Третичные ударные дробилки — это финишные дробилки третьей стадии формирования зерна на дробильно-сортировочном заводе. Они принимают предварительно раздробленный материал и разрушают его по ударному принципу, получая хорошо сформированные кубовидные мелкие фракции и высокую долю материала размером с песок. Линейка Constmach CTC включает четыре модели производительностью от 60 до 250 т/ч, с размерами ротора от 1,100x750 мм до 1,100x1,500 мм и мощностью привода от 110 до 250 кВт.
Что такое третичная ударная дробилка
Третичная ударная дробилка находится в конце дробильной линии, после того как первичная и вторичная стадии уже уменьшили размер камня до приемлемой величины. Ее задача — не тяжелое дробление. Ее задача — формирование зерна и калибровка по размеру. Машина принимает уже мелкий материал и превращает его в чистый кубовидный мелкий инертный материал с контролируемым содержанием мелкой фракции и песка.
Версия Constmach носит обозначение CTC. Она работает по ударному принципу: ротор, оснащенный марганцевыми билами, ударяет по материалу и отбрасывает его на отбойные плиты. Повторяющиеся удары скалывают плоские грани и создают более плотную, более кубовидную частицу. Поскольку материал на входе уже мелкий, энергия расходуется на коррекцию формы и получение продукта размером с песок, а не на грубое дробление.
Это различие важнее, чем может показаться на первый взгляд. И первичная щековая дробилка, и вторичная конусная дробилка уменьшают размер материала с большой степенью дробления и принимают широкий диапазон исходного материала, поскольку их задача — массовое дробление. Третичная ударная дробилка — полная противоположность: это финишер высокой точности. Она принимает узкий, предварительно откалиброванный по размеру материал и работает над поверхностью и углами каждого зерна, а не разбивает его пополам. Понимание этого единственного момента объясняет почти все последующие решения по подбору размера, износу и эксплуатации.
Как это работает
Материал попадает в камеру дробления и встречает высокоскоростной ротор. Билы разгоняют каждую частицу и с силой отбрасывают ее на отбойные плиты, закрепленные в корпусе. Камень раскалывается по слабым плоскостям, и острые углы, из-за которых частица становится плоской или удлиненной, скалываются в первую очередь. В результате получается более округлое, более кубовидное зерно.
Зазор между ротором и отбойными плитами задает размер продукта и долю мелкой фракции. Более узкая настройка направляет больше материала в диапазон песка; более открытая настройка оставляет продукт чуть более крупным. Скорость ротора также имеет значение. Более высокая окружная скорость означает больше энергии на удар, больше мелкой фракции и лучшую форму зерна — ценой более быстрого износа. Операторы настраивают оба параметра, чтобы получить гранулометрический состав, необходимый заводу.
Наряду с прямым ударом работает и второй механизм. Частицы, отброшенные ротором, ударяются не только об отбойные плиты — они сталкиваются друг с другом в полете и с материалом, уже отскочившим от плит. Это взаимодействие «камень о камень» также вносит вклад в формирование зерна и щадит металл, что является одной из причин, почему правильно настроенная ударная дробилка может обеспечивать хорошую форму зерна, не изнашивая чрезмерно быстро свои изнашиваемые детали. Соотношение между взаимодействием «камень о камень» и «камень о металл» меняется в зависимости от конструкции камеры, скорости подачи и скорости ротора, и опытный оператор учится определять его по продукту и характеру износа, а не по одному показателю.
Отбойные плиты обычно регулируются в двух позициях, иногда называемых первым и вторым «занавесом». Первая плита принимает первый, самый сильный удар и выполняет основную часть дробления; вторая доводит до нужного состояния то, что прошло через первую. Независимая настройка двух зазоров дает определенный контроль над балансом между дроблением и формированием зерна. Например, небольшое закрытие второго занавеса повышает выход мелкой фракции, не заставляя первую плиту выполнять больше работы, чем нужно. Эти регулировки — основные рычаги оператора после установки машины и фиксации скорости ротора.
