در زمینه فرآوری مواد معدنی، ساخت و تولید مصالح، هم سنگ شکنهای مخروطی و هم سنگ شکنهای چکشی نقشهای حیاتی در کاهش اندازه مواد اولیه دارند. با این حال، این دو نوع سنگ شکن از نظر اصول عملکرد، طراحیهای ساختاری، قابلیتهای عملکردی و دامنههای کاربرد ویژگیهای متمایزی دارند. درک این تفاوتها برای صنایع ضروری است تا تصمیمات آگاهانهای در انتخاب تجهیزات مناسب برای نیازهای خاص خود اتخاذ کنند. این مقاله مقایسه جامعی بین سنگ شکنهای مخروطی و سنگ شکنهای چکشی از جنبههای مختلف انجام خواهد داد و مرجع دقیقی برای حرفهایها در زمینههای مرتبط ارائه خواهد کرد.
سنگ شکن های مخروطی بر اساس اصل فشردهسازی کار میکنند. جزء اصلی یک سنگ شکن مخروطی اتاقک خردایش است که شامل یک پوشش (قسمت داخلی و متحرک) و یک پایه (قسمت خارجی و ثابت) میباشد. پوشش در داخل پایه به دور خود میچرخد و توسط یک میله خارج از مرکز رانده میشود. هنگامی که پوشش به پایه نزدیک میشود، فشارهای بالایی به مواد تغذیه شده به اتاقک خردایش وارد میکند. این نیروهای فشاری باعث میشوند که مواد در نقاط ضعیف خود شکسته شوند و به تدریج اندازه آنها کاهش یابد. هنگامی که پوشش در حین چرخه رهایی از پایه دور میشود، مواد خرد شده به خاطر نیروی جاذبه به سمت پایین میافتند و مواد جدید به اتاقک تغذیه میشوند. این فرآیند چرخهای مداوم به سنگ شکن مخروطی امکان میدهد که کاهش اندازه ذرات نسبتاً یکنواختی را به دست آورد.
سنگشکنهای چکشی از نظر عملکرد بر اساس اصل خردایش با ضربه کار میکنند. درون سنگشکن چکشی، یک روتور چرخان با سرعت بالا وجود دارد که مجهز به چندین چکش است. زمانی که مواد به محفظه خردایش وارد میشوند، بلافاصله توسط چکشهای چرخان با سرعت بالا ضربه میخورند. نیروی ضربه شدید مواد را خرد کرده و قطعات شکسته سپس به صفحات ضربه یا صفحات خردکنندهای که درون محفظه نصب شدهاند، پرتاب میشوند که باعث کاهش بیشتر اندازه آنها میشود. علاوه بر این، مواد ممکن است در طی فرآیند خردایش با یکدیگر برخورد کنند که اثر خردایش را تقویت میکند. اصل کار مبتنی بر ضربه سنگشکنهای چکشی امکان نسبت کاهش بالایی را در یک فرآیند خردایش یک مرحلهای فراهم میآورد.
ساختار یک سنگ شکن مخروطی نسبتاً پیچیده و مستحکم است. بدنه اصلی به عنوان پایه عمل میکند و پشتیبانی ثابتی برای تمام اجزای داخلی فراهم میسازد. محفظه خردایش، با شکل مخروطی خود، به گونهای طراحی شده است که به تدریج فضای بین کلاهک و مقعر را از بالا به پایین کاهش میدهد و خرد کردن مواد را به صورت مرحله به مرحله تسهیل میکند. مجموعه اکسنتریک، که حرکت دورانی کلاهک را به حرکت درمیآورد، به دقت طراحی شده است تا عملیات نرم و دقیقی را تضمین کند. علاوه بر این، سنگ شکنهای مخروطی معمولاً به یک سیستم روانکاری مجهز هستند تا اصطکاک بین اجزای متحرک را کاهش دهند و برخی مدلهای پیشرفته ممکن است همچنین دارای یک سیستم تنظیم هیدرولیکی برای تنظیم طرف بسته باشند که به اپراتورها این امکان را میدهد تا اندازه نهایی محصول را با دقت بیشتری کنترل کنند.
