Drobilica sa vertikalnom udarnom osovinom (VSI) je mašina za proizvodnju peska i finalno oblikovanje u postrojenju za agregat: materijal upada u centar rotora koji se okreće velikom brzinom po vertikalnoj osi i biva izbačen ka spolja velikom brzinom kako bi se razbio pri udaru. Constmach proizvodi četiri VSI modela, od jedinice sa zatvorenim rotorom od 700 mm na 60-100 t/h do mašine sa otvorenim rotorom od 975 mm na 250-300 t/h, koje pretvaraju sitne frakcije iz drobljenja u veštački pesak i kubični agregat.
Šta je drobilica sa vertikalnom udarnom osovinom?
Drobilica sa vertikalnom udarnom osovinom je tercijarna mašina za fino drobljenje čiji se rotor okreće oko vertikalne, a ne horizontalne ose. Upravo ta razlika određuje njenu funkciju. Umesto da steže kamen između dve površine, ona ubrzava materijal i prepušta brzini da izvrši razbijanje. Rezultat nisu samo manje čestice, već i bolje oblikovane.
U Constmach postrojenju, VSI se nalazi na kraju linije za drobljenje. Do trenutka kada materijal stigne do nje, čeljusne i udarne ili konusne drobilice već su smanjile kamen na malu, upravljivu veličinu. VSI preuzima te sitne frakcije i pretvara ih u veštački pesak i kubični fini agregat. To je mašina koja omogućava kamenolomu da na licu mesta proizvodi prodajni pesak umesto da kupuje prirodni rečni pesak.
Vertikalna osa je bitna iz praktičnog razloga. Udarna drobilica sa horizontalnom osovinom baca materijal na fiksne udarne šipke i obično proizvodi grublji, manje ujednačen oblik. Vertikalni rotor okreće materijal simetrično i izbacuje ga u obrascu od 360 stepeni, tako da svako zrno prelazi sličan put i udara o površinu pod sličnim uglom. Ta simetrija proizvodi čvrstu, ponovljivu granulaciju, što je upravo ono što zahteva specifikacija peska.
Kako radi VSI drobilica
Materijal ulazi odozgo i pada u centar rotora koji se okreće velikom brzinom. Centrifugalna sila izbacuje svaku česticu ka spolja i ubrzava je do velike brzine pre nego što napusti vrhove rotora. Šta se dešava dalje zavisi od konfiguracije rotora.
Kod mašine sa zatvorenim rotorom (CR), ubrzane čestice udaraju o fiksni metalni prsten nakovnja oko rotora. Ovo je klasičan raspored kamen-na-nakovanj. Snažan udar o čelik proizvodi agresivno oblikovanje i visok udeo sitnih frakcija, što odgovara manje abrazivnom materijalu kod kog habanje nakovnja ostaje u razumnim granicama.
Kod mašine sa otvorenim rotorom (OR), čestice umesto toga udaraju o sloj istog materijala koji se zadržava u komori kamen-na-kamen. Kamen se lomi o kamen, a ne o potrošni deo. Pošto je udarna površina sam materijal, potrošnja habajućih delova naglo opada, zbog čega se otvoreni rotor bira za abrazivniji materijal. Kompromis je nešto drugačija granulacija proizvoda, ali za tvrd kamen bogat silicijumom ušteda u troškovima rada je presudna.
Dva broja određuju rezultat: brzina vrha rotora i brzina dovoda materijala. Brzina vrha određuje koliko jako svaka čestica udara i time koliko energije ide u oblikovanje; povećanjem se dobija više peska i finiji proizvod, ali se povećava i potrošnja habajućih delova. Brzina dovoda određuje koliko je materijala istovremeno u letu. Ako se propusti previše materijala, čestice počinju da se sudaraju pre nego što stignu do udarne površine, što ublažava lomljenje i troši energiju. Dobro podešena VSI drobilica drži oba parametra u ravnoteži radi granulacije koju postrojenje prodaje.
Postoji i jedan detalj protoka vredan pomena. Većina VSI rotora propušta kontrolisani deo materijala kroz centralni otvor kao obilazni tok, tako da se svako zrno ne ubrzava do pune brzine. Taj obilazni tok ublažava granulaciju i sprečava rotor da preterano proizvodi najsitnije frakcije. Podešavanje rotora i podele dovoda materijala deo je fine podešavanja mašine za određenu krivu peska.