Зачем использовать этот тип дробилки
Конусные и ударные дробилки, стоящие раньше по линии, уменьшают размер материала, но не всегда обеспечивают форму зерна и содержание мелкой фракции, которые нужны производителю для премиального инертного материала или для питания песочного контура. Третичная ударная дробилка закрывает этот пробел. Это инструмент, к которому обращаются, когда гранулометрический состав уже правильный, но форма зерна плохая, или когда нужно повысить долю мелкого материала размером с песок в конечном продукте.
Форма зерна — это не эстетический вопрос. Плоские и удлиненные частицы плохо укладываются, требуют больше вяжущего в бетоне и асфальте и ослабляют готовую смесь. Кубовидное зерно сцепляется лучше, лучше несет нагрузку и требует меньше цемента или битума при той же прочности. Для производителя, продающего продукцию по спецификации, разница между угловатым, плоским продуктом и чистым кубовидным продуктом — это разница между премиальной ценой и отбраковкой партии. Именно на третичной стадии добавляется эта ценность.
Чтобы обозначить границы применения: третичная ударная дробилка формирует зерно и калибрует его по размеру. Дробилка ударного действия с вертикальным валом, VSI, — это специализированная машина для производства песка. Обе машины часто используются вместе. Третичная ударная дробилка выполняет основную часть формирования зерна и получения мелкой фракции, а VSI доводит фракцию песка до нужного состояния там, где нужно соблюдать строгую спецификацию по песку. На многих объектах со среднетвердым камнем одна только CTC дает достаточно хорошо сформированной мелкой фракции для выполнения требований, и VSI подключается только тогда, когда гранулометрический состав песка или модуль крупности должны попасть в жесткий целевой диапазон.
Линейка Constmach CTC
Четыре модели охватывают диапазон производительности от небольших задач тонкого формирования зерна до высокотоннажных третичных стадий. Все они имеют одинаковую ударную конструкцию и одинаковый подход к изнашиваемым деталям; различаются они размером ротора, производительностью и установленной мощностью.
| Модель | Ротор (мм) | Производительность (т/ч) | Привод |
|---|
| CTC-1275 | 1,100 x 750 | 60 - 80 | 110 кВт |
| CTC-1210 | 1,100 x 1,000 | 80 - 135 | 160 кВт |
| CTC-1212 | 1,100 x 1,200 | 120 - 170 | 200 кВт |
| CTC-1215 | 1,100 x 1,500 | 230 - 250 | 250 кВт |
Ширина ротора увеличивается по мере продвижения по линейке, тогда как класс диаметра ротора остается неизменным, поэтому производительность растет вместе с размером камеры дробления и мощностью на валу. CTC-1275 подходит для компактных заводов и умеренных нагрузок тонкого формирования зерна. CTC-1215, с производительностью до 250 т/ч при 250 кВт, обслуживает третичную стадию крупной стационарной установки. Две средние модели, CTC-1210 и CTC-1212, охватывают широкий диапазон средних заводов, где находится большинство карьеров, а перекрытие их диапазонов производительности дает возможность выбирать модель исходя из гранулометрического состава и запаса, а не только тоннажа.
Качество изготовления и изнашиваемые детали
Две изнашиваемые детали, определяющие машину, — это марганцевые билы и отбойные плиты. Обе принимают на себя прямой удар камня и рассчитаны на замену. Марганцевая сталь — стандартный выбор, поскольку она упрочняется в процессе работы под повторяющимися ударами: поверхность твердеет в эксплуатации, а тело детали под ней остается пластичным, что и требуется от детали, принимающей тысячи ударов в минуту.
Корпус и ротор рассчитаны на восприятие этой ударной нагрузки без деформации, поскольку жесткая рама сохраняет стабильным зазор между ротором и плитами и постоянным — гранулометрический состав. Автоматическая смазка входит в стандартную комплектацию, поэтому подшипники ротора получают дозированную подачу смазки без необходимости для оператора помнить об обходах. Одна эта особенность устраняет одну из самых распространенных причин преждевременного выхода из строя подшипников на ударных машинах.
