Un concasor cu ax vertical (VSI) este utilajul de fabricare a nisipului și de finisare a formei dintr-o stație de agregate: materialul cade în centrul unui rotor vertical de mare viteză și este proiectat spre exterior cu viteză mare pentru a se fragmenta prin impact. Constmach produce patru modele de VSI, de la unitatea cu rotor închis de 700 mm, cu capacitate de 60-100 t/h, până la mașina cu rotor deschis de 975 mm, cu capacitate de 250-300 t/h, transformând fracția fină rezultată din concasare în nisip artificial și agregate fine cubice.
Ce este un concasor cu ax vertical?
Un concasor cu ax vertical este un utilaj de concasare fină, terțiară, al cărui rotor se rotește pe un ax vertical, nu orizontal. Această diferență definește modul de funcționare. În loc să comprime piatra între două suprafețe, mașina accelerează materialul și lasă viteza să realizeze fragmentarea. Rezultatul nu constă doar în particule mai mici, ci și în particule cu formă mai bună.
Într-o stație Constmach, VSI se află la finalul liniei de concasare. Până ajunge la acest utilaj, materialul a fost deja redus la o dimensiune mică, gestionabilă, de către concasoarele cu fălci, cu impact sau cu con. VSI preia această fracție fină și o transformă în nisip artificial și agregate fine cubice. Este utilajul care permite unei cariere să producă nisip vandabil pe amplasament, în loc să achiziționeze nisip natural de râu.
Axul vertical contează dintr-un motiv practic. Un concasor cu impact orizontal aruncă materialul în bare de spargere fixe și tinde să producă o formă mai grosolană și mai puțin uniformă. Un rotor vertical rotește materialul simetric și îl evacuează într-un model de 360 de grade, astfel încât fiecare granulă parcurge un traseu similar și lovește suprafața de impact sub un unghi similar. Această simetrie produce o granulozitate strânsă și repetabilă, exact ceea ce cere o specificație pentru nisip.
Cum funcționează un concasor VSI
Materialul intră prin partea superioară și cade în centrul unui rotor care se rotește la viteză mare. Forța centrifugă proiectează fiecare particulă spre exterior și o accelerează la viteză mare înainte ca aceasta să părăsească vârfurile rotorului. Ceea ce urmează depinde de configurația rotorului.
Într-o mașină cu rotor închis (CR), particulele accelerate lovesc un inel de nicovală metalică fixă din jurul rotorului. Aceasta este configurația clasică piatră-pe-nicovală. Impactul dur cu oțelul produce o modelare agresivă și o proporție ridicată de fracție fină, potrivită pentru materiale mai puțin abrazive, unde uzura nicovalei rămâne rezonabilă.
Într-o mașină cu rotor deschis (OR), particulele lovesc în schimb un pat din același material, ținut într-o cameră piatră-pe-piatră. Piatra se sparge de piatră, nu de o piesă de uzură. Deoarece suprafața de impact este chiar materialul de alimentare, consumul de piese de uzură scade drastic, motiv pentru care rotorul deschis este ales pentru materiale mai abrazive. Compensația este o granulozitate ușor diferită a produsului, dar pentru roci dure, bogate în silice, economia la costurile de exploatare este decisivă.
Doi parametri guvernează rezultatul: viteza periferică a rotorului și debitul de alimentare. Viteza periferică stabilește cât de puternic lovește fiecare particulă și, prin urmare, câtă energie este direcționată spre modelare; dacă o mărești, obții mai mult nisip și un produs mai fin, dar crești și consumul de piese de uzură. Debitul de alimentare stabilește câtă materie se află simultan în zbor. Dacă introduci prea mult material, particulele încep să se ciocnească înainte de a ajunge la suprafața de impact, ceea ce diminuează fragmentarea și irosește energie. O stație VSI bine gestionată menține echilibrul între cei doi parametri pentru granulozitatea pe care o vinde stația.
Există și un detaliu privind fluxul, demn de cunoscut. Majoritatea rotoarelor VSI direcționează o parte controlată din materialul de alimentare printr-un orificiu central, ca flux de bypass, astfel încât nu fiecare granulă este accelerată la viteza maximă. Acest bypass temperează granulozitatea și împiedică rotorul să producă în exces cele mai fine fracții. Ajustarea rotorului și a repartizării fluxului de alimentare face parte din reglarea unui utilaj pentru o anumită curbă granulometrică a nisipului.
