Im Bereich der Aufbereitung von Mineralien, des Bauwesens und der Aggregatproduktion spielen sowohl Kegelbrecher als auch Hammerbrecher eine entscheidende Rolle bei der Verkleinerung von Rohmaterialien. Diese beiden Arten von Brechern weisen jedoch unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Arbeitsprinzipien, der strukturellen Designs, der Leistungsfähigkeiten und der Anwendungsbereiche auf. Das Verständnis dieser Unterschiede ist für die Industrien entscheidend, um informierte Entscheidungen bei der Auswahl der am besten geeigneten Ausrüstung für ihre spezifischen Bedürfnisse zu treffen. Dieser Artikel wird einen umfassenden Vergleich zwischen Kegelbrechern und Hammerbrechern aus mehreren Gesichtspunkten durchführen und eine detaillierte Referenz für Fachleute in relevanten Bereichen bieten.
Kegelbrecher arbeiten nach dem Prinzip der Kompression. Das zentrale Element eines Kegelbrechers ist die Brechkammer, die aus einem Mantel (dem inneren, beweglichen Teil) und einer konkaven Oberfläche (dem äußeren, festen Teil) besteht. Der Mantel gyratiert innerhalb der konkaven Oberfläche, angetrieben von einer exzentrischen Welle. Wenn sich der Mantel der konkaven Oberfläche nähert, übt er hohe Druckkräfte auf die in die Brechkammer eingeführten Materialien aus. Diese Zugkräfte führen dazu, dass die Materialien an ihren schwächsten Punkten brechen und allmählich verkleinert werden. Während der Mantel sich während des Entlastungshubs zurückbewegt, fallen die zermahlenen Materialien aufgrund der Schwerkraft nach unten, und neue Materialien werden in die Kammer eingeführt. Dieser kontinuierliche zyklische Prozess ermöglicht es dem Kegelbrecher, eine relativ gleichmäßige Größenreduktion der Partikel zu erreichen.
Hammerbrecher hingegen arbeiten nach dem Prinzip des Schlagbrechens. Im Inneren des Hammerbrechers befindet sich ein hochrotierender Rotor, der mit mehreren Hämmern ausgestattet ist. Wenn Materialien in die Brechkammer gelangen, werden sie sofort von den schnell rotierenden Hämmern mit hoher Geschwindigkeit getroffen. Die intensive Schlagkraft zerschmettert die Materialien, und die zerbrochenen Stücke werden dann gegen die im Inneren der Kammer installierten Einschlagplatten oder Brechplatten geworfen, wodurch ihre Größe weiter reduziert wird. Darüber hinaus können die Materialien auch während des Brechprozesses miteinander kollidieren, was den Brech-Effekt verstärkt. Das auf dem Prinzip des Schlagens basierende Arbeitsprinzip von Hammerbrechern ermöglicht ein hohes Reduktionsverhältnis in einem einstufigen Brechprozess.
Die Struktur eines Kegelbrechers ist relativ komplex und robust. Der Hauptrahmen dient als Fundament und bietet stabilen Halt für alle internen Komponenten. Die Brechkammer, mit ihrer konischen Form, ist so gestaltet, dass der Raum zwischen dem Mantel und dem Mantel von oben nach unten schrittweise verringert wird, was das schrittweise Brechen von Materialien erleichtert. Die Exzenterbaugruppe, die die kreisende Bewegung des Mantels antreibt, ist sorgfältig konstruiert, um einen reibungslosen und präzisen Betrieb zu gewährleisten. Darüber hinaus sind Kegelbrecher oft mit einem Schmierungssystem ausgestattet, um die Reibung zwischen beweglichen Teilen zu verringern, und einige fortschrittliche Modelle können auch über ein hydraulisches Justierungssystem für die geschlossene Seiteinstellung verfügen, das es den Bedienern ermöglicht, die Endproduktgröße genauer zu steuern.
Hammerbrecher haben eine einfachere Struktur im Vergleich zu Kegelbrechern. Die Hauptkomponenten sind der Rotor, die Hämmer, die Aufprallplatten und das Gehäuse der Zerkleinerungskammer. Der Rotor ist das Hauptdrehteil, und die Hämmer sind entweder fest oder schwenkbar an ihm angebracht. Die Aufprallplatten sind an der Innenwand des Gehäuses der Zerkleinerungskammer montiert. Wenn der Rotor mit hoher Geschwindigkeit rotiert, schwenken die Hämmer unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft nach außen. Die einfache Struktur der Hammerbrecher macht sie relativ einfach zu installieren, zu warten und zu reparieren. Aufgrund des Hochgeschwindigkeits-Abbrechbetriebs sind jedoch die Hämmer und Aufprallplatten anfällig für Abnutzung und müssen regelmäßig ausgetauscht werden.
