Gyratory Crushers Uitgelegd

Het proces van het verkleinen van gedolven erts voor verwerking staat bekend als ‘verkleining’, wat wordt gedefinieerd als ‘de actie van het verkleinen van een materiaal, vooral een mineraalerts, tot kleine deeltjes of fragmenten’; dit wordt normaal bereikt bij mijnbouwactiviteiten door een of meer fasen van verkleinen en malen.

Vroege mijnbouwactiviteiten waren arbeidsintensief. Het breken van erts gebeurde met een mijnwerkerspik, voorhamer of boorbit. Tot het midden van de negentiende eeuw werd het meeste initiële ertsverkleinen en -sorteren lokaal met de hand gedaan. Latere operaties werden ondersteund met water aangedreven triphamers (vroege tot midden industriële revolutie). De vroegst bekende brekers waren handstenen, waarbij het gewicht van de steen de kracht vergrootte die een mijnwerker kon uitoefenen bij het slaan tegen een stenen aambeeld. De kleine hoeveelheden gesteente en aggregaat die werden geproduceerd, werden vervolgens meestal in zakken geladen voor transport over de weg.

De Originele Mijnbouwgereedschappen

Explosieven (buskruit enz.) werden geïntroduceerd in de commerciële mijnbouw tijdens de industriële revolutie; het gebruik van explosieven voor mijnbouw wordt ‘blazen’ genoemd. Blazen werd wijdverbreid gebruikt voor bulk mijnbouw in het midden van de negentiende eeuw, gevolgd door stoomscheppen. Voor het eerst begonnen nieuwe mijnbouwtechnieken en machines steeds grotere stukken vrijgekomen materialen te produceren.

Snelle groei in vraag gedurende de afgelopen eeuw heeft aanzienlijke opschaling van productietonnages vereist, ongeacht de soorten erts die worden gedolven. Om aan deze toenemende vraag te voldoen, werden verschillende verkleinings en breektechnologieën ontwikkeld om het efficiënte transport van bulk materialen (via transportbanden enz.) van de mijn naar de verwerkingsinstallatie mogelijk te maken.

Tegenwoordig maken de meeste mijnbouw en steengroeve operaties gebruik van brekers als onderdeel van de voorkant van de erts verrijkingsprocessen nadat het ertsbed is vrijgemaakt door blazen of andere technieken. Uitzonderingen zijn mijnbouw van zeer losse materialen zoals mineraalzanden, waar deze verkleiningsfase vaak niet nodig is. Evenzo gebruiken veel kolen en bruinkool verrijkings/wasinstallaties andere technologieën zoals Bradford Brekers en Minerale Sizers. Maar voor harde gesteente mijnbouw is het gebruik van gyratory brekers, kegelbrekers, en/of kaakbrekers, het startpunt voor ertsverwerking.

Gyratory Breker

Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Engineering Video Cursussen bekijkt! Elke cursus heeft een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus afrondt. Geniet ervan!

Doel van Brekers

Een breker is een machine ontworpen om de grootte van Run of Mine (ROM) grote rotsen te verkleinen tot kleinere rotsen, grind, zand, of gesteentepoeder; dit is essentieel voor efficiënt transport van het erts via transportbanden enz. Verkleinen is de eerste van vele fasen die leiden tot scheiding van het erts van het afval (gangue) materiaal. Afvalmateriaal kan worden weggegooid of gerecycled, waardoor de ertsrijke stroom verder kan worden verwerkt in de hoofdinstallatie.

Verschillende soorten brekers en mineraalscheiders kunnen worden gebruikt, afhankelijk van de doorvoer, hardheid, en eigenschappen van het te verwerken erts. In alle gevallen wordt de verkleiningsfase in wezen bereikt door een mechanisch versterkte kracht (via mechanisch voordeel) over te brengen op een materiaal, om de bindingen die het materiaal bij elkaar houden te verbreken.

Verkleinen wordt bereikt door erts tussen twee vaste oppervlakken te laten passeren, en vervolgens voldoende kracht toe te passen om de oppervlakken samen te brengen zodat de moleculen van het te behandelen materiaal gescheiden worden van (breuk), of, uitlijning veranderen ten opzichte van (vervormen), elkaar.

Brekers worden vaak geclassificeerd op basis van de mate waarin ze het startmateriaal fragmenteren, waarbij primaire en secundaire brekers grove materialen verwerken, en tertiaire en quaternaire brekers ertsdeeltjes tot fijnere gradaties verkleinen. Elke breker is ontworpen om met een bepaalde maximale grootte van grondstof te werken, en levert vaak zijn output aan een zeefmachine (zeef), die het product sorteert en doorstuurt voor verdere verwerking. In veel gevallen worden initiële verkleiningsfasen gevolgd door verdere maalstappen met bijvoorbeeld kogelmolens enz.

Breker Types

• Gyratory Brekers
• Kaakbrekers
• Kegelbrekers

Meestal wordt de initiële verkleiningsfase voltooid met behulp van ofwel gyratory brekers of kaakbrekers. Het is vaak zo dat er slechts één breker is geïnstalleerd, en deze wordt aangeduid als de ‘Primaire Breker’. Kegelbrekers worden meestal gebruikt voor 2^e, 3^e & 4^e fase verkleiningsstappen (hoewel niet altijd).

Gyratory Breker Componenten

Gyratory brekers werden uitgevonden door Charles Brown in 1877 en verder ontwikkeld door Gates in 1881 (ze werden in de vroege jaren vaak aangeduid als ‘Gate’s brekers’).

