Επιμήκυνση της διάρκειας ζωής των επενδύσεων θραυστήρα κώνου

Στο τρέχον οικονομικό περιβάλλον, η βάση κόστους είναι ένα σημαντικό στοιχείο που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για τη φροντίδα μιας αποτελεσματικής εταιρείας εξόρυξης, καθώς και οι τιμές φθοράς που σχετίζονται με θραυστήρες κώνων μπορούν να αποτελέσουν σημαντικό κέντρο εξόδων. Αυτό το έγγραφο περιγράφει μια τεχνική μείωσης των τιμών φθοράς με σκληρές επενδύσεις θραυστήρα. Αν και αυτή η διαδικασία δεν είναι καινούργια στην αγορά των λατομείων, δεν είναι το πρότυπο, καθώς υπάρχουν αρκετοί σκεπτικιστές που την έχουν δοκιμάσει στο παρελθόν με πικρές αναμνήσεις. Ωστόσο, η διαδικασία έχει αναπτυχθεί πραγματικά τα τελευταία χρόνια και μπορεί να λειτουργήσει καλά στις κατάλληλες εφαρμογές.

Οι σπαστήρες κώνου λειτουργούν με την τροφοδοσία βράχου στην κορυφή του θαλάμου του θραυστήρα. Ο θάλαμος είναι επενδεδυμένος με εξαρτήματα φθοράς, τμήματα φθοράς του κωνικού θραυστήρα, δηλαδή το μανδύα και τα κοίλα. Καθώς η πέτρα πέφτει μέσα από τον πνιγμένο θάλαμο, η σύνθλιψη επιτυγχάνεται όταν η κίνηση του μανδύα προκαλεί συμπιεστικές και λειαντικές πιέσεις να δράσουν πάνω στην πέτρα και επίσης στην επένδυση του πιάτου, δημιουργώντας ζημιά στον βράχο.

Οι επενδύσεις κατασκευάζονται από χάλυβα μαγγανίου παρά από κανονικό χάλυβα, καθώς το υλικό μαγγανίου παρέχει ασφάλεια έναντι της τριβής (ο κανονικός χάλυβας έχει συνήθως χαμηλότερη ανοχή στη χρήση από ό,τι απαιτούν οι υποχρεώσεις σύνθλιψης). Ανάλογα με το πέτρωμα που συνθλίβεται, η μερίδα μαγγανίου στις επενδύσεις μπορεί να διαφέρει από περίπου 12% έως 23%. Χρειάζεται προσοχή κατά την επιλογή, καθώς το ανεπαρκές μαγγάνιο δεν θα προστατεύσει την επένδυση, ενώ το υπερβολικό μπορεί να οδηγήσει σε ευθραυστότητα στην επένδυση, προκαλώντας αστοχία όχι λόγω φθοράς αλλά με θραύση. Και στις δύο περιπτώσεις, το κόστος του μαγγανίου μπορεί να είναι σημαντικό, αλλά, όπως θα δείξει αυτό το έγγραφο, αυτό μπορεί να μειωθεί.

Με τη συνεχή χρήση η κρυσταλλική δομή του χάλυβα μαγγανίου αλλάζει, γίνεται πιο πυκνή. Αυτό συμβαίνει όταν η πέτρα που συνθλίβεται πιέζεται πάνω στην επένδυση με αποτέλεσμα να «σκληρύνει». Το «πράσινο» μαγγάνιο ξεκινά περίπου στους 25 Rockwell (250 Brinell) και μπορεί να επιτύχει σκληρότητα περίπου 60 Rockwell (660 Brinell) μετά από μια περίοδο σκληρύνσεως.