De ce să folosești un concasor cu ax vertical?
Forma particulelor și nisipul. Concasoarele cu fălci, cu con și cu impact primar își fac toate treaba bine, dar produsul poate conține particule lamelare sau alungite, iar nisipul natural nu este întotdeauna disponibil sau accesibil ca preț. Un VSI rezolvă ambele probleme. Impactul de mare viteză înlătură colțurile granulelor lamelare și rotunjește granulozitatea către un produs cubic, bine gradat.
Forma nu este un aspect cosmetic. Agregatul cubic se compactează mai bine și necesită mai puțină apă și liant pentru a atinge o lucrabilitate dată, astfel încât un producător de beton sau asfalt care cumpără nisip bine format cheltuie mai puțin pe ciment sau bitum pentru același amestec. Granulele lamelare, alungite, produc efectul opus: se îmbină slab, cresc necesarul de apă și slăbesc amestecul. Un VSI care îmbunătățește forma fracției fine are un efect direct asupra a ceea ce poate produce clientul din aval.
Celălalt motiv este aprovizionarea. Multe amplasamente au piatră din abundență, dar un deficit de nisip fin. Un VSI fabrică nisip din piatră concasată, astfel încât cariera poate satisface o specificație pentru nisip fără a transporta nisip de râu. Acesta este un avantaj comercial la fel de mult ca unul tehnic, iar în regiunile unde extracția din râuri este restricționată, este adesea singura cale spre un nisip vandabil.
Gama Constmach de concasoare VSI
Constmach oferă patru concasoare cu ax vertical, acoperind atât aplicații mici de modelare, cât și producția de nisip la tonaj ridicat. Cel mai ușor, VSI-700-CR, cântărește aproximativ 6.500 kg și funcționează cu un singur motor, ceea ce îl face ușor de adăugat într-o stație existentă. Celelalte trei modele mai mari folosesc câte două motoare pentru un debit mai mare. Modelele cu rotor închis sunt potrivite pentru materiale de alimentare standard și cu abrazivitate mai redusă; VSI-1000-OR, cu rotor deschis, este construit pentru materiale abrazive, unde concasarea piatră-pe-piatră protejează costurile de exploatare.
| Model | Diametru rotor | Configurație | Capacitate (t/h) | Acționare |
|---|
| VSI-700-CR | 700 mm | Rotor închis / nicovală | 60-100 | 110 kW (un motor) |
| VSI-800-CR | 800 mm | Rotor închis / nicovală | 150-200 | 2 x 160 kW |
| VSI-900-CR | 900 mm | Rotor închis / nicovală | 200-250 | 2 x 185 kW |
| VSI-1000-OR | 975 mm | Rotor deschis / piatră pe piatră | 250-300 | 2 x 200 kW |
Denumirea arată ce anume achiziționezi. Numărul reprezintă diametrul rotorului în milimetri; CR marchează un rotor închis cu inel de nicovală; OR marchează un rotor deschis care concasează piatră pe piatră. Capacitatea crește odată cu dimensiunea rotorului și puterea instalată, astfel încât selecția modelului rezultă din tonajul-țintă și abrazivitatea materialului de alimentare. VSI-1000-OR are un rotor de 975 mm, nu unul literal de 1000 mm; numărul modelului rotunjește clasa, în timp ce cifra rotorului este dimensiunea reală.
Rotor închis sau rotor deschis?
Aceasta este prima decizie și este determinată de piatra ta. Alege o mașină cu rotor închis (CR) atunci când materialul de alimentare este moderat abraziv și dorești modelare maximă și generare de fracție fină; inelul de nicovală oferă un impact puternic, controlat. Alege mașina cu rotor deschis (OR) atunci când materialul de alimentare este dur și abraziv, cum ar fi pietrișurile bogate în silice și roca cuarțitică, deoarece concasarea piatră-pe-piatră menține costul pieselor de uzură scăzut pe durata de viață a stației.
Când câștigă rotorul închis
Pentru calcar și alte roci mai puțin abrazive, uzura nicovalei este acceptabilă, iar rotorul închis oferă cea mai agresivă fabricare de nisip. Nicovala prezintă o suprafață dură, neelastică, astfel încât mai multă energie de impact merge spre fragmentarea granulei, nu spre un pat elastic de piatră. De aceea trei din cele patru modele Constmach sunt cu rotor închis: majoritatea materialelor de agregat se încadrează în banda de abrazivitate moderată, unde nicovala se justifică.