Zašto koristiti drobilicu sa vertikalnom udarnom osovinom?
Oblik čestica i pesak. Čeljusne, konusne i primarne udarne drobilice sve dobro obavljaju svoj posao, ali proizvod može sadržati pločaste ili izdužene čestice, a prirodni pesak nije uvek dostupan ili pristupačan. VSI rešava oba problema. Udar velikom brzinom obija uglove pločastih zrna i zaokružuje granulaciju ka kubičnom, dobro graduisanom proizvodu.
Oblik nije samo kozmetika. Kubični agregat se bolje zbija i zahteva manje vode i veziva da bi se postigla data obradljivost, tako da proizvođač betona ili asfalta koji kupuje dobro oblikovan pesak troši manje cementa ili bitumena za istu mešavinu. Pločasta, izdužena zrna postižu suprotan efekat: slabo se uklapaju, povećavaju potrebu za vodom i slabe mešavinu. VSI koja poboljšava oblik sitne frakcije ima direktan uticaj na to šta krajnji kupac može da proizvede.
Drugi razlog je snabdevanje. Mnoga postrojenja imaju dosta kamena, ali nedostatak finog peska. VSI proizvodi pesak od drobljenog kamena, tako da kamenolom može da ispuni specifikaciju peska bez dovoženja rečnog peska kamionima. To je komercijalna prednost koliko i tehnička, a u regionima gde je vađenje iz reka ograničeno to je često jedini put do prodajnog peska uopšte.
Constmach VSI asortiman
Constmach nudi četiri drobilice sa vertikalnom udarnom osovinom, koje pokrivaju od malih zadataka oblikovanja do proizvodnje peska velikog kapaciteta. Najlakša, VSI-700-CR, teži oko 6,500 kg i radi sa jednim motorom, što je čini lakom za dodavanje u postojeće postrojenje. Tri veća modela koriste dva motora radi većeg kapaciteta. Modeli sa zatvorenim rotorom pogodni su za standardan i manje abrazivan materijal; VSI-1000-OR sa otvorenim rotorom napravljen je za abrazivan materijal, kod kog drobljenje kamen-na-kamen štiti troškove rada.
| Model | Prečnik rotora | Konfiguracija | Kapacitet (t/h) | Pogon |
|---|
| VSI-700-CR | 700 mm | Zatvoreni rotor / nakovanj | 60-100 | 110 kW (jedan motor) |
| VSI-800-CR | 800 mm | Zatvoreni rotor / nakovanj | 150-200 | 2 x 160 kW |
| VSI-900-CR | 900 mm | Zatvoreni rotor / nakovanj | 200-250 | 2 x 185 kW |
| VSI-1000-OR | 975 mm | Otvoreni rotor / kamen-na-kamen | 250-300 | 2 x 200 kW |
Naziv modela govori šta dobijate. Broj predstavlja prečnik rotora u milimetrima; CR označava zatvoreni rotor sa prstenom nakovnja; OR označava otvoreni rotor koji drobi kamen na kamenu. Kapacitet raste sa veličinom rotora i instalisanom snagom, tako da izbor modela zavisi od ciljane tonaže i abrazivnosti materijala. VSI-1000-OR ima rotor od 975 mm, a ne bukvalno 1000 mm; broj modela zaokružuje klasu, dok je stvarna dimenzija prečnik rotora.
Zatvoreni ili otvoreni rotor?
Ovo je prva odluka i zavisi od vašeg kamena. Izaberite mašinu sa zatvorenim rotorom (CR) kada je materijal umereno abrazivan i kada želite maksimalno oblikovanje i stvaranje sitnih frakcija; prsten nakovnja obezbeđuje snažan, kontrolisan udar. Izaberite mašinu sa otvorenim rotorom (OR) kada je materijal tvrd i abrazivan, kao što su šljunak sa visokim sadržajem silicijuma i kvarcitni kamen, jer drobljenje kamen-na-kamen drži troškove habajućih delova niskim tokom veka trajanja postrojenja.
Kada pobeđuje zatvoreni rotor
Za krečnjak i drugi manje abrazivan kamen, habanje nakovnja je prihvatljivo, a zatvoreni rotor daje najagresivniju proizvodnju peska. Nakovanj predstavlja tvrdu, nepopustljivu površinu, tako da veći deo udarne energije odlazi na lomljenje zrna, a ne na popustljiv sloj kamena. Zato su tri od četiri Constmach modela sa zatvorenim rotorom: većina agregatnog materijala spada u opseg umerene abrazivnosti gde se nakovanj isplati.
