Gli impianti mobili di frantumazione per pietra dura Constmach sono impianti di frantumazione ricollocabili e montati su ruote, progettati appositamente per rocce dure e abrasive come granito, basalto e pietra di fiume dura. Abbinano un frantoio a mascelle primario a un frantoio a cono secondario in circuito chiuso; i modelli JCV aggiungono un terzo stadio VSI per la sabbia artificiale. I piedi di appoggio idraulici e il telaio su ruote consentono un allestimento rapido e un facile spostamento tra i cantieri.
Che cos'è un impianto mobile di frantumazione per pietra dura
Un impianto mobile di frantumazione per pietra dura è una linea di frantumazione completa trasportata su un telaio trainabile su strada anziché fissata su una fondazione in calcestruzzo. L'intero impianto, alimentatore, mascella primaria, cono secondario, vagli e nastri trasportatori, si sposta come un'unica unità (o, nella gamma JCV, come un insieme coordinato di telai) e viene messo in bolla sui piedi idraulici nel nuovo sito.
La denominazione "pietra dura" non è marketing. La scelta delle macchine all'interno di questi impianti è pensata per rocce che sono al contempo dure e abrasive. Questo singolo requisito determina quasi ogni decisione progettuale della gamma, dal principio di frantumazione di ciascuno stadio ai pezzi di usura che ordinerai nel corso della vita dell'impianto. Sbaglia questa scelta e l'impianto frantuma comunque, ma il costo di esercizio è molto più alto; azzeccala e il costo di esercizio rimane prevedibile per anni.
Perché mascella più cono per rocce dure e abrasive
Lo stadio primario è sempre un frantoio a mascelle. Una mascella riduce il materiale per compressione tra una piastra fissa e una mobile, soluzione adatta all'alimentazione dura e abrasiva perché il contatto è lento e l'usura si concentra sulle piastre delle mascelle sostituibili anziché su parti in rapido movimento. Accetta grandi blocchi di tout-venant di cava e li riduce a una pezzatura gestibile per lo stadio successivo.
Lo stadio secondario è un frantoio a cono, non un frantoio a percussione. Questa è la scelta più importante dell'intero impianto. Su granito o basalto, le barre battenti di un frantoio a percussione si usurano molto rapidamente perché la roccia è abrasiva e le barre ricevono l'intera energia dell'urto. Un frantoio a cono riduce per compressione all'interno di una camera, quindi si usura molto meno sullo stesso materiale duro e abrasivo. La differenza di costo di usura nell'arco di un anno di produzione è notevole, ed è per questo che ogni impianto per pietra dura Constmach utilizza un cono in posizione secondaria.
Come funziona l'impianto, stadio per stadio
L'alimentazione entra attraverso un alimentatore vibrante che dosa il materiale verso la mascella ed elimina fini e terra. La mascella esegue la prima grande riduzione. Il prodotto frantumato viene convogliato al frantoio a cono, che lavora in circuito chiuso con un vaglio. Il vaglio separa il prodotto conforme dal sovvallo; il sovvallo viene rinviato al cono per un ulteriore passaggio, mentre le pezzature finite vengono portate ai nastri di stoccaggio.
Negli impianti JCV un frantoio a percussione ad albero verticale (VSI) preleva una parte del prodotto del cono e lo modella in sabbia artificiale cubica. Il VSI funge da terzo stadio ed è alimentato dal materiale in circuito chiuso, per cui la sabbia che produce ha già una pezzatura controllata prima di essere modellata. Il risultato è un inerte fine con forma delle particelle cubica, che si comporta meglio in una miscela di calcestruzzo rispetto alle particelle scagliose e allungate che un frantoio scelto male può lasciare.
Che cosa significa "circuito chiuso" nella pratica
Circuito chiuso significa che il vaglio e il cono lavorano come un anello. Nessun sovvallo lascia l'impianto; viene vagliato, rinviato e frantumato di nuovo finché non passa. Questo garantisce una granulometria del prodotto stretta e costante e mantiene il cono sempre alimentato, che è il modo per raggiungere il tonnellaggio nominale. Gli impianti a circuito aperto sono più semplici ma non riescono a rispettare la specifica di prodotto con altrettanta precisione sulle rocce dure. Il costo del circuito chiuso è il vaglio aggiuntivo, il nastro di ritorno e un po' più di potenza per il carico ricircolante, e sulle rocce dure quel costo ti garantisce un prodotto che puoi effettivamente vendere secondo una granulometria.
