Kruszarka szczękowa

Wprowadzenie do kruszenia

Komminucja to proces, w którym wydobyta ruda jest redukowana do rozmiarów ułatwiających dalsze przetwarzanie. Ścisła definicja to „działanie polegające na rozdrabnianiu materiału, w szczególności rudy mineralnej, na drobne fragmenty lub cząstki”. Zazwyczaj jest to osiągane w kilku etapach zaawansowanej operacji wydobywczej.

Kruszarka szczękowa

Niektóre z najwcześniejszych wersji kruszarek były dużymi kamieniami używanymi przez ludzi do wielokrotnego uderzania w skały umieszczone na kowadle (twardej, stacjonarnej powierzchni); produkty powstałe w wyniku tego działania były transportowane przez zwierzęta juczne lub ludzi w workach. Historycznie, zadania wydobywcze były niezwykle pracochłonne, a wyprodukowane produkty wydobywcze były odpowiednio drogie. Jedynymi narzędziami dostępnymi do rozdrabniania rudy były wiertło, młot kowalski lub kilof (oraz siła woli kilku niezmordowanych pracowników). Większość operacji rozdrabniania i kruszenia rudy była wykonywana ręcznie aż do połowy XIX wieku. W tym czasie młoty wodne zaczęły wspomagać górników; to był mniej więcej początek rewolucji przemysłowej.

Podczas rewolucji przemysłowej, komercyjne wydobycie zaczęło wykorzystywać materiały wybuchowe takie jak proch strzelniczy w sercu wielu operacji wydobywczych; ta metoda wydobycia jest znana jako „strzelanie” i doprowadziła do uwolnienia coraz większych ilości skał i minerałów. Łopaty parowe były kolejnym narzędziem, które zrewolucjonizowało przemysł wydobywczy. Z czasem większe maszyny i bardziej zaawansowane techniki wydobywcze zaczęły umożliwiać uwalnianie znacznie większych kawałków rudy.

Mobilna kruszarka szczękowa

Popyt na wydobywane minerały i inne produkty uboczne wydobycia nie zmniejszył się w ciągu ostatnich 150 lat. Aby zapewnić, że podaż może sprostać popytowi, wynaleziono wiele różnych maszyn kruszących i transportowych. Bez równoczesnych postępów w dziedzinie komminucji i transportu, nie byłoby możliwe bezpieczne i efektywne wydobywanie i transportowanie materiałów (nawet nowoczesne przenośniki nie mogą transportować pojedynczych bloków materiału ważących wiele ton).

Prawie wszystkie operacje wydobywcze i kamieniołomowe dzisiaj wykorzystują kruszarki do zmniejszania rozmiaru większych materiałów; luźne (mniejsze) materiały zazwyczaj nie wymagają etapu kruszenia. Podczas wydobycia twardszych skał, zazwyczaj stosuje się kruszarki szczękowe, kruszarki stożkowe lub kruszarki stożkowe.

Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasze Kursy wideo z inżynierii! Każdy kurs zawiera quiz, podręcznik, a po ukończeniu kursu otrzymasz certyfikat. Miłej nauki!

Cel kruszarek materiałowych (Redukcja rozmiaru)

Kruszarka to maszyna zaprojektowana do zmniejszania rozmiaru dużych skał do mniejszych skał, żwiru, piasku lub pyłu skalnego; jest to niezbędne do efektywnego transportu produktu za pomocą przenośników itp. Kruszenie jest pierwszym z wielu etapów prowadzących do oddzielenia minerałów od odpadów (skały płonnej). Odpady mogą być odrzucone lub poddane recyklingowi, co pozwala na dalsze przetwarzanie produktu bogatego w minerały w głównym zakładzie.

W zależności od przepustowości, twardości i właściwości przetwarzanego minerału, mogą być stosowane różne typy kruszarek i separatorów mineralnych. W każdym przypadku etap kruszenia jest zasadniczo osiągany poprzez przeniesienie mechanicznie wzmocnionej siły (poprzez przewagę mechaniczną) na materiał, aby rozbić wiązania, które utrzymują materiał razem.

Kruszenie jest osiągane poprzez przepuszczenie materiału między dwoma stałymi powierzchniami, a następnie zastosowanie wystarczającej siły, aby zbliżyć powierzchnie do siebie, tak aby cząsteczki kruszonego materiału zostały oddzielone od siebie (pęknięcie) lub zmieniły ustawienie względem siebie (odkształcenie).