Kada pobeđuje otvoreni rotor
Za abrazivan materijal, potrošni delovi na mašini sa nakovnjem brzo bi se habali i povećali trošak po toni. VSI-1000-OR to zaobilazi tako što dozvoljava materijalu da formira sopstvenu površinu za drobljenje. Sloj kamena koji se formira u komori neprekidno se obnavlja dolaznim materijalom, tako da je habajuća površina praktično besplatna. Gubi se nešto od intenziteta oblikovanja zatvorenog rotora, ali kod kvarcita ili rečnog šljunka niži trošak potrošnog materijala to više nego nadoknađuje.
Kvalitet izrade i habajući deo
Unutar VSI drobilice, sve što dodiruje ubrzani kamen predstavlja habajući deo: vrhovi rotora, obložne ploče rotora, i ili prsten nakovnja (CR) ili komponente komore kamen-na-kamen (OR). Constmach koristi kaljene, zamenljive habajuće komponente na ovim površinama, tako da su konstrukcija i ležajevi zaštićeni, a povremenu zamenu zahtevaju samo potrošni delovi.
Sklop rotora i ležajeva nosi opterećenje teške mase koja se okreće velikom brzinom, tako da su balans i krutost kućišta ležaja bitni. Neizbalansiran rotor šalje cikličnu silu u ležajeve pri svakom obrtaju, a pri brzinama VSI drobilice ta sila se brzo pretvara u vibraciju i toplotu. Constmach proizvodi glavne konstrukcione delove u sopstvenoj proizvodnji, čime se kontrola kvaliteta i snabdevanje rezervnim delovima drže pod istim krovom, a rotor napušta fabriku izbalansiran kao celina.
Automatsko podmazivanje kao standard
Vek trajanja ležajeva u rotoru velike brzine zavisi od čistog, doslednog podmazivanja. Svaka Constmach VSI drobilica isporučuje se sa automatskim sistemom podmazivanja kao standardom, tako da ležajevi dobijaju pravu količinu masti ili ulja po rasporedu, bez oslanjanja na to da se operater seti. Ovo smanjuje najčešći uzrok prevremenog otkaza ležajeva i čini održavanje predvidljivim. Takođe uklanja dnevni ručni zadatak sa operatera, što je važno u postrojenju gde posada mora da nadgleda čitav ciklus, a ne samo jednu mašinu.
Gde se VSI uklapa u liniju za drobljenje
VSI je poslednja drobilica u lancu. Tipičan tok je: primarna čeljusna drobilica, zatim sekundarna drobilica (udarna ili konusna), pa VSI za oblikovanje i proizvodnju peska, dok vibraciona sita i trakasti transporteri pomeraju i razvrstavaju materijal između faza. Sita zatvaraju krug tako da se predimenzionisani materijal vraća u VSI, a napušta ga samo pesak i agregat odgovarajuće veličine.
Hranilica ispred VSI zaslužuje pažnju. Mašina voli stabilan, kontrolisano zagušen dovod materijala umesto naglih naleta, jer bujica materijala praćena praznim periodom remeti opterećenje rotora, a time i granulaciju. Trakasta hranilica ili vibraciona hranilica koja povlači materijal iz izravnavajućeg bunkera ublažava protok, a sam bunker štiti VSI od naizmeničnog rada uzvodnih drobilica i sita.
Nizvodno, zatvarajuće sito obavlja dva zadatka. Izvlači gotov pesak i fini agregat kao proizvod i vraća u VSI predimenzionisani materijal koji još nije dovoljno oblikovan. Dimenzionisanje tog povratnog toka je stvaran deo projektovanja, jer sve što kruži troši kapacitet koji ne izlazi kao proizvod. Trakasti transporteri povezuju taj krug, a njihova brzina i širina moraju odgovarati i svežem materijalu i recirkulišućem opterećenju, ne samo neto izlazu.
Pošto VSI oblikuje sitne frakcije, a ne usitnjava krupan kamen, nikada ne bi trebalo da prima predimenzionisan materijal. Njena maksimalna veličina dovoda je po konstrukciji niska. Dovod materijala pravilne veličine je ono što štiti rotor i daje ujednačen proizvod.