Επιλογή επένδυσης

Κατά την επιλογή ενός θραυστήρα, η επένδυση του μπολ ποικίλλει επίσης ως προς τον τύπο:

• Χοντρό: ευρύ άνοιγμα εισόδου
• Μεσαίο: μεσαίο άνοιγμα εισόδου
• Λεπτό: μικρό άνοιγμα εισόδου

Για άλλη μια φορά, η επιλογή εξαρτάται από το προϊόν που απαιτείται και την πρώτη ύλη. Η διαβούλευση με τους κατασκευαστές είναι απαραίτητη, ορισμένοι από τους οποίους θα παρέχουν εγκαταστάσεις σχεδιασμού ηλεκτρονικών υπολογιστών και θα προσφέρουν υπηρεσίες ανάλυσης φθοράς τόσο στη δική τους όσο και σε άλλες μάρκες θραυστήρα, όπως είναι το επίπεδο ανταγωνισμού.

Επιλογή θραυστήρα

Η σωστή επιλογή θαλάμου σύνθλιψης είναι ζωτικής σημασίας κατά την εγκατάσταση ενός θραυστήρα κώνου. Ο λόγος μείωσης, ο οποίος με τη σειρά του καθορίζει το παραγόμενο προϊόν, εξαρτάται από τον επιλεγμένο θάλαμο. Επιπλέον, η ρύθμιση κλειστής πλευράς (το κενό όπου επιτυγχάνεται η μέγιστη σύνθλιψη) επηρεάζει τόσο τη φθορά όσο και το παραγόμενο προϊόν. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται μια τυπική μονάδα αντί για βραχίονα, εμφανίζεται μείωση στο λεπτό προϊόν, με αποτέλεσμα την επανακυκλοφορία και, ως εκ τούτου, μεγαλύτερη φθορά.

Τα χαρακτηριστικά των κύριων τύπων του θαλάμου είναι:

Τυπικό: μικρότερη γωνία από μια βραχυκεφαλή με μακρύτερη όψη σύνθλιψης. Κατάλληλο για μεγαλύτερο μέγεθος τροφοδοσίας, γενικά +100mm, με ευρεία καμπύλη βαθμολόγησης τροφοδοσίας. Κατάλληλο για χρήση ως δευτερεύων θραυστήρας, αλλά, εάν εισαχθεί μικρότερη τροφοδοσία, μπορεί να γίνει επιρρεπής στη συσκευασία/μπλοκάρισμα.

Shorthead: πιο απότομη γωνία από μια τυπική με μικρότερη επιφάνεια σύνθλιψης. Κατάλληλο για μικρότερο μέγεθος τροφοδοσίας, γενικά –100mm, με μικρή καμπύλη βαθμολόγησης τροφοδοσίας. Κατάλληλο για χρήση ως τριτογενής θραυστήρας αλλά δεν δέχεται μεγάλο μέγεθος τροφοδοσίας λόγω του μικρότερου ανοίγματος τροφοδοσίας του.

Hardfacing

Προκειμένου να αποφευχθεί η φθορά της επένδυσης κατά την αρχική περίοδο εργασίας-σκλήρυνσης, οι ειδικοί εργολάβοι μπορούν να επικαλύψουν τις επενδύσεις με μια προστατευτική επιφάνεια. Αυτή η διαδικασία πρέπει να εκτελείται με μεγάλη προσοχή γιατί οι επενδύσεις μαγγανίου μπορεί να παραμορφωθούν ή/και να συρρικνωθούν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, προκαλώντας κακή εφαρμογή στον θραυστήρα. Οι μικρές παραμορφώσεις γενικά δεν αποτελούν πρόβλημα σε θραυστήρες που χρησιμοποιούν υποστρώματα, καθώς το υλικό υποστήριξης αντισταθμίζει τυχόν τέτοιες ανωμαλίες. Για την εφαρμογή της προστατευτικής επίστρωσης, η επένδυση τοποθετείται σε περιστρεφόμενο περιστρεφόμενο δίσκο και προθερμαίνεται προσεκτικά. Ένα σφαιρίδιο από καρβίδιο χρωμίου πάχους 3 mm συγκολλάται στην επένδυση καθώς το τραπέζι περιστρέφεται. Οι περιοχές που απαιτούν επεξεργασία προσδιορίζονται από το σχέδιο φθοράς σε ένα κανονικό σύνολο επενδύσεων και με πειραματισμό με προκύπτοντα σχέδια φθοράς σε επεξεργασμένες επενδύσεις. Το Hardfacing μπορεί να δώσει στις επενδύσεις μια προστατευτική επίστρωση έως και 62 Rockwell μέχρι να φθαρεί, αλλά μέχρι αυτή τη στιγμή το μαγγάνιο θα πρέπει να έχει σκληρυνθεί στη μέγιστη σκληρότητά του περίπου 60 Rockwell.

