خردایش مواد معدنی

خردایش مواد معدنی

خردایش مواد معدنی

عملیات خردایش و نرمایش از بخش های اساسی و حساس در صنعت فرآوری مواد معدنی به شمار می روند که کاربرد گسترده و روز افزونی در سایر حوزه ها و صنایع مانند: تهیه مواد و مصالح ساختمانی، راهسازی، تولید دارو و نانوفناوری پیدا کرده اند. در صنعت فرآوری مواد معدنی، با توجه به کاهش عیار ذخایر معدنی و افزایش پیچیدگی ترکیبات کانی شناختی، هدف از خردایش، آزادسازی ذرات با ارزش و دستیابی به درجه آزادی بهینه جهت فرایندهای پر عیارسازی بعدی است.

در سایر صنایع نیز مقصود از خردایش معمولا تولید ذرات با دانه بندی یکنواخت و دارای توزیع ابعادی مشخص برای اهداف مورد نظر است. در صنعت خردایش، علی رغم وجود دستگاه ها و تجهیزات مرسوم، امروزه فناوری ها و رویکردهای نوین و پیشرفته ای مانند: آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن و آسیای غلتکی فشار بالا، پا به عرصه ظهور گذاشته اند که مزایای فراوان عملیاتی و اقتصادی به همراه داشته اند.

با توجه به سهم بسیار بالای تجهیزات خردایش در هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی یک کارخانه فرآوری و نیز مصرف فراوان انرژی آن ها، اهمیت دارد تا یک مهندس فرایند خردایش، با انواع تجهیزات این صنعت و اصول طراحی و انتخاب آن ها آشنایی کامل داشته باشد و با اتخاذ تدابیر مناسب ضمن دستیابی به محدوده ابعاد محصول مورد نظر، از خردایش بیش از اندازه مواد و مصرف بی رویه انرژی جلوگیری نماید.

این امر نقش قابل توجهی در سودآوری فرایند و کاهش قیمت تمام شده محصول دارد.

چهار روش اصلی خردایش مورد استفاده در انواع سنگ شکن ها

فارغ از نوع ماده ای که میخواهید خرد کنید چه زغال سنگ، سنگ آهک، سنگ آهن، پتاس، چوب، سنگ معدن، شیشه و یا زباله باشد، چهار روش پایه ای برای خرد کردن و کاهش اندازه آنها به کار برده میشود. تجهیزات خردایش یا همان سنگ شکنها، برای خرد کردن مواد از کوبش (ضربه)، سایش، برش، فشار و یا ترکیبی از این روشهای خردایش  بهره میبرند.

در اصطلاح فنی کوبش (Impact) به تصادم سریع و آنی یک شیء به دیگری گفته میشود. به عنوان مثال در یکی از سنگ شکنها، خردایش با ضربه ناشی از برخورد در اثر جاذبه به بالای یک استوانه در حال چرخش در پایین رخ میدهد. در مثالی دیگر ماده با حرکت چکشها ابتدا خرد شده و سپس با برخورد به صفحه ای در مسیر بیشتر خرد میشود.

روش کوبش برای مواد شکننده، روان و کم خورنده بهتر است و وقتی نسبت خردایش بالا، میزان ذرات خیلی ریز مورد نیاز حداقل و شکل مکعبی خروجی خرد شده مورد نیاز است ایده آل میباشد. مزایای اقتصادی خردایش کوبشی عبارتند از: توان مصرفی پایینتر برای هر تن مواد خرد شده و سایش کم عناصر خردکننده.

سایش به کاهش اندازه (خردایش) مواد با سایش ماده بین دو سطح سخت گفته میشود. به عنوان مثال در یک سنگ شکن، کاهش اندازه با قرار گیری ماده بین دو غلتک که به آرامی به سمت یکدیگر میچرخند رخ میدهد. در سنگ شکنی دیگر به واسطه فاصله کم بین چکشها و صفحات سرند، خردایش با ترکیبی از سایش، برش و کوبش به انجام میرسد.

سایش برای خردایش مواد ترد، روان و کم خورنده نظیر سنگ آهک و زغال سنگ قابل استفاده است و وقتی یک سیستم مدار بسته برای کنترل حداکثر اندازه مورد استفاده قرار نمیگیرد بسیار مفید است.

برش روشی برای بریدن یا شکستن به جای سایش است. برش معمولا با روشهای دیگر به صورت ترکیبی به کار گرفته میشود. به عنوان مثال یک سنگ شکن تک غلتکی، برش را به همراه ضربه و فشار به کار میگیرد.

روش برش روی تمامی مواد قابل استفاده است اما عموما برای مواد نسبتا شکننده به مقدار نسبتا کم سیلیس مورد استفاده قرار میگیرند. این روش برای خروجی نسبتا درشت و با میزان ذرات ریز حداقلی ایده آل است.

آخرین روش، فشار، بین دو سطح انجام میشود، در حالی که عملیات با یکی از سطوح و یا هر دو به انجام میرسد. سنگ شکنهای غلتکی و فکی هر دو از این روش استفاده میکنند.

سنگ شکنهای فشاری نسبت خردایش نسبتا کمی دارند ولی میتوانند از پس مواد بسیار سخت و مواد خوردنده که چسبناک نیستند به خوبی بر آیند. از میان چهار روش ذکر شده خردایش، فشار، کمترین نرخ فرسایش را دارد. شکل محصول به خواص شکستن ماده و خطوط طبیعی ورق شدگی آن وابسته است.

چطور بهترین روش خردایش را انتخاب کنید؟

هنگامی که نوع سنگ شکن را بسته به کابردتان انتخاب میکنید، بسیار مهم است که مزایا و معایب عملگرهای خردایشی را درک کرده و مقایسه کنید. به عنوان مثال، کراشرهایی که  از مقدار قابل توجهی اصطکاک (سایش) استفاده میکنند میتوانند ابعاد محصول کوچک تولید کنند با اینحال ممکن است فرسایش زیادی روی اجزاء سنگ شکن ایجاد کرده و همچنین مقدار زیادی پودر ریز تولید کنند. سنگ شکنهایی که خیلی از کوبش بهره میبرند پودر ریزه کمتری تولید میکنند و فرسایش کمتری را نسبت به سایش متحمل میشوند اما کنترل اندازه حداکثری را ندارند. سنگ شکنهای فشاری عموما نرخ سایش کمتری داشته و پودر ریزه کمتری تولید میکنند اما ممکن است با جریانهای  تغذیه که ریزه زیادی دارند سازگاری نداشته باشند.

همه اینها، نکات مهمی هستند و به همین دلیل است که همیشه توصیه میشود برای انتخاب سنگ شکن مناسب با یک مهندس کاربری (Application Engineer) در مورد نیازمندیهای پروژه خود و خواص مواد مربوطه صحبت نمایید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: Content is protected !!