La serie Constmach JC (mascella + cono)
La serie JC è un impianto a due stadi, mascella più cono, su telaio a doppio assale. È la scelta da lavoro pesante quando il prodotto finale è inerte classificato anziché sabbia artificiale. Tre taglie coprono dal piccolo impresario fino ai grandi volumi di cava. Il JC-1 monta una mascella CJC-60 con bocca di alimentazione da 610 x 380 mm e un cono dell'ordine di un Metso HP100, il JC-2 sale a una mascella CJC-90 da 900 x 650 mm e il JC-3 porta una mascella CJC-110 da 1,100 x 850 mm per il servizio più gravoso della gamma.
La serie Constmach JCV (mascella + cono + VSI)
La serie JCV aggiunge il terzo stadio VSI in una configurazione a tre telai. È la scelta quando la sabbia artificiale fa parte del mix di prodotti, frequente dove la sabbia naturale è soggetta a restrizioni o dove i clienti del calcestruzzo e del conglomerato bituminoso vogliono un inerte fine cubico e controllato. Gli stadi mascella e cono corrispondono alla gamma JC taglia per taglia; è il VSI a distinguere la JCV. Il JCV-2 abbina una mascella CJC-90 a un cono Metso HP200 e a un'unità per sabbia VSI-800-CR, mentre il JCV-3 abbina una mascella CJC-110 a un cono Metso HP300 e a un VSI-900-CR.
Gamma di modelli e produttività
La tabella seguente riporta le configurazioni pubblicate di entrambe le serie. I valori di produttività sono intervalli tipici per le rocce dure e dipendono dalla pezzatura di alimentazione, dalla granulometria obiettivo e dalle caratteristiche della roccia.
| Modello | Serie | Mascella primaria | Cono secondario | Terzo stadio | Bocca di alimentazione | Capacità |
|---|
| JC-1 | Mascella + cono | CJC-60 | Metso HP100 o equivalente | — | 610 x 380 mm | 60–80 t/h |
| JC-2 | Mascella + cono | CJC-90 | Cono (circuito chiuso) | — | 900 x 650 mm | 120–150 t/h |
| JC-3 | Mascella + cono | CJC-110 | Cono (circuito chiuso) | — | 1,100 x 850 mm | 250–300 t/h |
| JCV-1 | Mascella + cono + VSI | Mascella + cono | Cono (circuito chiuso) | VSI (sabbia) | — | 60–80 t/h |
| JCV-2 | Mascella + cono + VSI | CJC-90 | Metso HP200 | VSI-800-CR | 900 x 650 mm | 120–150 t/h |
| JCV-3 | Mascella + cono + VSI | CJC-110 | Metso HP300 | VSI-900-CR | 1,100 x 850 mm | 250–300 t/h |
L'impianto d'ingresso, il JC-1, ha una potenza installata di circa 200 kW ed è tipicamente alimentato da un generatore dell'ordine di 400 kVA dove non è disponibile la rete elettrica. I modelli più grandi assorbono proporzionalmente di più. Dimensiona il generatore sulla potenza installata totale con un margine per le correnti di spunto, non solo sul valore di esercizio.
Costruzione, usura e il vero costo di proprietà
Sulle rocce dure e abrasive, i pezzi di usura sono il maggiore costo di esercizio dopo il carburante o l'energia. La mascella consuma le piastre fisse e mobili e le piastre laterali. Il cono consuma i rivestimenti del mantello e del concavo. Poiché entrambi gli stadi frantumano per compressione, questi componenti hanno una durata lunga e prevedibile rispetto alle barre battenti che un frantoio a percussione consumerebbe sullo stesso materiale. Quella prevedibilità è l'intera ragione per cui si sceglie questa configurazione d'impianto.