سنگ شکنهای چکشی از نظر ساختار سادهتر از سنگ شکنهای مخروطی هستند. اجزای کلیدی آنها شامل روتور، چکشها، صفحات ضربه و بدنه محفظه خردایش میباشد. روتور قسمت اصلی چرخشی است و چکشها یا ثابت هستند یا به آن متصلاند. صفحات ضربه بر روی دیواره داخلی بدنه محفظه خردایش نصب میشوند. هنگامی که روتور با سرعت بالا میچرخد، چکشها تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز به سمت بیرون تاب میخورند. ساختار ساده سنگ شکنهای چکشی باعث میشود که آنها نسبتاً آسان برای نصب، نگهداری و تعمیر باشند. با این حال، به دلیل عملکرد با ضربه با سرعت بالا، چکشها و صفحات ضربه مستعد سایش هستند و نیاز به تعویض منظم دارند.
سنگشکنهای مخروطی به خاطر تولید ذرات با اندازه نسبتاً یکنواخت و شکل مکعبی شناخته شدهاند. فرآیند فشردهسازی مداوم در محفظه خردایش مخروطی منجر به توزیع اندازه ذرات به شکل کنترلشدهتری میشود. این ویژگی در کاربردهایی مانند تولید agregateهای با کیفیت بالا برای ساخت بتن بسیار ارزشمند است. agregateهای شکل مکعبی میتوانند اثر همپوشانی را در بتن بهبود بخشند و قدرت و دوام آن را افزایش دهند. در ساخت و ساز جاده، اندازه و شکل یکنواخت ذرات agregateهای خرد شده با سنگشکن مخروطی نیز به ثبات و صافی سطح جاده کمک میکند.
دستگاههای سنگشکن چکشی معمولاً ذراتی با شکل نامنظمتر و دامنه اندازه ذرات وسیعتری تولید میکنند. تأثیر شدید و فرآیند خرد کردن با برخوردهای متعدد میتواند مقدار قابل توجهی ذرات ریز و پوستهای تولید کند. در حالی که این ممکن است برای کاربردهایی که به اشکال ذرات با دقت بالا نیاز دارند ایدهآل نباشد، در برخی موارد، مانند تولید مصالح پایه برای جادهها یا پردازش اولیه مواد برای خرد کردن بیشتر، ذرات با شکل نامنظم از دستگاههای سنگشکن چکشی همچنان میتوانند قابل قبول باشند.
ظرفیت خرد کردن سنگ شکنهای مخروطی بسته به مدل و نوع متفاوت است. به طور کلی، در مراحل خردایش ثانویه و سوم، سنگ شکنهای مخروطی میتوانند تولید بالایی را بهدست آورند. به عنوان مثال، یک سنگ شکن مخروطی هیدرولیکی با اندازه متوسط میتواند ۱۰۰ تا ۳۰۰ تن مواد در ساعت را پردازش کند. با این حال، در مقایسه با سنگ شکنهای چکشی در برخی از کاربردهای خردایش اولیه، ظرفیت خردایش اولیه آنها برای مواد بزرگتر ممکن است بهطور نسبی کمتر باشد.
سنگ شکنهای چکشی اغلب برای خرد کردن اولیه با ظرفیت بالا طراحی شدهاند. اصل کار آنها که مبتنی بر ضربه با سرعت بالا است، به آنها این امکان را میدهد که بهطور مؤثری مواد بزرگحجم را مدیریت کنند. یک سنگ شکن چکشی بزرگمقیاس میتواند ظرفیت خرد کردن چند صد تن در ساعت داشته باشد، که آنها را برای کاهش سریع حجم زیادی از مواد خام در مرحله اولیه فرآیند خرد کردن مناسب میسازد.
سنگ شکنهای مخروطی معمولاً نسبت خردایش متوسط تا بالایی را ارائه میدهند. در سنگ شکنهای مخروطی استاندارد که برای خردایش ثانویه استفاده میشوند، نسبت خردایش میتواند از ۳:۱ تا ۶:۱ متغیر باشد، در حالی که سنگ شکنهای مخروطی کوتاهمدت برای خردایش terciary میتوانند نسبتهای بالاتری، بعضاً تا ۸:۱ یا بیشتر، را به دست آورند. فرآیند خردایش چند مرحلهای در سنگ شکنهای مخروطی امکان کاهش تدریجی اندازه مواد را فراهم میآورد و نسبت خردایش نسبتاً پایدار و کنترلشدهای را تضمین میکند.