Σε δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο Quartzite Quarry, ο μανδύας ενός τυπικού θραυστήρα Nordberg 3 ποδών είχε πάχος σκληρής επιφάνειας 3 mm που εφαρμόστηκε από πάνω προς τα κάτω, επιστρώθηκε με άλλα 3 mm από τη μέση προς τα κάτω, με άλλα 3 mm κοντά στον πυθμένα (δηλ. συνολικό πάχος 3 mm όπου Η πέτρα εισέρχεται στον θραυστήρα, 6 mm όπου η σύνθλιψη είναι εμφανής και 9 mm στο σημείο εκφόρτισης). Η φθορά δεν ήταν τόσο κακή στην επένδυση του μπολ, επομένως αντιμετωπίστηκε με ένα μόνο πάχος 3 mm σε όλη την επιφάνειά του. Η πέτρα που επεξεργαζόταν ήταν χαλαζίτης με περιεκτικότητα 85% σε πυρίτιο, PSV 65 και AAV 2.

Επιπτώσεις στην υγεία και την ασφάλεια  

Στους περισσότερους κωνικούς θραυστήρες, οι επενδύσεις από ακατέργαστο χυτό μαγγάνιο προσαρμόζονται στο συγκρότημα κεφαλής και είναι κοίλες χρησιμοποιώντας ένα εποξειδικό υλικό κοινώς γνωστό ως υπόστρωμα θραυστήρα. Η έκθεση σε αυτό το υλικό υποστήριξης είναι γνωστό ότι οδηγεί σε περιπτώσεις ευαισθητοποίησης, μια κατάσταση που μπορεί να οδηγήσει σε βίαιες αλλεργικές αντιδράσεις σε άτομα με μικρή έκθεση, προκαλώντας πιθανή αναπνευστική ανεπάρκεια. Οποιαδήποτε μείωση στις αλλαγές εξαρτημάτων φθοράς όχι μόνο θα μειώσει την έκθεση σε υποστηρικτικές ενώσεις (βελτίωση των συνθηκών εργασίας των εργαζομένων που απαιτούνται σύμφωνα με το COSHH), αλλά επίσης θα μειώσει τη χρήση γερανών ή βαρούλκων, μειώνοντας έτσι περαιτέρω τη συχνότητα δυνητικά επικίνδυνων καταστάσεων. Ορισμένοι θραυστήρες κώνων δεν χρησιμοποιούν οπίσθια βάση, αλλά έχουν χυτή και μηχανική επένδυση ακριβείας. Έχουν πραγματοποιηθεί εργασίες για τη μείωση της φθοράς σε αυτά, αλλά δεν συζητούνται σε αυτό το έγγραφο.

Μία από τις πιο κοινές πηγές φθοράς είναι η περιεκτικότητα σε πυρίτιο της πέτρας που συνθλίβεται.

Ο βράχος με χαμηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο, π.χ. ασβεστόλιθος καλής ποιότητας, δεν προκαλεί κανονικά υψηλό κόστος φθοράς, ενώ ο βράχος που περιέχει υψηλό συστατικό πυριτίου, π.χ. ψαμμίτη, άμμο και χαλίκι κ.λπ. Το πρόβλημα συνήθως αντιμετωπίζεται αμέσως μόλις τοποθετηθούν οι επενδύσεις, με το μαγγάνιο να φθείρεται πριν προλάβει να σκληρύνει. Το κόστος φθοράς που προκύπτει μπορεί να είναι σημαντικό, καθώς συνήθως εμπλέκονται νέες επενδύσεις, γερανοί, εγκαταστάτες και οι σχετικοί χρόνοι διακοπής λειτουργίας.

Mr. Nick Sun     [email protected]