La durata dei rivestimenti dipende dalla granulometria di alimentazione, dall'alimentazione a strozzo del cono e da quanto ci si mantiene vicini alla specifica. Mantenere piena la camera del cono (alimentazione a strozzo) garantisce l'usura più uniforme di mantello e concavo e la migliore forma del prodotto. Far lavorare la camera in carenza di materiale usura i rivestimenti in modo irregolare e spreca capacità. Conta anche il grado di manganese dei rivestimenti: un mantello a più alto tenore di manganese incrudisce sotto il carico di frantumazione e dura più a lungo sulle rocce abrasive, anche se costa di più all'acquisto.
Un'analisi ragionata del costo di esercizio
Conviene ragionare in termini di costo per tonnellata anziché solo di prezzo d'acquisto. Dominano tre voci: energia o carburante, pezzi di usura e manodopera. L'energia varia con la potenza installata e con quanto intensamente lavora l'impianto; un cono alimentato a strozzo usa la sua energia in modo efficiente perché ogni giro compie un lavoro utile di frantumazione. I pezzi di usura sono il punto in cui la scelta mascella-più-cono ripaga, poiché i rivestimenti a compressione di un cono durano molto più a lungo delle barre battenti di un frantoio a percussione su granito e basalto. La manodopera è in gran parte fissa per turno, quindi più tonnellate riesci a produrre a specifica, minore è il costo di manodopera per tonnellata. Un impianto correttamente dimensionato e mantenuto in alimentazione a strozzo mostrerà, nell'arco di un anno, un costo per tonnellata nettamente inferiore rispetto a un impianto più economico che si usura in fretta e si blocca sul sovvallo.
La lezione che si trae dall'analisi dei costi è che l'impianto più economico da acquistare è raramente l'impianto più economico da possedere sulle rocce dure. La voce dei pezzi di usura, moltiplicata per un anno di produzione, rende insignificante il risparmio sul prezzo d'acquisto ottenuto scegliendo il frantoio secondario sbagliato.
Come si inserisce in una linea di frantumazione
Un impianto mobile per pietra dura può funzionare come linea autonoma a sé stante oppure alimentare, ed essere alimentato da, altre unità mobili. Una configurazione comune è un impianto mobile a mascella primario separato che alimenta un impianto mobile cono-e-vaglio, con nastri di stoccaggio tra i due. Poiché gli impianti sono montati su ruote, la linea può essere riconfigurata man mano che il fronte di cava avanza, il che è il vantaggio principale rispetto a un'installazione fissa.
Dove la domanda di sabbia artificiale cresce in seguito, una linea JC può essere integrata con uno stadio VSI anziché sostituita, mantenendo produttivo l'investimento iniziale.
Trasporto, allestimento e autorizzazioni
La mobilità è utile solo se l'impianto si sposta facilmente e si avvia rapidamente. Il telaio su ruote è trainabile su strada, quindi un modello può essere trasferito tra cave o cantieri in appalto sui propri organi di rotolamento anziché essere sollevato con la gru su carrelloni pezzo per pezzo. Nel nuovo sito la sequenza è breve: posizionare il telaio, dispiegare i piedi di appoggio idraulici, mettere in bolla l'impianto, collegare i nastri e l'alimentazione elettrica e avviare il rodaggio. Poiché non c'è calcestruzzo da gettare e far maturare, l'impianto può iniziare a produrre molto prima di un'installazione fissa di pari capacità.
Pianifica il layout prima che l'impianto arrivi. Lascia spazio sul lato di alimentazione perché la pala o l'escavatore possano caricare l'alimentatore senza ruotare sopra la macchina, disponi i nastri di prodotto in modo che i cumuli non crescano fino a raggiungere l'impianto e mantieni un anello di manovra libero per i camion. Le autorizzazioni di cantiere variano da Paese a Paese, ma la natura ricollocabile di questi impianti si adatta spesso meglio ad autorizzazioni temporanee o rinnovabili rispetto a una struttura permanente, perché l'impianto non lascia alcuna fondazione fissa una volta terminato il lavoro.