Kapacitet i dimenzionisanje
Nazivni kapacitet se kreće od 60-100 t/h kod VSI-700-CR do 250-300 t/h kod VSI-1000-OR. Ove vrednosti zavise od granulacije materijala, frakcije koju pokušavate da pretvorite u pesak, brzine rotora i koliko strogo zatvarate krug. Mašina koja recirkuliše veliku predimenzionisanu frakciju pokazaće niži neto proizvod nego što sugeriše njen protočni kapacitet.
Dimenzionišite VSI prema pesku koji mora da proizvede, a ne samo prema tonaži koja kroz nju prolazi. Ako vašem postrojenju treba, recimo, 80 t/h veštačkog peska od datog materijala, pravi model je onaj koji isporučuje taj neto proizvod nakon što se uzme u obzir povratni materijal sa sita. Constmach inženjeri primene dimenzionišu mašinu prema vašoj granulaciji, a ne prema deklarisanom broju.
Primer izračunavanja dimenzionisanja
Pretpostavimo da je cilj 120 t/h veštačkog peska koji prolazi kroz definisano sito, a vaš materijal i podešavanja rotora pretvaraju otprilike 60 procenata onoga što uđe u rotor u taj proizvod u jednom prolazu. Preostalih 40 procenata odlazi sa zatvarajućeg sita kao predimenzionisan materijal i ide ponovo u krug. Da bi se isporučilo 120 t/h neto, mašina mora da obradi oko 200 t/h kroz rotor kada se uračuna recirkulišuće opterećenje. To svrstava zadatak u opseg VSI-800-CR ili VSI-900-CR, a ne u mašinu čija natpisna pločica jednostavno navodi 120. Kapacitet tumačite kao protočni kapacitet i uvek ga svedite na neto proizvod preko odnosa konverzije i recirkulišućeg opterećenja; razlika između to dvoje je mesto gde poddimenzionisana postrojenja razočaraju. Odnos konverzije zavisi od kamena, granulacije materijala i koliko intenzivno vodite rotor, tako da stvaran izbor koristi vaše brojeve, a ne ove ilustrativne.
Materijali i primene
VSI obrađuje unapred zdrobljenu sitnu frakciju većine kamena iz kamenoloma: krečnjak, bazalt, granit, rečni šljunak i slične agregate. Proizvod je veštački pesak za upotrebu kao agregat u betonu i asfaltu, kao i kubični fini agregat tamo gde je oblik propisan.
- Veštački pesak za zamenu ili dopunu prirodnog i rečnog peska.
- Kubični fini agregat za mešavine betona i asfalta.
- Oblikovanje proizvoda drobljenja radi smanjenja pločastih i izduženih čestica.
- Unapređenje sitnih frakcija iz postojećeg postrojenja koje ima manjak peska.
Tu poslednju stavku vredi naglasiti. VSI ne mora biti predviđena od samog početka projekta. Može se dodati postojećem postrojenju da nadoknadi manjak peska, uzimajući fini proizvod koji se već proizvodi i pretvarajući ga u prodajni pesak.
Ekonomija habanja: zatvoreni naspram otvorenog rotora tokom vremena
Izbor između mašine sa nakovnjem i mašine kamen-na-kamen je, na kraju, računski problem koji se odigrava tokom hiljada radnih sati. Kod umereno abrazivnog krečnjaka, prsten nakovnja traje razuman period, a jače oblikovanje zatvorenog rotora se isplati, tako da trošak po toni proizvoda ostaje nizak i CR mašina je pravi izbor. Primenite isti zatvoreni rotor na kvarcit ili šljunak bogat silicijumom i nakovanj se habaju za deo tog vremena; trošite više na potrošni materijal, trošite više na rad i zastoje potrebne za njihovu zamenu, a trošak po toni raste.
Otvoreni rotor menja tu računicu. Drobljenjem kamena o kamen, on pretvara abrazivan materijal u sopstvenu habajuću površinu, tako da se habaju vrhovi i ploče rotora, a ne veliki čelični nakovanj. Potrošnja materijala po toni opada, a intervali zamene se produžuju, što je kod abrazivnog kamena mesto gde se otvoreni rotor isplati uprkos nešto blažem oblikovanju. Pošten način poređenja ova dva rešenja nije nabavna cena, već ukupan zbir habajućih delova, rada i izgubljene proizvodnje tokom godine, pri vašoj tonaži i vašoj abrazivnosti. Uskladite konfiguraciju sa kamenom i taj zbir ostaje pod kontrolom; pogrešite u tome i potrošni materijal tiho postaje najveća stavka u troškovima rada.