Când câștigă rotorul deschis
Pentru materiale abrazive, consumabilele unei mașini cu nicovală s-ar uza rapid, majorând costul pe tonă. VSI-1000-OR evită acest lucru lăsând materialul să-și formeze propria suprafață de concasare. Patul de piatră care se formează în cameră este reîmprospătat continuu de materialul de alimentare, astfel încât suprafața de uzură este practic gratuită. Renunți la o parte din intensitatea de modelare a rotorului închis, dar pe cuarțit sau pietriș de râu, costul mai redus la consumabile compensează din plin.
Calitatea construcției și traseul de uzură
În interiorul unui VSI, tot ce intră în contact cu piatra accelerată este o piesă de uzură: vârfurile rotorului, plăcile de uzură care căptușesc rotorul și fie inelul de nicovală (CR), fie componentele camerei piatră-pe-piatră (OR). Constmach folosește componente de uzură durificate, înlocuibile, pe aceste suprafețe, astfel încât structura și lagărele sunt protejate, iar numai consumabilele necesită înlocuire periodică.
Ansamblul rotor-lagăr suportă sarcina unei mase grele care se rotește la viteză, astfel încât echilibrarea și rigiditatea carcasei lagărelor contează. Un rotor dezechilibrat trimite o forță ciclică asupra lagărelor la fiecare rotație, iar la vitezele unui VSI această forță se transformă rapid în vibrații și căldură. Constmach fabrică principalele piese structurale intern, ceea ce menține controlul calității și furnizarea pieselor de schimb sub același acoperiș și înseamnă că rotorul iese din fabrică echilibrat ca ansamblu.
Lubrifiere automată ca standard
Durata de viață a lagărelor unui rotor de mare viteză depinde de o lubrifiere curată și constantă. Fiecare VSI Constmach este livrat cu un sistem de lubrifiere automată ca standard, astfel încât lagărele primesc cantitatea corectă de unsoare sau ulei conform programului, fără a depinde de faptul că operatorul își amintește să o facă. Aceasta reduce cea mai frecventă cauză a defectării premature a lagărelor și menține întreținerea previzibilă. De asemenea, elimină o sarcină manuală zilnică a operatorului, ceea ce contează într-o stație unde echipa trebuie să supravegheze un întreg circuit, nu un singur utilaj.
Unde se încadrează VSI în linia de concasare
VSI este ultimul concasor din lanț. Un flux tipic este: concasor cu fălci primar, apoi un concasor secundar (cu impact sau con), apoi VSI pentru modelare și fabricare de nisip, cu ciururi vibrante și benzi transportoare care deplasează și clasifică materialul între etape. Ciururile închid circuitul, astfel încât materialul supradimensionat se întoarce la VSI și numai nisipul și agregatul cu dimensiunea de produs părăsesc stația.
Alimentatorul dinaintea VSI merită atenție. Utilajul preferă o alimentare constantă, controlată prin înfundare (choke-fed), nu în valuri, deoarece un aflux de material urmat de un gol perturbă sarcina rotorului și, odată cu ea, granulozitatea. Un alimentator cu bandă sau un alimentator vibrant care preia dintr-un buncăr tampon uniformizează fluxul, iar buncărul în sine protejează VSI de ritmul de tip stop-start al concasoarelor și ciururilor din amonte.
În aval, ciurul de închidere a circuitului îndeplinește două funcții. Extrage nisipul finit și agregatul fin ca produs și returnează materialul supradimensionat care nu a fost încă suficient modelat înapoi la VSI. Dimensionarea acestui retur este o parte reală a proiectării, deoarece tot ce circulă consumă capacitate care nu iese ca produs. Benzile transportoare leagă bucla, iar viteza și lățimea lor trebuie să se potrivească atât cu materialul proaspăt de alimentare, cât și cu sarcina recirculantă, nu doar cu producția netă.
Deoarece VSI modelează fracția fină, nu reduce piatra mare, nu ar trebui niciodată să primească material supradimensionat. Dimensiunea maximă de alimentare este redusă prin design. Alimentarea cu material corect dimensionat este ceea ce protejează rotorul și oferă un produs constant.