Superfici vaglianti e controllo della granulometria
Il vaglio del circuito chiuso è ciò che trasforma la roccia frantumata in prodotto vendibile, quindi la superficie vagliante fa il suo lavoro. La dimensione delle maglie stabilisce il taglio tra il prodotto conforme e il sovvallo che torna al cono. Il materiale dei pannelli è un compromesso: la rete metallica taglia in modo netto ed è economica ma si usura rapidamente sulle rocce abrasive, mentre i pannelli in poliuretano e gomma durano molto più a lungo e sono più silenziosi, a costo di un taglio leggermente meno preciso e di una minore superficie libera. Sulla pietra dura, molti operatori usano poliuretano modulare sui piani per servizio gravoso e riservano la rete metallica solo dove serve un taglio molto netto.
La granulometria si sposta man mano che le superfici si usurano. Un pannello con maglie usurate o forate lascia passare il sovvallo e viola silenziosamente la tua specifica di prodotto, ed è per questo che i pannelli del vaglio rientrano nel giro di ispezione giornaliero. Il tensionamento è importante sui piani tensionati; un pannello lasco flette, si intasa e si crepa precocemente. Adatta l'ampiezza dell'oscillazione e l'inclinazione del vaglio al materiale, in modo che il letto si stratifichi e i fini si presentino al piano anziché scorrere in superficie.
Gestione di polveri e acqua
La frantumazione delle rocce dure genera polvere, e gestirla è al contempo un requisito operativo e, nella maggior parte dei luoghi, un obbligo di legge. Le barre di nebulizzazione dell'acqua nei punti di trasferimento e alle uscite del frantoio abbattono i fini in sospensione prima che lascino l'impianto. Dove il prodotto deve restare asciutto, o l'acqua scarseggia, l'alternativa è l'aspirazione a secco delle polveri con un'unità filtrante. Lo stadio VSI in particolare libera fini mentre modella la sabbia, quindi gli impianti JCV traggono vantaggio dalla nebulizzazione allo scarico della sabbia.
Anche l'acqua ha un ruolo nel processo dove è richiesto un prodotto lavato, sebbene gli impianti per pietra dura di questa gamma siano principalmente linee di frantumazione e vagliatura a secco. Dove un cliente necessita di un inerte o di una sabbia lavati e a basso contenuto di fini, si può aggiungere uno stadio di lavaggio a valle del circuito chiuso, alimentato dagli stessi nastri di prodotto.
Capacità e dimensionamento
Scegli il modello in base al collo di bottiglia, che di solito è la bocca di alimentazione della mascella primaria rispetto al tuo blocco di alimentazione più grande, e al tonnellaggio finito richiesto. Il JC-1 e il JCV-1 coprono 60–80 t/h per imprese e cave più piccole. Il JC-2 e il JCV-2, con una bocca della mascella da 900 x 650 mm, coprono 120–150 t/h. Il JC-3 e il JCV-3, con una bocca da 1,100 x 850 mm, coprono 250–300 t/h per lavori di cava ad alta produzione.
Dimensiona sempre sull'alimentazione nel caso peggiore: roccia più dura, blocchi più grandi, prodotto richiesto più fine. Un impianto dimensionato solo su condizioni medie non raggiungerà il tonnellaggio nominale quando le condizioni si fanno più difficili.
Materiali e applicazioni
Questi impianti sono costruiti per l'estremità dura dello spettro delle rocce: granito, basalto e pietra di fiume dura. I prodotti tipici sono inerti da costruzione classificati, fondo stradale, materiale per massicciata ferroviaria e, negli impianti JCV, sabbia artificiale come inerte fine per calcestruzzo e conglomerato bituminoso. Lo stesso impianto che produce inerte grosso può essere riconfigurato sulle superfici vaglianti e sulle registrazioni del lato chiuso per spostare la granulometria verso prodotti più fini.