Održavanje i habajući delovi
Održavanje VSI drobilice usredsređeno je na habajući deo. Vrhovi rotora, obložne ploče i prsten nakovnja ili komponente kamen-na-kamen su stavke koje menjate u ciklusu koji zavisi od toga koliko je vaš materijal abrazivan i koliko tona vodite. Pregled ovih delova po utvrđenom rasporedu i njihova zamena pre nego što se pohabaju do kraja štiti telo rotora.
Konstrukcija sa otvorenim rotorom postoji upravo zato da produži ove intervale kod abrazivnog kamena. Pošto automatski sistem podmazivanja brine o ležajevima, rutinski posao je uglavnom pregled i zamena habajućih delova, uz održavanje pravilne veličine materijala kako rotor ne bi bio preopterećen ili primio predimenzionisan materijal. Zamena habajućih delova kao izbalansiranog kompleta, a ne pojedinačno, održava rotor centriranim, a beleženje broja tona između zamena pretvara održavanje iz iznenađenja u prognozu koju možete uneti u budžet.
Saveti za rad radi stabilnog proizvoda peska
Nekoliko navika razdvaja VSI koja održava svoju granulaciju od one koja odstupa. Držite dovod stabilnim i kontrolisano zagušenim, umesto da dozvolite nagle udare, tako da rotor ima konstantno opterećenje. Pratite struju pogona kao pokazatelj koliko naporno mašina radi; nagli porast obično znači zagušenu komoru ili nalet predimenzionisanog materijala, a nagli pad znači da je dovod materijala oskudan. Sprečite ulazak predimenzionisanog materijala, pošto je VSI oblikovač, a ne primarna drobilica, a zalutali krupan kamen oštećuje vrhove rotora. Redovno uzimajte uzorke proizvoda sa sita i podešavajte brzinu dovoda i brzinu rotora u malim, a ne velikim koracima, jer je odziv osetljiv, a preterano korigovanje samo pomera problem u drugom pravcu. Beležite sate rada habajućih delova kako bi zamena vrha ili ploče bila planirana u okviru smene, a ne iznuđena kvarom.
Uobičajene greške koje treba izbegavati
- Dovod predimenzionisanog materijala. VSI oblikuje sitne frakcije. Ubacivanje krupnog kamena opterećuje rotor i troši habajuće delove. Ostanite u okviru nazivne maksimalne veličine dovoda.
- Izbor zatvorenog rotora za abrazivan materijal. Nakovanj će se brzo habati, a trošak po toni će rasti. Uskladite konfiguraciju sa kamenom.
- Dimenzionisanje samo prema protočnom kapacitetu. Bitan je neto proizvod peska nakon povratka sa sita; zanemarite ga i postrojenje neće ispuniti očekivanja.
- Zanemarivanje balansa rotora i zamene habajućih delova. Pohabani ili neravnomerni habajući delovi izazivaju vibracije i skraćuju vek trajanja ležajeva.
- Rad sa otvorenim krugom. Bez zatvarajućeg sita, granulacija odstupa, a predimenzionisan materijal dospeva u proizvod.
Kako izabrati vašu VSI drobilicu
Počnite sa kamenom, zatim tonažom, pa kontekstom postrojenja. Prvo odlučite između zatvorenog i otvorenog rotora na osnovu abrazivnosti: manje abrazivan materijal upućuje na CR model, tvrd abrazivan materijal upućuje na OR mašinu. Zatim postavite ciljanu neto proizvodnju peska i izaberite veličinu rotora i pogon koji je ispunjavaju. Na kraju, razmotrite kako se mašina integriše: jednomotorna VSI-700-CR od oko 6,500 kg je najjednostavnija jedinica za naknadnu ugradnju, dok modeli sa dva motora odgovaraju posebno projektovanim krugovima velike tonaže.
VSI je specijalizovan alat. Obavlja jedan posao, proizvodnju peska i oblikovanje, i obavlja ga dobro kada je pravilno usklađen sa materijalom i kada prima materijal pravilne veličine. Ako pravilno odredite konfiguraciju i dimenzionisanje prema sopstvenoj granulaciji, mašina se isplati kroz proizvodnju peska na licu mesta i prodajniji, kubični agregat.