Capacitate și dimensionare
Capacitatea nominală variază de la 60-100 t/h la VSI-700-CR până la 250-300 t/h la VSI-1000-OR. Aceste cifre depind de granulozitatea materialului de alimentare, de fracția pe care încerci să o transformi în nisip, de viteza rotorului și de cât de strâns închizi circuitul. Un utilaj care recirculă o fracție mare de material supradimensionat va arăta un produs net mai mic decât sugerează capacitatea sa de trecere.
Dimensionează VSI în funcție de nisipul pe care trebuie să-l producă, nu doar de tonajul care trece prin el. Dacă stația ta are nevoie, să zicem, de 80 t/h de nisip artificial dintr-un material de alimentare dat, modelul potrivit este cel care livrează acest produs net după ce se ia în calcul returul de la ciur. Inginerii de aplicații Constmach dimensionează utilajul în funcție de granulozitatea ta, nu de o cifră de titlu.
Un exemplu de dimensionare calculat
Să presupunem că ținta este de 120 t/h de nisip artificial care trece printr-un ciur definit, iar materialul de alimentare și setările rotorului tău transformă aproximativ 60 la sută din ceea ce intră în rotor în acel produs, la o singură trecere. Restul de 40 la sută iese de la ciurul de închidere ca material supradimensionat și reintră în circuit. Pentru a livra 120 t/h net, utilajul trebuie să gestioneze aproximativ 200 t/h prin rotor, odată inclusă sarcina recirculantă. Aceasta plasează sarcina în banda VSI-800-CR sau VSI-900-CR, nu pe un utilaj a cărui plăcuță indică pur și simplu 120. Citește o cifră de capacitate ca fiind capacitate de trecere și lucrează întotdeauna înapoi către produsul net prin raportul de conversie și sarcina recirculantă; diferența dintre cele două este acolo unde stațiile subdimensionate dezamăgesc. Raportul de conversie depinde de piatră, de granulozitatea materialului de alimentare și de cât de intens rulezi rotorul, astfel încât o selecție reală folosește cifrele tale, nu pe cele ilustrative de aici.
Materiale și aplicații
VSI gestionează fracția fină pre-concasată a majorității rocilor exploatate în carieră: calcar, bazalt, granit, pietriș de râu și agregate similare. Produsul este nisip artificial pentru utilizare ca agregat în beton și asfalt, plus agregat fin cubic acolo unde forma este specificată.
- Nisip artificial pentru a înlocui sau suplimenta nisipul natural și de râu.
- Agregat fin cubic pentru amestecuri de beton și asfalt.
- Modelarea produsului de concasare pentru a reduce particulele lamelare și alungite.
- Îmbunătățirea fracției fine dintr-o stație existentă care are deficit de nisip.
Acest ultim punct merită subliniat. Un VSI nu trebuie să fie proiectat de la început. Poate fi adăugat la o stație existentă pentru a acoperi un deficit de nisip, preluând produsul fin deja produs și transformându-l în nisip vandabil.
Economia uzurii: rotor închis versus rotor deschis în timp
Alegerea dintre o mașină cu nicovală și una piatră-pe-piatră este, în final, o problemă aritmetică ce se desfășoară pe mii de ore de funcționare. Pe calcar moderat abraziv, un inel de nicovală durează un interval rezonabil, iar modelarea mai puternică a rotorului închis își justifică costul, astfel încât costul pe tonă de produs rămâne scăzut, iar mașina CR este alegerea corectă. Pune același rotor închis pe cuarțit sau pe un pietriș bogat în silice, iar nicovala se uzează într-o fracțiune din timp; cheltuiești mai mult pe consumabile, cheltuiești mai mult pe forța de muncă și timpul de nefuncționare pentru montarea lor, iar costul pe tonă urcă.
Rotorul deschis schimbă calculul. Concasând piatră pe piatră, transformă materialul abraziv în propria suprafață de uzură, astfel încât părțile care se uzează sunt vârfurile și plăcile rotorului, nu o nicovală mare de oțel. Cheltuielile cu consumabilele pe tonă scad, iar intervalele de înlocuire se prelungesc, ceea ce pe rocă abrazivă este acolo unde rotorul deschis își recuperează modelarea ușor mai blândă. Modul onest de a compara cele două nu este prețul de achiziție, ci totalul pieselor de uzură, al forței de muncă și al producției pierdute pe parcursul unui an, la tonajul și abrazivitatea tale. Potrivește configurația cu piatra, iar acest total rămâne sub control; nepotrivește-o și consumabilele devin discret cea mai mare linie din costul de exploatare.
