای Sandvik در یک کارخانجات خردایش

کارخانجات سنگ شکن: از راه اندازی ساده تا سیستم های اتوماتیک

تکامل سنگ شکن ها نمی تواند جدا از تکامل فرآیند کل کارخانجات سنگ شکن دیده شود. کارخانجات سنگ شکن ابتدایی سیستم های دستی ساده ای بودند که نیاز به نیروی انسانی زیادی داشتند. اولین سنگ شکن ها اغلب در مناطق دورافتاده قرار داشتند و زیرساخت کمی برای پشتیبانی داشتند. مواد خرد شده به طور دستی یا توسط نوار نقاله های ساده جابجا می شد.

کارخانجات سنگ شکن ابتدایی با عملیات دستی

تصویر 12: کارخانجات سنگ شکن ابتدایی با عملیات دستی

تا نیمه قرن بیستم، کارخانجات سنگ شکن به طور مکانیزه تر شدند و کارخانجات کاملاً یکپارچه با سنگ شکن ها، سرندها و نوار نقاله ها شکل گرفتند. معرفی اتوماسیون در دهه 1990 باعث شد که کارخانجات سنگ شکن به مراحل جدیدی وارد شوند و بتوانند میزان تولید بالاتری داشته باشند و بهره وری را افزایش دهند.

کارخانجات سنگ شکن مدرن با اتوماسیون

تصویر 13: کارخانجات سنگ شکن مدرن با اتوماسیون

امروزه، سنگ شکن ها بخشی از سیستم های کاملاً اتوماتیک هستند که می توانند بیش از 10,000 تن در روز پردازش کنند. این کارخانجات مجهز به سیستم های پایش وضعیت، کنترل از راه دور، و قابلیت های ارتقای بهره وری هستند.