Kegelbrecher sind bekannt dafür, Partikel mit einer relativ einheitlichen Größe und einer kubischen Form zu produzieren. Der kontinuierliche Verdichtungsprozess im konischen Brechraum führt zu einer kontrollierteren Partikelgrößenverteilung. Diese Eigenschaft wird in Anwendungen wie der Herstellung von hochwertigen Gesteinen für die Betonproduktion hochgeschätzt. Kubisch geformte Gesteine können den Verzahnungsgrad im Beton verbessern und somit dessen Festigkeit und Haltbarkeit erhöhen. Im Straßenbau tragen die einheitliche Partikelgröße und -form von kegelförmig gebrochenen Gesteinen auch zur Stabilität und Glattheit der Straßenoberfläche bei.
Hammerbrecher erzeugen in der Regel Partikel mit einer unregelmäßigeren Form und einer breiteren Partikelgrößenverteilung. Der intensive Aufprall und der mehrfache Kollisionszerkleinerungsprozess können eine erhebliche Menge an Feinanteilen und schuppigen Partikeln erzeugen. Während dies für Anwendungen, die hochpräzise Partikelformen erfordern, möglicherweise nicht ideal ist, können in einigen Fällen, wie beispielsweise der Herstellung von Ausgangsmaterialien für Straßen oder der vorläufigen Verarbeitung von Materialien für die weitere Mahlung, die unregelmäßig geformten Partikel von Hammerbrechern dennoch akzeptabel sein.
Die Zerkleinerungskapazität von Kegelbrechern variiert je nach Modell und Typ. Im Allgemeinen können Kegelbrecher in sekundären und tertiären Zerkleinerungsstufen einen relativ hohen Durchsatz erzielen. Zum Beispiel kann ein mittelgroßer hydraulischer Kegelbrecher 100 – 300 Tonnen Material pro Stunde verarbeiten. Im Vergleich zu Hammerbrechern in einigen primären Zerkleinerungsanwendungen kann jedoch ihre anfängliche Zerkleinerungskapazität für großformatige Materialien relativ geringer sein.
Hammerbrecher sind oft für eine hohe Kapazität bei der Primärzerkleinerung ausgelegt. Ihr hochgeschwindigkeitsbasierter Arbeitsprinzip ermöglicht es ihnen, große Materialien effizient zu verarbeiten. Ein großangelegter Hammerbrecher kann eine Zerkleinerungskapazität von mehreren Hundert Tonnen pro Stunde haben, was sie geeignet macht, um große Volumina von Rohmaterialien in der Anfangsphase des Zerkleinerungsprozesses schnell zu verringern.
Kegelbrecher bieten typischerweise ein moderates bis hohes Zerkleinerungsverhältnis. Bei Standard-Kegelbrechern, die für das sekundäre Zerkleinern verwendet werden, kann das Zerkleinerungsverhältnis zwischen 3:1 und 6:1 liegen, während Kegelbrecher mit kurzem Kopf für das tertiäre Zerkleinern höhere Verhältnisse erreichen können, manchmal bis zu 8:1 oder mehr. Der mehrstufige Zerkleinerungsprozess in Kegelbrechern ermöglicht eine schrittweise Reduzierung der Materialgröße und sorgt für ein relativ stabiles und kontrolliertes Zerkleinerungsverhältnis.
Hammerbrecher sind in der Lage, ein sehr hohes Zerkleinerungsverhältnis in einem einzigen Betriebszyklus zu erreichen. In einigen Fällen kann das Zerkleinerungsverhältnis von Hammerbrechern bis zu 10:1 oder sogar höher betragen. Dieses hohe Zerkleinerungsverhältnis macht sie äußerst effizient, um große Materialien schnell in kleinere Partikel zu reduzieren, wodurch in einigen Anwendungen die Notwendigkeit mehrerer Zerkleinerungsstufen verringert wird.
Kegelbrecher
1. Bergbauindustrie
In der Bergbauindustrie werden Kegelbrecher häufig in den sekundären und tertiären Zerkleinerungsstufen eingesetzt. Nach dem primären Zerkleinern von Erz durch Backenbrecher oder Kreiselbrecher werden Kegelbrecher verwendet, um die Größe der Erzkörnchen weiter zu reduzieren, damit sie für die nachfolgenden Mahlen und Mineraltrennungsprozesse geeignet sind. Zum Beispiel können Kegelbrecher im Kupferbergbau das primär zerkleinerte Kupfererz in kleinere Stücke zerkleinern, was die Gewinnung von Kupfermineralien in den anschließenden Flotations- oder Laugungsprozessen erleichtert.