Întreținere și piese de uzură
Întreținerea unui VSI se concentrează pe traseul de uzură. Vârfurile rotorului, plăcile de uzură și inelul de nicovală sau componentele piatră-pe-piatră sunt elementele pe care le înlocuiești pe un ciclu care depinde de cât de abraziv este materialul tău de alimentare și de câte tone rulezi. Inspectarea acestora la un program stabilit și înlocuirea lor înainte de a se uza complet protejează corpul rotorului.
Designul cu rotor deschis există tocmai pentru a prelungi aceste intervale pe rocă abrazivă. Cu sistemul de lubrifiere automată gestionând lagărele, munca de rutină constă în mare parte în inspecția și înlocuirea pieselor de uzură, plus menținerea materialului de alimentare corect dimensionat, astfel încât rotorul să nu fie supraîncărcat sau alimentat cu material supradimensionat. Înlocuirea pieselor de uzură ca set echilibrat, nu bucată cu bucată, menține rotorul drept, iar înregistrarea tonelor rulate între înlocuiri transformă întreținerea dintr-o surpriză într-o previziune pe care o poți bugeta.
Sfaturi de operare pentru un produs de nisip constant
Câteva obiceiuri disting un VSI care își menține granulozitatea de unul care derapează. Menține materialul de alimentare constant și controlat prin înfundare, nu lăsa-l să se reverse în valuri, astfel încât rotorul să vadă o sarcină constantă. Urmărește curentul de acționare ca indicator al cât de greu lucrează utilajul; o creștere bruscă înseamnă de obicei o cameră inundată sau un bloc de material supradimensionat, iar o scădere bruscă înseamnă că materialul de alimentare s-a diminuat. Ține materialul supradimensionat departe de admisie, deoarece VSI este un modelator, nu un concasor primar, iar o piatră mare rătăcită afectează vârfurile rotorului. Eșantionează regulat produsul de la ciur și ajustează debitul de alimentare și viteza rotorului în pași mici, nu mari, deoarece răspunsul este sensibil, iar o corecție excesivă doar mută problema în cealaltă direcție. Înregistrează orele pieselor de uzură, astfel încât o înlocuire a vârfului sau a plăcii să fie planificată într-un schimb, nu forțată de o defecțiune.
Greșeli comune de evitat
- Alimentarea cu material supradimensionat. VSI modelează fracția fină. Introducerea de piatră mare îl solicită pe rotor și irosește piesele de uzură. Rămâi în limita dimensiunii maxime nominale de alimentare.
- Alegerea unui rotor închis pentru material abraziv. Nicovala se va uza rapid, iar costul tău pe tonă va crește. Potrivește configurația cu piatra.
- Dimensionarea doar pe baza capacității de trecere. Ceea ce contează este produsul net de nisip după returul de la ciur; ignoră asta și stația subproduce.
- Neglijarea echilibrării rotorului și a înlocuirii pieselor de uzură. Piesele de uzură uzate sau neuniforme provoacă vibrații și scurtează durata de viață a lagărelor.
- Funcționarea cu circuit deschis. Fără un ciur de închidere a circuitului, granulozitatea derapează, iar materialul supradimensionat scapă în produs.
Cum îți alegi VSI-ul
Începe cu piatra, apoi tonajul, apoi contextul stației. Mai întâi decide între rotor închis sau rotor deschis, pe baza abrazivității: materialul mai puțin abraziv indică un model CR, materialul dur, abraziv indică mașina OR. Apoi, stabilește producția netă țintă de nisip și alege dimensiunea rotorului și acționarea care o îndeplinesc. În final, ia în considerare cum se integrează utilajul: un VSI-700-CR cu un singur motor, de aproximativ 6.500 kg, este cea mai simplă unitate de retrofitat, în timp ce modelele cu două motoare se potrivesc circuitelor construite special pentru tonaj ridicat.
Un VSI este un instrument specializat. Face o singură treabă, fabricarea nisipului și modelarea, și o face bine atunci când este corect potrivit cu materialul de alimentare și alimentat cu material corect dimensionat. Reglează corect configurația și dimensionarea în funcție de propria ta granulozitate, iar utilajul se răsplătește prin producția de nisip pe amplasament și un agregat cubic mai vandabil.
