Выбор типа дробилки для дробильно-сортировочной установки: щековая, роторная и конусная

В дробильно-сортировочной установке тип дробилки выбирается не для одной машины, а для всей цепочки стадий — от приёмного бункера до штабеля. Щековая, роторная и конусная дробилки разрушают одну и ту же породу тремя разными усилиями, и каждая занимает своё звено в этой цепочке. Вместо того чтобы поочерёдно хвалить каждый тип, разберём, какие данные карьера делают определённый тип обязательным, что меняется, когда две установки одинаковой производительности работают с разными дробилками второй стадии, и какие вопросы нужно закрыть до запроса коммерческого предложения. Все модели собраны в разделе дробилок.

Три дробилки — три способа разрушения

Щековая дробилка сжимает породу между неподвижной щекой и подвижной щекой, которую качает эксцентриковый вал. Камера дробления широкая вверху и узкая внизу; с каждым ходом кусок опускается ниже и под действием силы тяжести выходит, когда становится меньше закрытой разгрузочной щели (CSS). Такая геометрия рассчитана на крупную горную массу, поэтому щековая дробилка почти всегда стоит первой в линии.

Роторная (ударная) дробилка не сжимает, а отбрасывает. Била на горизонтальном роторе ударяют по материалу и бросают его на отражательные плиты, где он раскалывается. Поскольку зерно разделяется по самым слабым плоскостям, продукт получается кубовидным, а за один проход достигается высокая степень дробления. Обратная сторона — износ концентрируется на кромках бил.

Конусная дробилка тоже работает на сжатие, но в кольцевой камере и с нескольких направлений: дробящий конус совершает эксцентриковое движение внутри неподвижной броневой чаши, и материал многократно раздавливается, пока не пройдёт через установленную минимальную щель. Поэтому конусная дробилка не является машиной первичного дробления: она принимает крупный продукт щековой и доводит его на второй и третьей стадиях. На странице конусной дробилки General её стадия так и указана: вторичная, третичная и четвертичная.

Пять исходных данных с карьера

Прежде чем открывать каталог, соберите на объекте следующие данные. Тип дробилки определяется их пересечением, а не привычкой или выбором соседнего карьера.

1. Максимальный размер питания: самый крупный блок после взрыва или экскаватора. Для щековой дробилки наибольший принимаемый кусок составляет примерно 0,8–0,9 ширины загрузочного отверстия; по этому соотношению и подбирается машина первой стадии.
2. Абразивность: содержание кремнезёма и индекс абразивности Бонда (Ai). Пробу берите из самого твёрдого участка забоя — установке придётся дробить и его.
3. Требования к продукту: какие фракции и с какими требованиями к кубовидности? Для щебня в бетон и асфальт ограничение по лещадности может изменить тип второй стадии.
4. Глина и влажность: мокрый липкий материал забивает камеру щековой дробилки. В таком случае перед дробилкой нужно предусмотреть предварительный грохот или промывку.
5. Производительность и режим работы: целевая часовая выработка и то, останется ли установка на одном объекте или будет переезжать. Этот вопрос тянет за собой и выбор между стационарным и мобильным исполнением.

Цепочка стадий: выход первичной дробилки должен совпадать с питанием вторичной

Чаще всего при выборе типа упускают стык между двумя машинами. Если диапазон продукта первичной дробилки не попадает в диапазон питания вторичной, вторая машина либо недогружена, либо забивается. У щековых дробилок серии GNRK диапазоны разгрузки такие: GNRK 60 — 40–130 мм, GNRK 90 — 70–180 мм, GNRK 110 — 150–225 мм.

Крупность питания конусной дробилки — порядка 50–250 (300) мм. Продукт GNRK 90 свободно укладывается в этот диапазон. Продукт GNRK 110 приближается к его верхней части, поэтому при такой паре настройку щели щековой дробилки и тип брони конусной нужно рассматривать вместе. Во вторичной роторной дробилке серии GNR DMK максимальный размер питания — 800 мм, и тот же продукт щековой она принимает с гораздо большим запасом. Конусная дробилка, напротив, лучше всего работает с заполненной камерой (питание «под завал»), поэтому промежуточный бункер и конвейер между стадиями должны обеспечивать непрерывную подачу.

Степень дробления тоже подсказывает, как строить цепочку. Щековая дробилка обычно даёт 4:1–9:1. Конусная — 6:1–8:1 на второй стадии и около 10:1 на третьей. Вторичная роторная DMK даёт около 10:1, а первичная роторная PDK на известняке — до 20:1. Иначе говоря, чтобы получить мелкие фракции из твёрдой породы, обычно нужна ещё одна стадия; в мягкой породе высокая степень дробления роторной машины может одну стадию убрать.

Одинаковая производительность, разная вторая стадия: General 944 и General 950

Нагляднее всего разницу типов показывают две мобильные установки с одинаковой первичной дробилкой. И в General 944, и в General 950 первой стадией стоит щековая GPJ 90; у обеих производительность 120–180 т/ч, максимальный размер питания 800 мм и масса 70 000 кг. Различие — во второй стадии: в 944 работает конусная GM430, в 950 — роторная DMK01. Для сравнения мы добавили General 800 с одной первичной роторной дробилкой.