Kruszarki są powszechnie klasyfikowane według stopnia, w jakim fragmentują materiał wyjściowy, z kruszarkami pierwotnymi i wtórnymi obsługującymi materiały gruboziarniste, a kruszarki trzeciorzędowe i czwartorzędowe zmniejszają cząstki do drobniejszych gradacji. Każda kruszarka jest zaprojektowana do pracy z określonym maksymalnym rozmiarem surowca i często dostarcza swoje wyjście do maszyny przesiewającej (przesiewacza), która sortuje i kieruje produkt do dalszego przetwarzania. W wielu przypadkach początkowe etapy kruszenia są kontynuowane przez dalsze etapy mielenia (jeśli materiały muszą być dalej zmniejszane); zobacz nasz artykuł o młynach kulowych dla dalszych szczegółów.

Typy kruszarek

Istnieją trzy typowe kruszarki używane w zakładach wydobywczych i przetwórczych, te konstrukcje to:

• Kruszarka stożkowa
• Kruszarka szczękowa
• Kruszarka stożkowa

Typy kruszarek (szczękowa, stożkowa, stożkowa)

Zazwyczaj początkowy etap kruszenia jest realizowany przy użyciu kruszarek stożkowych lub kruszarek szczękowych. Często zdarza się, że zainstalowana jest tylko jedna kruszarka, która jest nazywana „kruszarką pierwotną”.

Kruszarki stożkowe są częściej używane do 2^go, 3^go i 4^go etapu kruszenia (choć nie zawsze).

Kruszarka stożkowa

Komponenty kruszarki szczękowej (Co tworzy szczękę? itp.)

Główne komponenty typowej kruszarki szczękowej to:

• Stała szczęka
• Ruchoma szczęka
• Wkładki szczękowe
• Główna oś (zespół korbowodu)
• Koło pasowe napędowe & Koło zamachowe
• Płyta przegubowa i pręty napinające/zespół

Kruszarka szczękowa z pojedynczą płytą przegubową

Klasyfikacja kruszarek szczękowych

Kruszarki szczękowe są klasyfikowane na podstawie pozycji przegubowej szczęki ruchomej. Istnieją trzy główne typy kruszarek szczękowych:

• Kruszarka Blake'a – szczęka ruchoma jest zamocowana w dolnej pozycji.
• Kruszarka Dodge'a – szczęka ruchoma jest zamocowana w górnej pozycji.
• Kruszarka uniwersalna – szczęka ruchoma jest zamocowana w pośredniej pozycji.

Kruszarka Blake'a została po raz pierwszy opatentowana przez Eli Whitney Blake w 1858 roku i jest najczęściej stosowanym typem kruszarki szczękowej obecnie. Kruszarka szczękowa typu Blake'a ma stały obszar podawania i zmienny obszar wyładowania. Kruszarki typu Blake'a występują w różnych rozmiarach i są powszechnie używane do pierwotnych i wtórnych zadań kruszenia.

Jak są rozmiarowane kruszarki szczękowe

Kruszarki szczękowe są rozmiarowane na podstawie wymiarów górnego otworu podawania (szczelina) lub wymiarów szczęk. Na przykład, kruszarka szczękowa o rozmiarze 32 x 54 będzie miała 32 cale od ruchomej do stacjonarnej szczęki (mierzone na górze, tj. otwarcie), a każda szczęka będzie miała szerokość 54 cali. Jeśli kruszarka szczękowa jest oceniana według rozmiaru płyty szczękowej, odpowiednia ocena może wynosić 600 x 400, co oznacza wymiary płyty szczękowej 600 mm na 400 mm. Rozmiary mogą być podawane w jednostkach imperialnych (cale itp.) lub metrycznych (milimetry itp.).  

Jak działają kruszarki szczękowe

Kruszarka szczękowa wykorzystuje siłę ściskającą do łamania kawałków rudy. Siła ściskająca jest stosowana przez dwie szczęki (matryce), jedna z szczęk kruszarki jest stacjonarna (stała szczęka), podczas gdy druga jest ruchoma (ruchoma szczęka).

Materiał jest podawany do górnego otworu podawania (szczelina) i stopniowo przesuwa się w dół w kierunku dolnego otworu wyładowczego. W miarę jak materiał przesuwa się w kierunku otworu wyładowczego, jest kruszony między stacjonarną a ruchomą szczęką. Obszar w kształcie litery V między dwiema szczękami jest nazywany „komorą kruszenia”. Ponieważ przestrzeń między dwiema szczękami staje się węższa w kierunku otworu wyładowczego, rozmiar materiału jest stopniowo zmniejszany.

Szczelina między szczękami przy otworze wyładowczym określa rozmiar wyjściowy materiału. Typowa kruszarka szczękowa będzie miała współczynnik kruszenia od 6:1 do 8:1, tj. rozmiar materiału podawanego jest zmniejszany o współczynnik 6 lub 8.

Zasada działania kruszarki szczękowej