2. Aggregierte Produktion
In der Aggregatproduktion für den Bau spielen Kegelbrecher eine entscheidende Rolle bei der Herstellung hochwertiger Aggregate. Sie sind besonders geeignet für Anwendungen, bei denen strenge Anforderungen an die Partikelgröße und -form der Aggregate gestellt werden, wie beispielsweise bei der Herstellung von Beton für Hochhäuser und Brücken. Die von Kegelbrechern produzierten kubisch geformten Aggregate können die Verarbeitbarkeit und Festigkeit von Beton verbessern und so die Qualität und Sicherheit von Bauprojekten gewährleisten.
3. Bergbauindustrie
In Steinbrüchen werden Cone Crushers eingesetzt, um verschiedene Arten von Gestein zu verarbeiten, wie z.B. Kalkstein, Granit und Marmor. Sie können Aggregate in unterschiedlichen Größen entsprechend den Marktanforderungen herstellen und Materialien für den Straßenbau, den Bau von Gebäuden und andere Infrastrukturprojekte bereitstellen.
Schlaghammerzerkleinerer
1. Bergbauindustrie
In der Bergbauindustrie werden Hammerbrecher hauptsächlich für die Grobzerkleinerung von relativ weichen oder mittelharten Erzen eingesetzt. Zum Beispiel können Hammerbrecher in Kohlenbergwerken große Kohlenstücke effizient in kleinere Größen zerkleinern, um sie für den Transport und die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Für extrem harte Erze kann jedoch der Verschleiß an den Hämmern und anderen Komponenten von Hammerbrechern zu stark sein, was ihre Anwendung einschränkt.
2. Recyclingindustrie
Hammerbrecher sind äußerst geeignet für die Recyclingindustrie. Sie können verwendet werden, um Bau- und Abbruchabfälle wie Beton, Ziegel und Asphalt in wiederverwendbare Aggregate zu zerkleinern. Die hochgradige Schlagzerkleinerungsaktion von Hammerbrechern kann diese Abfallmaterialien effektiv zerkleinern, und die resultierenden recycelten Aggregate können in verschiedenen Bauanwendungen eingesetzt werden, was zum Umweltschutz und zur Ressourcenschonung beiträgt.
3. Leichtindustrie und Chemieindustrie
In der Leichtindustrie und der chemischen Industrie werden Hammerbrecher häufig verwendet, um Rohstoffe mit relativ geringer Härte zu zerkleinern, wie Gips, Kalkstein, der in der Produktion von Zement – verwandten Chemikalien verwendet wird, und einige organische Materialien. Ihre einfache Struktur und hohe Effizienz in der Zerkleinerungsleistung machen sie zu einer praktischen Wahl für diese Industrien.
Kegelbrecher, insbesondere fortschrittliche hydraulische Kegelbrecher, erfordern in der Regel eine höhere Anfangsinvestition. Die komplexe Struktur, der hochpräzise Herstellungsprozess und die fortschrittlichen Steuersysteme tragen zu den relativ hohen Kosten bei. Zum Beispiel kann ein mittelgroßer hydraulischer Kegelbrecher Hunderttausende von Dollar kosten, was für einige kleinere Unternehmen oder Start-up-Projekte eine erhebliche finanzielle Belastung darstellen kann.
Hammerbrecher haben in der Regel eine niedrigere Anfangsinvestition aufgrund ihrer einfacheren Struktur und Herstellungsprozesse. Ein Standardhammerbrecher kann zu einem relativ erschwinglichen Preis erworben werden, was sie für kleine und mittelständische Unternehmen mit begrenztem Kapital zugänglicher macht.
Kegelbrecher sind in den sekundären und tertiären Zerkleinerungsstufen relativ energieeffizient. Der kontinuierliche Kompressionsprozess und das optimierte Design der Zerkleinerungskammer ermöglichen es ihnen, Energie effektiver zu nutzen. Im Durchschnitt kann ein Kegelbrecher 1 bis 3 kWh Strom pro Tonne zerkleinertes Material verbrauchen, abhängig vom spezifischen Modell und den Betriebsbedingungen.
Hammerbrecher verbrauchen aufgrund der hochintensiven Rotation des Rotors und des starken, schlagbasierten Zerkleinerungsprozesses in der Regel mehr Energie. Die Energie wird nicht nur zum Zerkleinern der Materialien verwendet, sondern auch, um den Widerstand zu überwinden, der durch die hochdrehende Rotation und den Aufprall verursacht wird. Der Energieverbrauch von Hammerbrechern kann 3 bis 5 kWh pro Tonne zerkleinerten Materials erreichen, was langfristig zu höheren Betriebskosten führt.
