نمونه‌های فرآیندی و اصول برنامه‌ریزی
هر فرآیند خردایش سنگ با هدف تولید محصول نهایی موردنظر و دستیابی به ظرفیت کافی طراحی می‌شود. یک مدار سنگ شکن بهینه باید بتواند اهداف تولید را بدون فشار بیش از حد به ماشین‌آلات برآورده کند.
برای دستیابی به اهداف عملکردی، تجهیزات فرآیندی باید در محدوده عملیاتی مطلوب کار کنند تا پایداری در خط خردایش سنگ حفظ شود.
معمولاً هیچ راهکار کاملاً درست یا کاملاً نادرستی برای طراحی فرآیند خردایش سنگ وجود ندارد.
گزینه‌های مختلف می‌توانند خروجی یکسانی داشته باشند. به همین دلیل، علاوه بر ارزیابی عملکرد فرآیند، راهکارهای مختلف را بر اساس معیارهایی مانند هزینه‌های عملیاتی، سهولت بهره‌برداری و دسترسی به خدمات تعمیر و نگهداری می‌توان مقایسه کرد.
اهمیت و کاربرد برنامه ریزی در واحد خردایش
برنامه‌ریزی فرآیند از مشخصات کاربردی آغاز می‌شود؛ یعنی محصولات موردنظر و ویژگی‌های خوراک ورودی. مهم‌ترین ویژگی‌های خوراک که بر برنامه‌ریزی مدار خردایش سنگ تأثیر دارند، شامل توزیع دانه‌بندی، میزان رطوبت، چگالی جامد ماده، قابلیت خردایش و میزان سایش‌پذیری هستند. این ویژگی‌ها نقشی کلیدی در انتخاب نوع سنگ شکن مناسب برای فرآیند دارند.
سنگ شکن اولیه وظیفه دارد اندازه خوراک خام را برای مرحله بعدی خردایش کاهش دهد. در برخی کاربردها، ممکن است تنها یک سنگ‌شکن در کل فرآیند استفاده شود. در این نقش، هم سنگ‌شکن‌های فشاری (مانند فکی یا ژیراتوری) و هم سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای محور افقی (HSI) کاربرد دارند.
سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای عملکرد مطلوبی در مواد با قابلیت خردایش بالا (>40%) و سایش‌پذیری کم (>400 گرم بر تن) دارند.
سنگ‌شکن‌های فشاری (مانند فکی یا ژیراتوری) محدودیتی در نوع سنگ ندارند و معمولاً همان قواعدی که در مرحله اولیه به کار گرفته می‌شود، در مرحله ثانویه نیز اعمال می‌شود.
انتخاب سنگ شکن در خردایش ریزدانه
در خردایش ریزدانه، گزینه‌های بیشتری برای انتخاب سنگ‌شکن وجود دارد. برای مواد با قابلیت خردایش بالا و سایش‌پذیری کم، مانند سنگ‌آهک، سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای محور افقی (HSI)مثل سنگ شکن کوبیت و سنگ‌شکن‌های عمودی (VSI)مثل ماسه ساز خرگوشی با سیستم “سنگ روی سندان” مناسب هستند.
برای تولید دانه‌بندی با شکل مطلوب، سنگ‌شکن‌های VSI با سیستم “سنگ روی سنگ” یا به اصطلاح “راک اند راک”
(اصل این کلمه Rock and Rock Crusher میباشد که در ایران به این نوع ماشین آلات خردایش راک اند راک میگویند.)
عملکرد بهتری دارند، حتی در شرایطی که میزان سایش‌پذیری بالاست. البته، حداکثر اندازه خوراک ورودی محدودیت استفاده از این نوع سنگ‌شکن را تعیین می‌کند. در مقابل، سنگ‌شکن‌های مخروطی ریزدانه انعطاف‌پذیری بالایی نسبت به حداکثر اندازه خوراک دارند.
سنگ‌شکن‌های مخروطی عملکرد بسیار مطلوبی در تمام انواع سنگ دارند و قابلیت تنظیم برای شرایط مختلف خوراک را دارند.
نسبت کاهش و کاهش کلی
کاهش کلی، یعنی
نسبت کاهش از خوراک ورودی تا درشت‌ترین محصول نهایی، نشان‌دهنده تعداد مراحل خردایش موردنیاز در فرآیند است.
سنگ‌شکن‌ها باید در مجموع، حداقل همان نسبت کاهشی را ارائه دهند که برای کل فرآیند خردایش مورد نیاز است.
قابلیت خردایش سنگ تأثیر مستقیمی بر نسبت کاهش مورد انتظار دارد. هرچه سنگ سخت‌تر باشد، نسبت کاهش در هر مرحله از مدار خردایش کمتر خواهد بود. این به معنای نیاز به مراحل خردایش بیشتر برای سنگ‌های سخت‌تر نسبت به سنگ‌های نرم‌تر است.
| نسبت کاهش ( نسبت خردایش) | سنگ شکن |
| 8-6 | ژیراتوری |
| 5-3 | فکی |
| 10-5 | سنگ شکن با شفت افقی (HSI) |
| 4-3 | سنگ شکن ثانویه مخروطی |
| 3.5-2 | سنگ شکن ثالثیه مخروطی |
| 1.5-1 | سنگ شکن با شفت عمودی راک اند راک (VSI) |
| 2.5-1 | سنگ شکن با شفت عمودی |
سوالات احتمالی کاربران و پاسخ‌های ساده
- سنگ‌شکن چیه؟
دستگاهی برای خرد کردن سنگ به اندازه‌های کوچک‌تر که در معادن و صنایع ساختمانی استفاده می‌شود. - چند نوع سنگ‌شکن داریم؟
ضربه‌ای، فشاری، مخروطی و عمودی؛ هرکدام برای نوع خاصی از سنگ مناسب هستند. - چطور سنگ‌شکن مناسب انتخاب کنم؟
به جنس سنگ، اندازه خوراک و میزان سایش‌پذیری توجه کنید. مثلاً برای سنگ‌های نرم از مدل ضربه‌ای استفاده می‌شود. - سنگ‌شکن اولیه چه کاری انجام می‌دهد؟
اندازه سنگ‌های خام را برای مراحل بعدی خردایش کاهش می‌دهد. - فرق سنگ‌شکن ضربه‌ای و فشاری چیه؟
مدل ضربه‌ای برای سنگ‌های نرم و مدل فشاری برای همه نوع سنگ کاربرد دارد. - سنگ‌شکن مخروطی به چه دردی می‌خورد؟
انعطاف بالا در اندازه خوراک دارد و برای خردایش ریزدانه عالی است. - نسبت کاهش (نسبت خردایش) در سنگ‌شکن یعنی چی؟
نسبت اندازه سنگ ورودی به خروجی است. هرچه این عدد بیشتر باشد، مراحل خردایش بیشتر می‌شود. - آیا می‌شود فقط یک سنگ‌شکن در فرآیند استفاده کرد؟
بله، در برخی کاربردها تنها یک دستگاه کافی است. - چرا بعضی سنگ‌شکن‌ها هزینه تعمیر بالاتری دارند؟
قطعاتی مثل چکش و فک زودتر فرسوده می‌شوند و نیاز به مواد مقاوم‌تر دارند. - چطور عمر سنگ‌شکن را افزایش دهیم؟
روانکاری منظم، انتخاب مواد باکیفیت برای قطعات و بازرسی دوره‌ای باعث افزایش طول عمر دستگاه می‌شود.
سنگ شکن – بخش 2
مترجمه :امیرحسین خجسته
مرجع: کتابچه متسو