Сам ротор — сердце машины, и его масса выбрана намеренно. Тяжелый ротор накапливает энергию при вращении, поэтому билы наносят стабильный удар даже при колебаниях подачи материала. Эта накопленная инерция сглаживает нагрузку на двигатель и сохраняет равномерный гранулометрический состав продукта, несмотря на небольшие колебания, которые случаются на любом питающем конвейере. Билы удерживаются в роторе с помощью зажимного устройства, которое надежно фиксирует их положение и позволяет извлекать и заменять их без демонтажа ротора, что сокращает время замены и связанные с ней потери производства до минимально возможного.
Место в дробильной линии
Типичный завод по переработке твердой породы работает по стадиям. Щековая дробилка выполняет первичное дробление. Вторичная дробилка, часто конусная или вторичная ударная дробилка, уменьшает размер материала еще больше. Затем третичная ударная дробилка принимает этот предварительно раздробленный материал для финального прохода формирования зерна.
Материал поступает к CTC через вибрационный питатель и ленточные конвейеры, а продукт выходит по разгрузочному конвейеру на вибрационный грохот. Грохот разделяет выход на конечные фракции и возвращает надрешетный продукт на повторный проход. Там, где нужен продукт-песок, мелкая фракция с третичной стадии либо сразу соответствует спецификации, либо направляется на VSI и в контур промывки или классификации. Дробилка редко работает в одиночку — это один из элементов сбалансированного потока, в котором производительность питателя, грохота и конвейеров должна соответствовать ее пропускной способности.
Здесь важное слово — баланс. Третичная ударная дробилка, работающая в замкнутом цикле с грохотом, возвращает надрешетный продукт на повторный проход, поэтому дробилка фактически пропускает через себя больше тонн, чем предполагает скорость подачи свежего материала. Эта циркулирующая нагрузка должна быть заложена в расчет. Если грохот занижен по размеру, надрешетный продукт накапливается и дробилка «давится»; если возвратный конвейер слишком мал, контур не может сам себя очистить. Именно расчет питателя, дек грохота и каждого конвейера на циркулирующую нагрузку, а не только на свежий материал, отличает завод, который держит номинальную производительность, от того, который постоянно отключается и голодает по подаче. Дробилка может выдавать продукт по спецификации только тогда, когда оборудование вокруг нее поддерживает подачу в камеру на стабильном, контролируемом уровне.
Производительность и подбор размера
Опубликованные значения — от 60 до 80 т/ч для CTC-1275 и до 230–250 т/ч для CTC-1215 — приведены в виде диапазонов не случайно. Фактическая производительность зависит от размера исходного материала, твердости и абразивности камня, целевого гранулометрического состава и настройки разгрузочной щели. Более крупная настройка продукта и более мягкий камень приближают вас к верхней границе диапазона. Мелкий продукт с высоким требованием к содержанию песка приближает вас к нижней границе, поскольку машина выполняет больше работы на тонну материала.
Подбирайте размер третичной стадии по выходу питающей ее стадии, с запасом. Дробилка, постоянно работающая на пределе своих возможностей, не оставляет запаса ни на более твердые партии камня, ни на постепенное увеличение зазора по мере износа деталей. Выбор модели на ступень выше зачастую обходится дешевле за весь срок службы завода, чем эксплуатация машины меньшего размера на пределе возможностей.
Практический пример подбора размера
Возьмем известняковый карьер, которому требуется 150 т/ч хорошо сформированного продукта фракций 0–5 мм и 5–12 мм, питаемого от вторичной конусной дробилки, работающей на минус 40 мм. 150 т/ч — это свежий материал, но третичная стадия будет работать в замкнутом цикле с грохотом, и при тонком формировании зерна значительная часть каждого прохода возвращается как надрешетный продукт. Примем циркулирующую нагрузку около 30 процентов: тогда сама дробилка фактически пропускает через себя около 195 т/ч. Именно на эту цифру, а не на 150, нужно ориентироваться при подборе размера.