Een primaire breker is ontworpen om run-on-mine (ROM) rotsen direct van de mijnen te ontvangen. Gyratory brekers verkleinen doorgaans om de grootte van aggregaat te verkleinen tot maximaal ongeveer een tiende van zijn oorspronkelijke grootte. Gyratory brekers worden altijd verticaal georiënteerd geïnstalleerd.

De grootte van een gyratory breker wordt geclassificeerd door:

• Zijn gap en mantel diameter.
• De diameter van de ontvangstopening.

Gyratory Breker Componenten

• Spin Assemblage & Bus
• Boven- & Onderkast Assemblages
• Hoofdas
• Mantel & Concaves
• Excentrische Aandrijving & Bus
• Rondsel & Tussenas Assemblage
• Hydroset Assemblage (Hydraulische Ondersteuning)

Hoe Gyratory Brekers Werken

ROM erts van de mijn wordt meestal overgebracht door vrachtwagens die lossen in een voer trechter op het bovenste niveau; verkleind erts wordt vervolgens afgevoerd vanuit de onderkast assemblage. In sommige gevallen kan een grizzly feeder worden gebruikt, en ondermaatse erts kan worden gezeefd om de breker te omzeilen (direct overgebracht naar de uitvoertransportband). Er is meestal ook een hydraulische rotsbreker om grote keien te verkleinen die van de mijn worden ontvangen.

Vrachtwagens Leveren ROM erts aan Breker Trechters

Spin Assemblage (Bovenste Aslager Huisvesting)

De opening tussen de hoofdas en concaves neemt af van de bovenkant naar de onderkant van de breker assemblage. De bovenste concave is bekleed met gehard staal concave bekledingen en de hoofdas is voorzien van een mantelbekleding (omhulsel) van vergelijkbaar gehard materiaal.

Bekledingen zijn de belangrijkste slijtdelen van een breker. Bekledingen slijten na verloop van tijd en beschermen de hoofdbehuizing en as tegen schade. De onderhoudsstrategie voor een gyratory breker zal grotendeels worden beïnvloed door de slijtagegraad van de bekledingen, die handmatig (diktemetingen) of met behulp van geschikte conditiebewakingshulpmiddelen zoals laserscanning kan worden gecontroleerd. De bekledingen en mantel worden vervangen op geplande intervallen of op basis van de geregistreerde slijtagegraden.

Het ‘hydro set’ systeem is een hydraulisch mechanisme dat de verticale positie van de hoofdas (en mantel) kan verhogen en verlagen. Het veranderen van de positie van de mantel verandert de opening instelling bij de uitlaat van de breker, en daarmee de grootte van de verkleinde output. De hoogte van de mantel wordt vaak automatisch aangepast op basis van het geproduceerde koppel, en heeft een ontgrendelingsmechanisme dat de mantel laat zakken als de normale werklast wordt overschreden; dit is een overbelastingsbeveiliging functie.

Het bovenste aslager is ingesloten binnen de centrale spin bus. Deze opstelling maakt lichte oscillatie van de bovenste as en beperkte verticale beweging mogelijk die wordt geproduceerd door de hydro set. Het spin lager wordt normaal gesmeerd met vet (handmatig of automatisch).

Gyratory Breker Werking

Verkleiningsactie wordt geproduceerd door de oscillatie of ‘slag’ (openen & sluiten) van de opening tussen de bewegende mantelbekleding, gemonteerd op de centrale verticale as (spil), en de vaste concave bekledingen gemonteerd op het hoofdframe (bovenschaal) van de breker. De mantel en concaves vormen de werkoppervlakken van de breker, die de kracht produceren die nodig is om het erts te verkleinen.

Excentrische beweging wordt bereikt door de onderste excentrische bus en aandrijvingsopstelling aan de onderkant van de hoofdas. De invoer rondsel aandrijftussenas wordt ondersteund door rondsel lagers en aangedreven door een elektromotor. Een externe versnellingsbak of riemaandrijving vermindert de motorsnelheid tot ongeveer 100-200 RPM bij de breker. In sommige gevallen kan een koppelsysteem ook worden gebruikt om schokken op te vangen. Het rondsel op de tussenas grijpt in en draait de excentrische tandwielaandrijving of kroontandwiel.

Kroontandwiel

Het binnenoppervlak van de excentrische bus is buiten het midden van de centrale as van de breker bewerkt. Terwijl de excentrische bus draait, oscilleert de onderste as in een elliptische baan rond de middenlijn van de breker. Deze actie zorgt ervoor dat de opening tussen de mantel en concave bekledingen opent en sluit bij elke rotatie van de as. Aan het bovenste uiteinde van de mantel is deze beweging zeer klein, maar naarmate het erts lager valt, neemt de slag toe en neemt de verkleiningskracht ook dienovereenkomstig toe.

Gyratory Breker Mantel Reispad

Verkleind erts valt naar de onderkast assemblage en wordt afgevoerd naar het verkleinde erts transportsysteem voor verdere verwerking. De onderste behuizing herbergt ook een gedwongen smeer en hydraulisch systeem, dat cruciaal is voor de aandrijvingsopstelling en hydro set mechanisme.

Verdere verwerking kan aanvullende verkleiningsfasen omvatten (secundair, tertiair, quaternair enz.), malen, en andere verrijkingsstappen die passen bij het te verwerken erts. Het is vermeldenswaard dat er vaak slechts één primaire breker is bij veel mijnbouwoperaties. Als zodanig is de primaire breker een kritieke en belangrijke knelpuntmachine voor veel mijnlocaties, met weinig of geen omleidingsmogelijkheden.