Kaakbreker

Inleiding tot Vergruizen

Verkleining is het proces waarbij gedolven erts in grootte wordt verminderd om de verwerking te vergemakkelijken. De strikte definitie is 'de handeling van het nemen van een materiaal, specifiek mineraalerts, en het verkleinen tot kleine fragmenten of deeltjes'. Dit wordt meestal bereikt in verschillende stadia van een gedetailleerde en professionele mijnbouw operatie.

Kaakbreker

Enkele van de vroegste versies van brekers waren grote stenen die door mensen werden gebruikt om herhaaldelijk op rotsen te slaan die op een aambeeld (een harde stationaire ondergrond) waren geplaatst; de producten die uit deze hameractie voortkwamen, werden door lastdieren of mensen in zakken vervoerd. Historisch gezien waren mijnbouwtaken ongelooflijk arbeidsintensief en waren de geproduceerde mijnbouwproducten dienovereenkomstig duur. De enige beschikbare gereedschappen om erts te breken waren een boor, voorhamer, of een pikhouweel (en de wilskracht van een paar onvermoeibare arbeiders). Het merendeel van de ertsverkleinings- en breekoperaties werd met de hand uitgevoerd tot halverwege de 19^e eeuw. In die tijd begonnen water aangedreven hamers mijnwerkers te helpen; dit was ongeveer het begin van de industriële revolutie.

Tijdens de industriële revolutie begon de commerciële mijnbouw het gebruik van explosieven zoals buskruit in het hart van veel mijnbouwoperaties te zien; deze mijnbouwmethode staat bekend als 'blasting' en leidde tot steeds grotere hoeveelheden rots en mineralen die werden vrijgemaakt. Stoomschoppen waren het volgende gereedschap dat de mijnbouwindustrie revolutioneerde. In de loop van de tijd maakten grotere machines en meer geavanceerde mijnbouwtechnieken het mogelijk om aanzienlijk grotere stukken erts vrij te maken.

Mobiele Kaakbreker

De vraag naar gedolven mineralen en andere gedolven bijproducten is de afgelopen 150 jaar niet verminderd. Om ervoor te zorgen dat het aanbod aan de vraag kon voldoen, werden veel verschillende breek en transport machines uitgevonden. Zonder gelijktijdige vooruitgang op het gebied van verkleining en transport zou het niet mogelijk zijn geweest om materialen veilig en efficiënt te delven en te vervoeren (zelfs moderne transportbanden kunnen geen enkele blokken materiaal van vele tonnen vervoeren).

Bijna alle steengroeven en mijnbouwoperaties maken tegenwoordig gebruik van brekers om de grootte van grotere materialen te verkleinen; losse (kleinere) materialen vereisen doorgaans geen breekstadium. Bij het delven van hardere rotsen worden meestal kaakbrekers, kegelbrekers, en/of gyratory brekers ingezet.

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 Materiaalbrekers (Grootte Vermindering)

Een breker is een machine die is ontworpen om de grootte van grote rotsen te verkleinen tot kleinere rotsen, grind, zand, of steengruis; dit is essentieel voor efficiënt transport van het product via transportbanden enz. Verkleining is de eerste van vele stadia die leiden tot de scheiding van de mineraal/mineralen van het afval (gangue) materiaal. Afvalmateriaal kan worden weggegooid of gerecycled, waardoor het mineraalrijke product verder kan worden verwerkt in de hoofdinstallatie.

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

Verkleining wordt bereikt door het voer 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 verkleinen materiaal gescheiden worden van (breuk), of, van richting veranderen in relatie tot (vervorming), elkaar.

Breekmachines worden vaak geclassificeerd op basis van de mate waarin ze het startmateriaal fragmenteren, waarbij primaire en secundaire brekers grof materiaal verwerken, en tertiaire en quaternaire brekers deeltjes tot fijnere gradaties reduceren. Elke breker is ontworpen om met een bepaalde maximale grootte van ruw materiaal te werken en levert vaak zijn output aan een zeefmachine (zeef) die het product sorteert en doorstuurt voor verdere verwerking. In veel gevallen worden de eerste breekstadia gevolgd door verdere maalstadia (als de materialen verder moeten worden verkleind); zie ons kogelmolen artikel voor meer details.

