गाइरेटरी क्रशर्स की व्याख्या

प्रसंस्करण के लिए खनन अयस्क को कम करने की प्रक्रिया को ‘कमीनीशन’ कहा जाता है, जिसे ‘किसी सामग्री, विशेष रूप से खनिज अयस्क, को सूक्ष्म कणों या टुकड़ों में कम करने की क्रिया’ के रूप में परिभाषित किया गया है; यह सामान्यतः खनन संचालन में क्रशिंग और मिलिंग के एक या अधिक चरणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

प्रारंभिक खनन गतिविधियाँ श्रम गहन थीं। अयस्क का टूटना खनिक की पिक, स्लेजहैमर, या ड्रिल बिट के माध्यम से होता था। उन्नीसवीं सदी के मध्य तक, अधिकांश प्रारंभिक अयस्क क्रशिंग और आकार निर्धारण स्थानीय रूप से हाथ से किया जाता था। बाद के संचालन में पानी से संचालित ट्रिप हैमर (प्रारंभिक से मध्य औद्योगिक क्रांति) की सहायता ली गई। सबसे प्रारंभिक ज्ञात क्रशर्स हाथ से पकड़े जाने वाले पत्थर थे, जहाँ पत्थर का वजन खनिक द्वारा पत्थर के एनविल के खिलाफ हथौड़ा मारने पर लागू बल को बढ़ा देता था। चट्टान और एग्रीगेट की छोटी मात्रा को तब आमतौर पर सड़क द्वारा परिवहन के लिए बोरियों में लोड किया जाता था।

मूल खनन उपकरण

विस्फोटक (गनपाउडर आदि) औद्योगिक क्रांति के दौरान वाणिज्यिक खनन में पेश किए गए; खनन के लिए विस्फोटकों का उपयोग ‘ब्लास्टिंग’ के रूप में जाना जाता है। ब्लास्टिंग का व्यापक उपयोग थोक खनन के लिए उन्नीसवीं सदी के मध्य में शुरू हुआ, इसके बाद स्टीम शोवेल्स आए। पहली बार, नई खनन तकनीकों और मशीनों ने स्वतंत्र सामग्री के बड़े टुकड़े का उत्पादन करना शुरू किया।

पिछली सदी में मांग में तेजी से वृद्धि ने उत्पादन टन भार में काफी वृद्धि की आवश्यकता की, चाहे खनन किए जा रहे अयस्क के प्रकार कुछ भी हों। इस मांग को पूरा करने के लिए, विभिन्न क्रशिंग और ब्रेकिंग प्रौद्योगिकियों का विकास किया गया ताकि थोक सामग्री (जैसे कन्वेयर आदि के माध्यम से) को खदान से प्रसंस्करण संयंत्र तक कुशलतापूर्वक परिवहन किया जा सके।

आज, अधिकांश खनन और खदान संचालन क्रशर्स का उपयोग अयस्क लाभकारीकरण प्रक्रियाओं के अग्रिम चरण के रूप में करते हैं, जब अयस्क बिस्तर को ब्लास्टिंग या अन्य तकनीकों द्वारा मुक्त कर दिया गया हो। अपवादों में बहुत ढीली सामग्री जैसे खनिज रेत का खनन शामिल है, जहाँ यह क्रशिंग चरण अक्सर आवश्यक नहीं होता है। इसी तरह, कई कोयला और लिग्नाइट लाभकारीकरण/धुलाई संयंत्र अन्य प्रौद्योगिकियों जैसे ब्रैडफोर्ड ब्रेकर्स और मिनरल साइजर्स का उपयोग करते हैं। लेकिन कठोर चट्टान खनन के लिए, गाइरेटरी क्रशर्स, कोन क्रशर्स, और/या जॉ क्रशर्स, अयस्क प्रसंस्करण के लिए प्रारंभिक बिंदु हैं।