Die Hauptkomponenten von Kegelbrechern, die abnutzungsanfällig sind, sind der Mantel und die Konkave. Obwohl diese Teile regelmäßig ersetzt werden müssen, ist der Austauschprozess relativ komplex und erfordert Fachkenntnisse. Die Kosten für den Austausch des Mantels und der Konkave können relativ hoch sein, insbesondere für hochwertige, verschleißfeste Materialien. Darüber hinaus müssen auch das Schmierungssystem und andere Komponenten von Kegelbrechern regelmäßig inspiziert und gewartet werden, was die Gesamtkosten für die Wartung erhöht.
Die Hämmer und Schlagplatten von Hammerbrechern sind die Hauptverschleißteile. Diese Teile sind aufgrund des hochgeschwindigkeitsbetriebenen Aufpralls anfälliger für Verschleiß und müssen häufiger ersetzt werden. Obwohl die einzelnen Kosten für den Austausch von Hämmern und Schlagplatten relativ gering sein können, können die häufigen Austauschanforderungen im Laufe der Zeit auch zu einem signifikanten Anstieg der Wartungskosten führen. Darüber hinaus kann der Hochgeschwindigkeitsbetrieb von Hammerbrechern auch dazu führen, dass andere Komponenten schneller abnutzen, was die Wartungsarbeitslast und -kosten weiter erhöht.
Kegelbrecher erzeugen während des Betriebs vergleichsweise weniger Staub. Die geschlossene Brechkamera und der kontinuierliche Kompressionsprozess schaffen eine kontrolliertere Umgebung, die die Menge an Staub verringert, die in die Luft freigesetzt wird. Allerdings kann während des Zuführ- und Entladeprozesses dennoch Staub entstehen. Um dieses Problem zu beheben, können Kegelbrecher mit Staubabscheidesystemen ausgestattet werden, wie z. B. Staubhauben und Taschenfilter, um Staubpartikel effektiv zu erfassen und zu entfernen.
Hammerbrecher neigen dazu, mehr Staub zu erzeugen aufgrund des Hochgeschwindigkeitsaufpralls und des mehrfachen Kollision-Zerkleinerungsprozesses. Der heftige Aufprall kann feine Partikel in die Luft schleudern, und die Bewegung der Materialien im Zerkleinerungskammer erhöht ebenfalls die Wahrscheinlichkeit der Staubentstehung. Um die Staubverschmutzung zu verringern, benötigen Hammerbrecher oft umfassendere Staubunterdrückungsmaßnahmen, wie z. B. Wassersprühsysteme, Staubabsaughauben und leistungsstarke Belüftungssysteme.
Kegelbrecher erzeugen während des Betriebs relativ niedrigere Geräuschpegel. Die sanfte und kontinuierliche gyratorische Bewegung des Mantels führt zu einem stabileren und weniger geräuschvollen Betrieb. Das von Kegelbrechern erzeugte Geräusch liegt normalerweise im Bereich von 80 bis 90 Dezibel, was mit standardmäßigen Lärmminderungsmaßnahmen, wie der Installation von schalldichten Gehäusen, verwaltet werden kann.
Hammerbrecher erzeugen relativ hohe Geräuschpegel aufgrund der Hochgeschwindigkeitsrotation des Rotors und des Aufpralls der Hammer auf die Materialien. Der Geräuschpegel von Hammerbrechern kann 100 Dezibel oder sogar mehr erreichen, was eine größere Bedrohung für die Arbeitsumgebung und die Gesundheit der Betreiber darstellt. Besondere Lärmminderungsmaßnahmen, wie die Verwendung von vibrationsdämpfenden Aufhängungen, schallabsorbierenden Materialien und vollständig geschlossenen Strukturen, sind oft erforderlich, um die Lärmbelastung zu reduzieren.
Kegelbrecher und Hammerbrecher haben ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften und Anwendungs Vorteile. Kegelbrecher sind für Anwendungen geeignet, die hochwertige, gleichmäßig große Produkte erfordern, insbesondere in sekundären und tertiären Brechphasen in der Bergbau- und Bauindustrie. Hammerbrecher hingegen eignen sich besser für das primäre Brechen von relativ weichen Materialien und Recyclinganwendungen aufgrund ihres hohen Brechverhältnisses und ihrer einfachen Struktur. Bei der Wahl zwischen den beiden müssen die Branchen umfassend Faktoren wie Materialeigenschaften, Produktionsanforderungen, Betriebskosten und Umweltauswirkungen berücksichtigen, um die am besten geeignete Brecherausrüstung auszuwählen und so die besten wirtschaftlichen und sozialen Vorteile zu erzielen.