Breker Types

Er zijn drie gebruikelijke brekers die worden gebruikt in mijnbouw- en verwerkingsinstallaties, deze ontwerpen zijn:

• Gyratory Breker
• Kaakbreker
• Kegelbreker

Breker Types (kaak, kegel, gyratory)

Meestal wordt de eerste breekfase voltooid met behulp van ofwel gyratory brekers of kaakbrekers. Vaak zal er slechts één breker worden geïnstalleerd, en deze wordt aangeduid als de 'primaire breker'.

Kegelbrekers worden vaker gebruikt voor 2^e, 3^e & 4^e fase breekstappen (hoewel niet altijd).

Kegelbreker

Kaakbreker Componenten (Wat maakt de Kaak? etc..)

De belangrijkste componenten van een typische kaakbreker zijn:

• Vaste Kaak
• Bewegende Kaak
• Kaakbekleding
• Hoofdas (Pitman Assemblage)
• Aandrijfschijf & Vliegwiel
• Schakelplaat(en) & Spanningsstangen/Assemblage

Kaakbreker met Enkelvoudig Schakelplaat Ontwerp

Kaakbreker Classificatie

Kaakbrekers worden geclassificeerd op basis van de positie van de zwenkende schommelkaak. Er zijn drie hoofdtypen kaakbrekers:

• Blake breker – de schommelkaak is gefixeerd in de onderste positie.
• Dodge breker – de schommelkaak is gefixeerd in de bovenste positie.
• Universele breker – de schommelkaak is gefixeerd in een intermediaire positie.

De Blake breker werd voor het eerst gepatenteerd door Eli Whitney Blake in 1858 en het is het meest voorkomende type kaakbreker dat tegenwoordig wordt gebruikt. De Blake type kaakbreker heeft een vaste invoer en een variabele uitvoer. Blake type brekers zijn er in verschillende maten en worden vaak gebruikt voor primaire en secundaire breekrollen.

Hoe Kaakbrekers Worden Gekalibreerd

Kaakbrekers worden gekalibreerd op basis van de afmetingen van de bovenste invoeropening (gape) of de afmetingen van de kaken. Bijvoorbeeld, een kaakbreker van 32 x 54 meet 32 inch van de beweegbare tot de stationaire kaak (gemeten aan de bovenkant, d.w.z. de opening), en elke kaak heeft een breedte van 54 inch. Als een kaakbreker wordt beoordeeld op basis van de kaakplaatgrootte, kan een geschikte beoordeling 600 x 400 zijn, wat een kaakplaatafmeting van 600 mm bij 400 mm aangeeft. Maten kunnen worden gegeven in imperiaal (inches enz.) of metrisch (millimeter enz.).  

Hoe Kaakbrekers Werken

Een kaakbreker gebruikt drukkracht om ertsstukken te breken. Drukkracht wordt uitgeoefend door twee kaken (matrijzen), een van de brekerkaken is stationair (vaste kaak) terwijl de andere beweegt (schommelkaak).

Materiaal wordt in de bovenste invoeropening (gape) gevoerd en beweegt geleidelijk naar beneden richting de onderste uitvoeropening. Terwijl het materiaal naar de uitvoer beweegt, wordt het tussen de stationaire en bewegende kaken verpletterd. Het v-vormige gebied tussen de twee kaken wordt de 'breekkamer' genoemd. Omdat de ruimte tussen de twee kaken smaller wordt naar de uitvoeropening, wordt de materiaalgrootte geleidelijk verkleind.

De opening tussen de kaken bij de uitvoeropening bepaalt de materiaaluitslaggrootte. Een typische kaakbreker heeft een breekverhouding van tussen 6:1 tot 8:1 d.w.z. de invoermateriaalgrootte wordt met een factor 6 of 8 verminderd.

Kaakbreker Bedrijfsprincipe