معرفی خردکن یا سنگ شکن
سنگ شکن یا خردکن ماشینی است که به منظور کاهش اندازه سنگ های درشت به خرده سنگ،شن و یا خاک مورد استفاده قرار می گیرد. خردکن ها ممکن است به منظور کاهش اندازه، تغییر شکل مواد بازیافتی چنان که بازیافت آن ها آسانتر شود هم استفاده شوند. یا از آن ها به منظور کاهش اندازه کانی های یا میکس جامد متریال خام برای ایجاد تمایز در اجزای تشیکل دهنده آن استفاده می شود. خردکردن به فرایندی گفته می شود که طی آن نیروی مکانیکی به متریال فشرده شده وارد می شود که مولکول های آن تراکم و مقاومت بیشتری در برابر تغییر شکل در مقایسه با زمانی که آن ها خرد شده باشند از خود نشان می دهد.
نحوه عملکرد دستگاه های خردکن
دستگاه خرد کن مواد را بین دو سطح جامد موازی و مماس نگه می دارند و نیروی کافی به منظور نزدیک هم آوردن این دوسطح را برای ایجاد انرژی کافی روی متریالی که در حال خرد شدن است وارد می آورند چنان که مولکول های آن ها از هم جدا شوند و یا چینش خود را برای تغییر شکل از دست بدهند. خرد کن های اولیه سنگ هایی بودن که با دست نگه داشته می شدند،در این نوع خرد کن وزن یک سنگ باعث افزایش نیروی عضلانی می شد و در نتیجه باعث خرد شدن مواد بین این دو سنگ می گردید. هاون ها و آسیاب های دستی کوچک از جمله اولین خرد کن های ساخت دست بشر هستند.
پیشینه تاریخی
در صنعت خردکن ها ماشین هایی هایی هستند که به منظور تبدیل سنگ ها یا مترایل به اندازه های ریزتر مورد نیاز یا فشرده سازی آن ها استفاده می شود. در بیشتر طول تاریخ صنعتی، نیروی عضلانی بیشترین سهم را در قسمت خرد کردن سنگ ها و یا در صنعت معدن داشت. قبل از استفاده از مواد منفجره در قرن ۱۹ ام اکثر فرایند های خرد کردن و کاهش اندازه توسط دست انجام می گرفت و یا توسط چکش های فشار آب که اغلب در پیشه آهنگری مورد استفاده قرار می گرفتند و تا انقلاب صنعتی هم این رویه ادامه داشت. در واقع فقط بعد از باز شدن پای مواد منفجره به عرصه صنعت معدن بود که ضرورت ابداع روش های نوین تر برای خرد کردن و کاهش سایز تکه های سنگ بزرگ معدنی احساس شد.
کاربرد در صنعت
نوع فن آوری و یا دستگاه بکار رفته در عملیات های صنع معدن بسته به اندازه مواد ورودی دارد. بعد از عملیات خرد کردن اولیه نوبت به ماشین های خردکن ثانویه میرسد که مواد را به تکه های ریزتر تبدیل کنند. بعد از آن دستگا های دیگری در دو مرحله آن ها را به ذرات بسیار ریز تبدیل می کنند. معمولا فرایند های خردکردن در ادامه به فرایند مایلین یا آرد سازی می رسند که طی آن محصول بدست آمده از خردکن ها ریزتر وحتی تا ۷ میکرون نیز می رسند. سنگ شکن ها نیز اغلب در کنار خرد کن ها به منظور کاهش ابعاد تکه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. یک خط فراوری در یک معدن می تواند معمولا شامل یک خرد کن،SAGmill،, و یک ballmill باشد.
انواع خردکن
خرد کن فکی یا سنگ شکن فکی
خرد کن فکی با استفاده از نیروی تحت فشار عملیات خردایش را عملی می سازد. این فشار مکانیکی بواسطه دو فک که یکی ثابت و دیگری متحرک است بدست می آید. سنگ شکن فکی یا خردکن فکی شامل دو فک عمودی می باشد،یک فک بصورت ثابت یا اصطلاحا ایستگاهی است و فک دیگر فک تابی یا متحرک نامیده می شود که به نسبت موقعیت فک ثابت جلو و عقب می رود. فضای خالی بین دو فک نیز اتاقک خردایش نامیده می شود. حرکت فک متحرک نسبتا کم است چرا که فرایند خردایش کامل در یک حرکت اتفاق نمی افتد. اینرسی لازم به منظور خردکردن متریال توسط یک چرخ دوار تامین می شود که شافت را به حرکت در می آورد و باعث ایجاد یک حرکت Eccentric (گریز از مرکز) می شود و در نهایت فک متحرک باز و بسته می شود. سنگ شکن های فکی بسته به موقعیت نقطه ثقل فک متحرک آن به سه دسته تقسیم می شود. سنگ شکن آکه نقطه ثقل فک متحرک در قسمت بالای است سنگ شکن دوج نقطه ثقل فک متحرک در قسمت بالای است سنگ شکن استاندارد نقطه ثقل فک متحرک در قسمت میانی است
سنگ شکن سنگی
سنگ شکن سنگی در کل شبیه سنگ شکن فکی است. این نوع از دو بخشه مخروطی و مقعر ساخته شده است . یک بازوی متحرک همانند خرد کن فکی از بالای قسمت مخروطی به پایین آویزان شده و از پایین توسط یه شافت متحرم است. متریال شروع به وارد شدن از قسمت بالای مخروط می کند و از گپ ایجاد شده بین بازوی متحرک و بدنه تا وقتی که به اندازه مورد نیاز کوچک شده باشد عبور می کند.