Messa in servizio e rodaggio
Mettere in servizio un nuovo impianto è più che accenderlo. Il cono arriva con una registrazione iniziale del lato chiuso che viene verificata rispetto al prodotto obiettivo prima dell'avvio della produzione. La portata dell'alimentatore viene regolata in modo che il cono lavori in alimentazione a strozzo ma non ingolfato, e il vaglio viene osservato sotto carico per confermare che il taglio sia netto e che il ritorno del sovvallo sia bilanciato. La centratura del nastro viene regolata su ogni nastro trasportatore affinché i nastri scorrano centrati e non trabocchino ai bordi. Le prime ore di produzione si svolgono a portata misurata mentre queste regolazioni vengono affinate, perché un impianto spinto alla piena produzione prima di essere messo a punto produrrà materiale fuori specifica e caricherà il circuito di ritorno in modo irregolare.
Una volta che l'impianto si è assestato, le regolazioni di esercizio vengono registrate in modo da poter essere ripristinate dopo ogni ricollocazione. Quella registrazione trasforma l'allestimento successivo da una nuova messa in servizio a una rapida ripetizione, che è esattamente ciò che un impianto mobile deve offrire.
Manutenzione e funzionamento quotidiano
I controlli giornalieri si concentrano sulle superfici di usura e sui sistemi di lubrificazione e idraulico. Ispeziona le piastre delle mascelle e i rivestimenti del cono per verificare usura e contatto uniforme, controlla la lubrificazione del cono e i piedi di appoggio idraulici, e verifica che le superfici vaglianti siano integre in modo che il sovvallo venga effettivamente rinviato. Mantieni costante l'alimentazione; le sovralimentazioni e i blocchi sovradimensionati sono la causa principale di fermi non programmati sulle rocce dure.
- Ispeziona e ruota o sostituisci le piastre delle mascelle e le piastre laterali secondo un programma tracciato.
- Monitora l'usura del mantello e del concavo del cono; ripristina la registrazione del lato chiuso man mano che i rivestimenti si usurano per mantenere la pezzatura del prodotto.
- Mantieni il cono in alimentazione a strozzo per un'usura uniforme dei rivestimenti e una buona forma delle particelle.
- Controlla i pannelli del vaglio e i nastri di ritorno affinché il circuito chiuso resti chiuso.
- Esegui la manutenzione dei piedi idraulici e del telaio su ruote prima di ogni ricollocazione.
Errori comuni da evitare
L'errore più costoso sulle rocce dure e abrasive è specificare un frantoio a percussione nello stadio secondario per risparmiare sul prezzo d'acquisto. Il costo di usura delle barre battenti annulla quel risparmio nel giro di pochi mesi. Un secondo errore comune è sottodimensionare la mascella primaria rispetto alla dimensione reale dei blocchi di alimentazione, cosa che costringe gli operatori a rompere il sovvallo a mano e distrugge la produttività. Un terzo è far lavorare il cono in carenza di materiale anziché in alimentazione a strozzo, cosa che spreca sia capacità sia durata dei rivestimenti.
- Non mettere un frantoio a percussione come secondario su granito o basalto; usa il cono.
- Non dimensionare la mascella sui blocchi medi; dimensiona sull'alimentazione più grande.
- Non sottodimensionare il generatore; copri la potenza installata totale più la corrente di spunto.
- Non rinunciare al vaglio del circuito chiuso; è ciò che mantiene la specifica di prodotto.
Come scegliere l'impianto giusto
Parti dal prodotto. Se vendi inerte classificato, un impianto JC è la risposta diretta. Se la sabbia artificiale fa parte del mix ora o a breve, scegli un JCV con il suo stadio VSI. Poi abbina la produttività: 60–80, 120–150 o 250–300 t/h. Verifica che la bocca di alimentazione della mascella superi il tuo blocco di alimentazione più grande, verifica la disponibilità di potenza rispetto al carico installato e verifica che il vaglio del circuito chiuso fornisca la granulometria che i tuoi clienti desiderano.
Per le rocce dure e abrasive la configurazione mascella-più-cono (più VSI dove serve la sabbia) è la scelta ingegneristica solida, e il modello giusto è quello che si adatta alla tua roccia, alla tua pezzatura di alimentazione e al tuo obiettivo di produzione, anziché quello con il prezzo di listino più basso.