गाइरेटरी क्रशर

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क्रशर्स का उद्देश्य

एक क्रशर एक मशीन है जिसे रन ऑफ माइन (ROM) बड़े चट्टानों के आकार को छोटे चट्टानों, कंकड़, रेत, या चट्टान धूल में कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; यह अयस्क के कुशल परिवहन के लिए आवश्यक है जैसे कन्वेयर आदि के माध्यम से। क्रशिंग कई चरणों में से पहला है जो अयस्क को अपशिष्ट (गैंग) सामग्री से अलग करने की ओर ले जाता है। अपशिष्ट सामग्री को त्यागा जा सकता है या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है जिससे अयस्क समृद्ध धारा को मुख्य संयंत्र में आगे प्रसंस्करण के लिए भेजा जा सके।

विभिन्न प्रकार के क्रशर और खनिज विभाजक का उपयोग किया जा सकता है, जो थ्रूपुट, कठोरता, और गुणों पर निर्भर करता है जो अयस्क के प्रसंस्करण के लिए आवश्यक हैं। सभी मामलों में, क्रशिंग चरण को यांत्रिक रूप से बढ़े हुए बल (यांत्रिक लाभ के माध्यम से) को सामग्री पर स्थानांतरित करके प्राप्त किया जाता है, ताकि उस सामग्री को एक साथ रखने वाले बंधनों को तोड़ा जा सके।

क्रशिंग को दो ठोस सतहों के बीच अयस्क को पास करके प्राप्त किया जाता है, फिर पर्याप्त बल लागू करके सतहों को एक साथ लाया जाता है ताकि उपचारित सामग्री के अणु एक-दूसरे से अलग हो जाएं (फ्रैक्चर), या, एक-दूसरे के संबंध में संरेखण बदलें (विकृत)।

क्रशर्स को आमतौर पर उस डिग्री के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिससे वे प्रारंभिक सामग्री को टुकड़े करते हैं, जिसमें प्राथमिक और माध्यमिक क्रशर्स मोटे सामग्री को संभालते हैं, और तृतीयक और चतुर्थ क्रशर्स अयस्क कणों को सूक्ष्म ग्रेडेशन में कम करते हैं। प्रत्येक क्रशर को कच्चे माल के एक निश्चित अधिकतम आकार के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और अक्सर अपने आउटपुट को एक स्क्रीनिंग मशीन (स्क्रीनर) को वितरित करता है, जो उत्पाद को आगे की प्रसंस्करण के लिए छांटता और निर्देशित करता है। कई मामलों में, प्रारंभिक क्रशिंग चरणों के बाद आगे के मिलिंग चरण होते हैं जैसे बॉल मिल्स आदि।

क्रशर प्रकार

• गाइरेटरी क्रशर्स
• जॉ क्रशर्स
• कोन क्रशर्स

आमतौर पर, प्रारंभिक क्रशिंग चरण या तो गाइरेटरी क्रशर्स या जॉ क्रशर्स का उपयोग करके पूरा किया जाता है। अक्सर ऐसा होता है कि केवल एक ही क्रशर स्थापित होता है, और इसे ‘प्राथमिक क्रशर’ के रूप में संदर्भित किया जाएगा। कोन क्रशर्स आमतौर पर 2^रा, 3^रा और 4^था चरण क्रशिंग चरणों के लिए उपयोग किए जाते हैं (हालांकि हमेशा नहीं)।

गाइरेटरी क्रशर के घटक

गाइरेटरी क्रशर्स का आविष्कार चार्ल्स ब्राउन द्वारा 1877 में किया गया था और गेट्स द्वारा 1881 में और विकसित किया गया (उन्हें प्रारंभिक वर्षों में ‘गेट्स क्रशर्स’ के रूप में जाना जाता था)।

एक प्राथमिक क्रशर को खदानों से सीधे रन-ऑन-माइन (ROM) चट्टानों को प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। गाइरेटरी क्रशर्स आमतौर पर एग्रीगेट के आकार को उसके मूल आकार के एक-दसवें तक कम करने के लिए क्रश करते हैं। गाइरेटरी क्रशर्स हमेशा ऊर्ध्वाधर रूप से उन्मुख स्थापित होते हैं।