خردکن مخروط
با شتاب تند پیشرفت تکنولوژی در صنعت معدن خردکن مخروطی به چهار دسته تقسیم می شود. خرد کن مخروطی تریکیبی ، خردکن مخروطی فنری، خردن مخروطی هیدرولیک و خردن کن سنگی. در عمل خرد کن مخروطی با خرد کن سنگی یکی است و تفاوت آن در شیب کمتر محفظه خردایش و مناطق همطراز بیشتر در قسمت های خردایش است. شیب قسمت مخروط نیز از نوع سنگی کمتر است. عملیات خردایش با وارد شدن سنگ های بزرگتر از بالا و ادامه حرکت آن ها تا رسیدن به انتهای مخروطی جایی که یک سطح مخروطی شکل که با شافت متحرک شده بصورت نوسانی در حرکت است و مواد با گذر از این محفظه فشرده و خرد می شوند.
خردکن مخروطی ترکیبی
خر کن مخروطی ترکیبی قادر است مواد با سختی متوسط به بالا را خرد کند. این نوع خردکن اغلب در معدن، صنعت شیمی ، ساخت جاده و پل و ساختمان و … مورد استفاده قرار می گیرد.
خردکن مخروطی سیمون
این نوع خردکن نیز قادر است مواد با سختی متوسط به بالا را خرد کند و بصورت گسترده ای در متالورژی ، ساختمان، هیدروپاور، حمل مواد، صنعت شیمی و .. مورد استفاده قرار می گیرد. از این خردکن می توان در فرایند خردایش خط معدن در کنار خردکن فکی خردکن ثانویه زیر دسته سوم و چهارم مورد استفاده قرار داد.
خردکن مخروطی هیدرولیک تک سیلندر
این نوع خرد کن از قطعاتی مانند یک قالب اصلی، سیستم انتقال نیرو ، شافت اکسنتریک ، بلبرینگ به شکل بشقاب ، مخروط خردکن، منتل، قطعه تنظیم کننده، تنظیم کننده بازو، سیستم کنترل هیدرولیک،سیستم ایمنی هیدرولیک، صفحه تغذیه و … تشکیل می شود .
خردکن مخروطی هیدرولیک چند سیلندر
این نوع خرد کن همانند نوع تک سیلندر آن از قطعاتی مانند یک قالب اصلی، سیستم انتقال نیرو، شافت اکسنتریک ، بلبرینگ به شکل بشقاب ، مخروط خردکن، منتل، قطعه تنظیم کننده، تنظیم کننده بازو، سیستم کنترل هیدرولیک،سیستم ایمنی هیدرولیک، صفحه تغذیه و … تشکیل می شود . نیرو توسط شافت به مخروط متحرک انتقال داده می شود و مخطور با گردش نوسانی خود فاصله خود را به جداره مخطور ثابت کم و زیاد می کند و بدین ترتیب مواد تحت فشار خرد می شوند. سیستم ایمنی هم باعث می شود که در مواقع جام بودن دستگاه متریال داخل آن بیرون آورده شود. این عمل باعث افزایش زیاد راندمان تولید می شود. همچنین سیستم ایمنی عملکرد دستگاه را با فارق ساخت آن از دی مونتاژ برای تعمیر بسیار بالا می برد.
خردکن برخوردی
در این نوع خرد کن از نیروی برخورد تکه های سنگ با یک پروانه عظیم که با نیروی یک شافت در گردش است برخورد می کنند و به قطعات ریزتر تبیدل می شوند. با تنظیم فاصله جداره اتاق خردایش با پروانه دوار می توان تا حدی میزان خرد شدن سنگ ها را کاهش یا افزایش داد. این نوع خرد کن به دو نوع خردکن برخورید شافت افقی و عمودی تقسیم می شود.
مینیرال سایزر
این نوع خردکن که از دو شافت دوار که روی آن ها دندانه هایی درشت تعبیه شده است استفاده می کند. شافت ها در جهت روبه روی هم حرکت میکنند و مواد را به داخل خود می کشند.
سنگ شکن یا خرد کن سطلی یا بشکه ای یا Crusher Bucket
این نوع خردکن که شامل یک محفظه بشکه مانند و دو فک که یکی متحرک است و جلو و عقب می رود و دیگری ثابت تشکیل شده است. مکانیزم خردایش این دستگاه دقیقا همانند خردکن فکی است.