На бумаге 944 и 950 выполняют одну и ту же задачу. По данным страниц продукции обе установки рассчитаны на твёрдую породу; различие — в приоритете. Конусная стадия 944 за счёт принципа сжатия продлевает ресурс металла в высококремнистой породе, а роторная стадия 950 даёт более сильное дробление и более кубовидное зерно. Если кремнезёма много и решает бюджет на изнашиваемые детали, впереди 944; если главное — требования к форме зерна, то 950. Разница в мощности генератора (550 кВА против 600 кВА) тоже должна войти в энергетический расчёт. General 800 выдаёт 80–150 т/ч с одной дробилкой и подходит тем, кому нужно более лёгкое решение для малоабразивной породы, например известняка. Другие схемы можно сравнить на странице мобильных дробильных установок.

Конусная или роторная на второй стадии?

Поскольку первичная дробилка почти всегда щековая, реальный выбор типа делается на второй стадии. У двух вариантов разные условия, без которых они не работают как надо.

Три условия работы конусной дробилки

• Питание «под завал»: если камера работает полупустой, страдает форма зерна и броня изнашивается неравномерно. Перед дробилкой нужен буферный бункер или конвейер с равномерной подачей.
• Правильная броня: стандартная броня — для второй стадии, короткоконусная (short-head) — для третьей и четвёртой. Её выбирают по максимальной крупности питания и целевой фракции.
• Контроль гидравлической CSS: размер продукта задаётся гидравлической регулировкой щели, а гидроцилиндр защищает от внезапного забивания. По мере износа брони настройку для того же продукта нужно перепроверять.

Мощность конусных дробилок — порядка 90–500 кВт; производительность, мощность, масса и CSS по моделям даются под конкретный проект. Поэтому, запрашивая предложение на линию с конусной дробилкой, обязательно прикладывайте анализ материала и целевые фракции.

Когда выигрывает вторичная роторная?

Роторный тип силён на малоабразивной породе: на страницах продукции для известняка указан Ai около 0,001–0,03. На таком материале ресурс бил предсказуем, а степень дробления высокая. Серия вторичных роторных дробилок GNR DMK предлагается с показателями 120–180 т/ч и 160 кВт для DMK01 и 250–500 т/ч и 500 кВт для DMK05. DMK может давать немного более лещадное зерно, чем VSI; при очень жёстком требовании к кубовидности за ней ставят стадию VSI. Для породы с содержанием кремнезёма выше 10 % или Ai выше 0,15 вместо вторичной роторной рекомендуется конусная. При переработке бетона (строительных отходов) из-за риска попадания металла выбирают вязкие марганцовистые или мартенситные била.

Матрица решений: какой тип в каких условиях?

Матрица сама по себе не принимает решение: если в строке два «подходит», вопрос решают требования к продукту и бюджет износа на тонну. Если материал меняется по забою, закладывайте показатели самого трудного участка.

Из чего складывается стоимость

Выразить влияние типа дробилки на цену одной цифрой было бы некорректно. Предложение зависит от типа машин, числа стадий, мощности привода, комплектации грохотами и конвейерами и металлургии изнашиваемых деталей. Сравнивая две схемы, смотрите не только на цену покупки, но и на эксплуатационные затраты на тонну:

Затраты на дробление тонны = (A ÷ T_A) + (P × E ÷ Q) + D

Здесь A — стоимость комплекта изнашиваемых деталей, T_A — тоннаж, который этот комплект дробит за срок службы, P — потребляемая мощность, E — цена единицы энергии, Q — часовая производительность, D — доля простоев на обслуживание на тонну. Первое слагаемое показывает влияние выбора типа нагляднее всего: в абразивной породе била роторной дробилки меняют часто, и оно растёт; при принципе сжатия щековой и конусной — уменьшается. В мягкой породе, наоборот, высокая степень дробления роторной машины может убрать одну стадию, и тогда снижаются и P, и инвестиции. Для долгосрочной работы на одном объекте тот же расчёт применим к стационарным дробильным установкам. Машины General Makina сертифицированы по ISO 9001 и CE и имеют гарантию 1 год; так как изнашиваемые детали в гарантию не входят, слагаемое A нужно закладывать в эксплуатационный бюджет отдельной строкой.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать конусную дробилку как первичную?

Нет. Крупность питания конусной дробилки — порядка 50–250 (300) мм, крупные блоки прямо из забоя она не принимает. Перед ней ставят щековую или роторную первичную дробилку.

Роторную дробилку на граните вообще не применяют?

Гранит она раздробит, но высокий кремнезём быстро съедает била, и затраты на износ на тонну растут. Для гранита и базальта рекомендуется цепочка «щековая + конусная»; при жёстких требованиях к форме зерна рассматривают и схему «щековая + роторная».

Какой тип даёт более кубовидный продукт?

Роторная дробилка даёт кубовидное зерно; конусная при питании «под завал» тоже выдаёт кубовидный продукт. Если требования очень жёсткие, последней стадией ставят VSI.

Какие данные отправить для коммерческого предложения?

Тип породы и, если есть, протокол анализа, максимальную крупность питания, целевые фракции, часовую производительность, предпочтение стационарного или мобильного исполнения и источник энергии. Цена и сроки поставки рассчитываются под проект на основе этих данных.

Итог: для крупной абразивной породы впереди цепочка «щековая + конусная»; для мягкой породы и строгих требований к форме зерна — «щековая + роторная» или сразу первичная роторная, а окончательное решение даёт анализ пробы. General Makina производит дробилки и установки в Измире с 1976 года. Отправьте данные о материале и целевых фракциях через страницу контактов, и мы вместе определим цепочку стадий и подходящие модели.