Сопоставив 195 т/ч с диапазонами моделей, видим: CTC-1212, с диапазоном 120–170 т/ч, уже превышает свой предел, и потому вообще не сможет держать эту нагрузку после износа плит. CTC-1215, с диапазоном 230–250 т/ч, спокойно пропускает 195 т/ч и оставляет запас на увеличение зазора по мере износа бил. По верхней границе из буклета CTC-1212 может показаться заманчивым выбором для покупателя; но при реальной нагрузке, с учетом циркулирующей нагрузки и разумного запаса, единственно верный выбор — CTC-1215. Именно на этом расчете попадаются покупатели, которые подбирают размер по скорости подачи свежего материала и верхней цифре диапазона, а затем обнаруживают, что завод не может держать номинальную производительность, когда изнашиваемые детали проходят половину своего срока службы.
Этот урок носит общий характер. Всегда подбирайте размер по нагрузке, которую дробилка фактически видит, включая циркулирующий возврат, и всегда сопоставляйте требуемый тоннаж с нижней-средней частью диапазона модели, а не с верхней цифрой. Верхняя граница диапазона — это то, что машина показывает на самом легком материале при самой открытой настройке, а не то, что она удержит на вашем камне при вашем целевом гранулометрическом составе, смена за сменой.
Материалы и области применения
Линейка CTC предназначена для среднетвердого камня низкой абразивности. Это известняк, доломит и подобные осадочные породы, а также многие базальты и андезиты на более мягком конце шкалы абразивности. На этих материалах ударный принцип обеспечивает отличную форму зерна и хороший выход мелкой фракции, а марганцевые изнашиваемые детали служат разумный срок.
Высокоабразивные материалы, такие как кварцит, речной гравий с высоким содержанием кремнезема или очень твердый гранит, — совсем другое дело. Ударное дробление таких материалов резко увеличивает расход изнашиваемых деталей, и дробилка сжатия или VSI в правильной конфигурации обычно являются более выгодным экономическим решением. Подбирайте дробилку под камень, а не наоборот.
- Кубовидный мелкий инертный материал для бетонных и асфальтовых смесей
- Искусственный песок и повышенная доля мелкой фракции для песочных контуров
- Финальное формирование зерна там, где предыдущие стадии оставляют плоские или удлиненные частицы
- Третичная стадия на известняковых и подобных среднетвердых карьерах
Экономика износа
На ударной дробилке изнашиваемые детали — это та статья эксплуатационных расходов, которая имеет значение, и ее стоит рассматривать как экономику, а не просто как техобслуживание. Стоимость на тонну продукта определяется тем, как быстро расходуется марганец, а эта скорость задается гораздо больше материалом, чем самой машиной. На среднетвердом камне низкой абразивности, для которого предназначена CTC, комплект бил и плит окупает себя, а стоимость на тонну остается низкой и предсказуемой. Переведите ту же машину на абразивный материал с высоким содержанием кремнезема — и марганец расходуется в несколько раз быстрее, поэтому стоимость на тонну может вырасти кратно, хотя в самой дробилке ничего не изменилось.
Именно поэтому подача правильного материала — это экономическое решение, а не только техническое. Именно поэтому чуть более крупная машина, работающая на более открытой настройке, может обходиться дешевле в эксплуатации, чем машина меньшего размера, работающая «в натяг», поскольку окружная скорость и энергия удара определяют и выход мелкой фракции, и износ, а машина, не работающая на пределе, изнашивает свои детали медленнее при том же выходе продукта. Цифры, определяющие решение о покупке, — это не цена дробилки по прайс-листу, а стоимость марганца на тонну за год, трудозатраты и потери производства при каждой замене деталей, а также ценность кубовидного продукта, который добавляет машина. При таком подходе правильно подобранная третичная ударная дробилка окупает себя за счет качества продукта и экономии вяжущего задолго до того, как износ деталей станет проблемой.