एक गाइरेटरी क्रशर का आकार वर्गीकृत किया जाता है:

• उसका गैप और मेंटल व्यास।
• प्राप्ति उद्घाटन का व्यास।

गाइरेटरी क्रशर के घटक

• स्पाइडर असेंबली और बुशिंग
• ऊपरी और निचली शेल असेंबली
• मुख्य शाफ्ट
• मेंटल और कंकव्स
• एक्सेंट्रिक ड्राइव और बुशिंग
• पिनियन और काउंटरशाफ्ट असेंबली
• हाइड्रोसेट असेंबली (हाइड्रोलिक समर्थन)

गाइरेटरी क्रशर्स कैसे काम करते हैं

खदान से ROM अयस्क को आमतौर पर हॉल ट्रकों द्वारा स्थानांतरित किया जाता है जो ऊपरी स्तर पर एक फीड हॉपर में डिस्चार्ज करते हैं; क्रश्ड अयस्क को तब निचली शेल असेंबली से डिस्चार्ज किया जाता है। कुछ मामलों में, एक ग्रिजली फीडर का उपयोग किया जा सकता है, और अंडरसाइज अयस्क को क्रशर को बायपास करने के लिए स्क्रीन किया जा सकता है (आउटपुट कन्वेयर को सीधे स्थानांतरित किया जाता है)। आमतौर पर एक हाइड्रोलिक रॉक ब्रेकर भी होता है जो खदान से प्राप्त बड़े बोल्डर्स को कम करता है।

हॉल ट्रक्स ROM अयस्क को क्रशर हॉपर में पहुंचाते हैं

स्पाइडर असेंबली (ऊपरी शाफ्ट बेयरिंग हाउसिंग)

मुख्य शाफ्ट और कंकव्स के बीच का अंतर क्रशर असेंबली के शीर्ष से नीचे तक कम हो जाता है। ऊपरी कंकव को कठोर स्टील कंकव लाइनिंग्स के साथ पंक्तिबद्ध किया गया है और मुख्य शाफ्ट को समान रूप से कठोर सामग्री के मेंटल लाइनर (शीथ) के साथ फिट किया गया है।

लाइनिंग्स एक क्रशर के मुख्य पहनने वाले घटक होते हैं। लाइनिंग्स समय के साथ घिस जाती हैं और मुख्य आवरण और शाफ्ट को नुकसान से बचाती हैं। एक गाइरेटरी क्रशर के लिए रखरखाव रणनीति काफी हद तक लाइनिंग्स के घिसाव की दर से प्रभावित होगी, जिसे मैन्युअल रूप से (मोटाई माप) या उपयुक्त स्थिति निगरानी उपकरणों का उपयोग करके मॉनिटर किया जा सकता है जैसे लेजर स्कैनिंग। लाइनर्स और मेंटल को निर्धारित अंतराल पर या दर्ज की गई घिसाव दरों के आधार पर बदला जाता है।

‘हाइड्रो सेट’ प्रणाली एक हाइड्रोलिक तंत्र है जो मुख्य शाफ्ट (और मेंटल) की ऊर्ध्वाधर स्थिति को उठाने और कम करने की अनुमति देता है। मेंटल की स्थिति बदलने से क्रशर के आउटलेट पर गैप सेटिंग बदल जाती है, और परिणामस्वरूप क्रश्ड आउटपुट का आकार भी बदल जाता है। मेंटल की ऊंचाई अक्सर उत्पादित टॉर्क के आधार पर स्वचालित रूप से समायोजित की जाती है, और इसमें एक रिलीज़ तंत्र होता है जो सामान्य कार्यभार से अधिक होने पर मेंटल को गिरने की अनुमति देता है; यह एक ओवरलोड सुरक्षा विशेषता है।

ऊपरी शाफ्ट बेयरिंग केंद्रीय स्पाइडर बुशिंग के भीतर संलग्न है। यह व्यवस्था ऊपरी शाफ्ट के हल्के दोलन और हाइड्रो सेट द्वारा उत्पन्न सीमित ऊर्ध्वाधर आंदोलन की अनुमति देती है। स्पाइडर बेयरिंग को सामान्यतः ग्रीस (मैन्युअल या स्वचालित) द्वारा चिकनाई दी जाती है।

गाइरेटरी क्रशर संचालन

क्रशिंग क्रिया केंद्रीय ऊर्ध्वाधर शाफ्ट (स्पिंडल) पर लगे चलती मेंटल लाइनर और क्रशर के मुख्य फ्रेम (ऊपरी शेल) पर लगे स्थिर कंकव लाइनर्स के बीच के अंतराल के दोलन या ‘थ्रो’ (खुलने और बंद होने) द्वारा उत्पन्न होती है। मेंटल और कंकव्स क्रशर की कार्यशील सतहें बनाते हैं, जो अयस्क को क्रश करने के लिए आवश्यक बल उत्पन्न करती हैं।

एक्सेंट्रिक गति मुख्य शाफ्ट के निचले भाग पर निचली एक्सेंट्रिक बुशिंग और ड्राइव व्यवस्था द्वारा प्राप्त की जाती है। इनपुट पिनियन ड्राइव काउंटरशाफ्ट पिनियन बेयरिंग्स द्वारा समर्थित होता है और एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित होता है। एक बाहरी गियरबॉक्स या बेल्ट ड्राइव व्यवस्था मोटर की गति को क्रशर पर लगभग 100-200 RPM तक कम करती है। कुछ मामलों में, एक क्लच प्रणाली भी झटके को अवशोषित करने के लिए उपयोग की जा सकती है। काउंटरशाफ्ट पर पिनियन एक्सेंट्रिक गियर ड्राइव या क्राउन गियर के साथ जाल करता है और उसे घुमाता है।

क्राउन गियर

एक्सेंट्रिक बुशिंग की आंतरिक सतह क्रशर के केंद्र-अक्ष से बाहर की ओर मशीन की जाती है। जैसे ही एक्सेंट्रिक बुशिंग घूमती है, निचला शाफ्ट क्रशर की केंद्र रेखा के चारों ओर एक अंडाकार कक्षा में दोलन करता है। इस क्रिया के कारण मेंटल और कंकव लाइनर्स के बीच का अंतराल शाफ्ट के प्रत्येक घुमाव पर खुलता और बंद होता है। मेंटल के ऊपरी सिरे पर यह आंदोलन बहुत छोटा होता है, लेकिन जैसे ही अयस्क नीचे गिरता है, थ्रो बढ़ता है और क्रशिंग बल भी उसी के अनुसार बढ़ता है।

गाइरेटरी क्रशर मेंटल यात्रा पथ

क्रश्ड अयस्क निचली शेल असेंबली में गिरता है और आगे की प्रसंस्करण के लिए क्रश्ड अयस्क परिवहन प्रणाली में डिस्चार्ज किया जाता है। निचला आवरण भी एक बलपूर्वक चिकनाई और हाइड्रोलिक प्रणाली को समाहित करता है, जो ड्राइव व्यवस्था और हाइड्रो सेट तंत्र के लिए महत्वपूर्ण है।

आगे की प्रसंस्करण में अतिरिक्त क्रशिंग चरण (माध्यमिक, तृतीयक, चतुर्थ आदि), मिलिंग, और अन्य लाभकारीकरण कदम शामिल हो सकते हैं जो प्रसंस्करण किए जा रहे अयस्क के अनुकूल होते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि कई खनन संचालन में अक्सर केवल एक प्राथमिक क्रशर होता है। इस प्रकार, प्राथमिक क्रशर कई खनन स्थलों के लिए एक महत्वपूर्ण और प्रमुख बाधा मशीन है, जिसमें बाईपास के अवसर बहुत कम या नहीं होते हैं।