Рекомендации по эксплуатации
Несколько привычек отличают третичную ударную дробилку, которая держит спецификацию, от той, что «уплывает». Подавайте материал равномерно: камера, заполненная под завязку с постоянной скоростью, формирует зерно намного лучше, чем та, что то переполняется, то голодает, поскольку стабильная загрузка поддерживает работу взаимодействия «камень о камень» и равномерный гранулометрический состав. Следите, чтобы материал был предварительно раздроблен и свободен от случайного крупного включения, поскольку куски крупного камня бьют по билам и портят продукт. Следите за продуктом, а не только за приборами; постепенное увеличение доли плоских частиц или падение доли мелкой фракции обычно означает, что зазор увеличился из-за износа, и это сигнал отрегулировать плиты или запланировать замену деталей.
Учитывайте также влажность материала. Влажная, липкая мелкая фракция может налипать на плиты и в камере, а при задаче тонкого формирования зерна такое налипание меняет эффективный зазор и гранулометрический состав. Держите камеру чистой и, если материал влажный, убедитесь, что грохот и конвейеры не допускают бесконечной рециркуляции материала близкого к граничному размеру. Также ведите учет износа. Замер бил при каждом осмотре и отслеживание того, как увеличивается зазор, превращает замену изнашиваемых деталей из неожиданности в плановое событие, а плановая замена всегда дешевле и быстрее аварийной.
Обслуживание и изнашиваемые детали
Повседневное обслуживание сосредоточено на билах и отбойных плитах. Осматривайте их по регулярному графику и отслеживайте, как увеличивается зазор по мере износа, поскольку расширяющийся зазор смещает гранулометрический состав в сторону более крупной фракции и снижает долю мелкой фракции. Поворот или переустановка бил в нужный момент выравнивает износ и продлевает срок службы комплекта до замены.
При установленной автоматической смазке уход за подшипниками в основном сводится к проверке того, что система подает смазку и что смазочные магистрали свободны. Поддерживайте правильное натяжение приводных ремней, следите за вибрацией, сигнализирующей о разбалансировке ротора, и очищайте камеру от налипаний при липком или влажном материале. Все это не является чем-то необычным для ударной машины; дисциплина заключается в том, чтобы делать это по графику, а не дожидаться неисправности.
Распространенные ошибки
Самая частая ошибка — подача неподходящего материала. Пропуск абразивной породы с высоким содержанием кремнезема через машину, рассчитанную на среднетвердый камень, резко расходует марганец и разрушает экономику эксплуатации. Вторая ошибка — слишком крупный или неравномерный материал на входе: третичная ударная дробилка рассчитана на предварительно раздробленный материал, и куски надрешетного продукта бьют по билам и нарушают гранулометрический состав.
Другие распространенные ошибки: эксплуатация изнашиваемых деталей сверх срока службы с мирением с «уплывающей» спецификацией продукта; «забивание» камеры подачей быстрее, чем грохот и конвейеры успевают освобождать; а также ожидание того, что третичная ударная дробилка будет выступать в роли машины для производства песка по строгой спецификации, тогда как это по-настоящему задача VSI. Каждой из этих ошибок можно избежать при правильном подборе размера и четком понимании назначения машины.
Как выбрать
Начните с камня. Убедитесь, что он среднетвердый и низкоабразивный — именно на эту задачу рассчитана линейка CTC. Затем определите требуемую производительность и целевой гранулометрический состав, особенно нужную вам долю мелкой фракции и песка, и сопоставьте их с четырьмя моделями. CTC-1275 и CTC-1210 охватывают заводы малого и среднего размера; CTC-1212 и CTC-1215 обслуживают более крупные третичные стадии производительностью до 250 т/ч.
Проверьте, что остальная часть линии сбалансирована вокруг вашего выбора, что питатель, грохот и конвейеры способны поспевать за ним, и оставьте запас на более твердые партии материала и на износ. Определите, обеспечивает ли третичная ударная дробилка нужную вам форму зерна и долю мелкой фракции самостоятельно, или же ваша спецификация по песку оправдывает ее сочетание с VSI. Правильно определите тип камня и гранулометрический состав, подберите размер с запасом — и машина будет держать спецификацию продукта и экономику износа на протяжении долгого срока службы.