دستگاههای خردکن چکشی قادرند در یک عملیات تکمرحلهای نسبت خردایش بسیار بالایی را بدست آورند. در برخی موارد، نسبت خردایش دستگاههای خردکن چکشی میتواند به ۱۰:۱ یا حتی بالاتر برسد. این نسبت خردایش بالا باعث میشود که آنها از نظر کارایی برای کاهش سریع مواد بزرگ به ذرات کوچک، بسیار مؤثر باشند و در برخی کاربردها نیاز به مراحل خردایش متعدد را کاهش دهند.
سنگ شکن مخروطی
صنعت معدن
در صنعت معدن، سنگ شکنهای مخروطی به طور گستردهای در مراحل خردایش ثانویه و ثالثه استفاده میشوند. پس از خردایش اولیه سنگ معدن توسط سنگ شکنهای فکی یا سنگ شکنهای ژیراتوری، از سنگ شکنهای مخروطی برای کاهش بیشتر ابعاد ذرات سنگ معدن به سطحی مناسب برای فرآیندهای آسیاب و جداسازی مواد معدنی استفاده میشود. به عنوان مثال، در معدنکاری مس، سنگ شکنهای مخروطی میتوانند سنگ معدن مس اولیه خرد شده را به تکههای کوچکتر خرد کنند و این امر استخراج مواد معدنی مس را در فرآیندهای شناورسازی یا لیچینگ بعدی تسهیل میکند.
2. تولید تجمعی
در تولید مصالح ساختمانی، سنگ شکنهای مخروطی نقش حیاتی در تولید مصالح با کیفیت بالا دارند. آنها بهویژه برای کاربردهایی که نیازهای سختگیرانهای برای اندازه و شکل ذرات مصالح وجود دارد، مناسب هستند، مانند تولید بتن برای ساختمانهای مرتفع و پلها. مصالح مکعبی شکلی که توسط سنگ شکنهای مخروطی تولید میشوند، میتوانند قابلیت کارایی و استحکام بتن را بهبود بخشند و کیفیت و ایمنی پروژههای ساختمانی را تضمین کنند.
3. صنعت معدنکاری
در معادن، سنگشکنهای مخروطی برای فرآوری انواع مختلف سنگها، مانند سنگ آهک، گرانیت و مرمر استفاده میشوند. آنها میتوانند مصالح با اندازههای مختلف طبق تقاضای بازار تولید کنند و مواد لازم برای ساخت جاده، ساخت ساختمان و پروژههای زیرساختی دیگر فراهم کنند.
سنگشکن چکشی
صنعت معدن
در صنعت معدن، سنگشکنهای چکشی عمدتاً برای خرد کردن اولیه مواد معدنی نسبتا نرم یا با سختی متوسط استفاده میشوند. به عنوان مثال، در معادن زغالسنگ، سنگشکنهای چکشی میتوانند به طور موثری تودههای بزرگ زغالسنگ را به اندازههای کوچکتر برای حمل و نقل و پردازشهای بعدی خرد کنند. با این حال، برای مواد معدنی بسیار سخت، سایش بر روی چکشها و سایر اجزا سنگشکنهای چکشی ممکن است بسیار شدید باشد که محدودیتهایی در کاربرد آنها ایجاد میکند.
2. صنعت بازیافت
سنگ شکنهای چکشی برای صنعت بازیافت بسیار مناسب هستند. آنها میتوانند برای خرد کردن زبالههای ساختمانی و تخریبی، مانند بتن، آجر و آسفالت، به دانههای قابل استفاده مجدد استفاده شوند. عملکرد خرد کردن با ضربه بالا در سنگ شکنهای چکشی میتواند این مواد زباله را بهطور مؤثری شکسته و دانههای بازیافتی حاصل میتواند در کاربردهای مختلف ساختمانی استفاده شود که به حفاظت از محیط زیست و صرفهجویی در منابع کمک میکند.
صنعت سبک و صنعت شیمیایی
در صنایع سبک و صنایع شیمیایی، سنگشکنهای چکشی معمولاً برای خرد کردن مواد اولیه با سختی نسبتاً پایین، مانند گچ، آهک که در تولید سیمان و مواد شیمیایی مرتبط استفاده میشود و همچنین برخی مواد آلی به کار میروند. ساختار ساده آنها و عملکرد خردکنندگی با بهرهوری بالا، آنها را به انتخابی عملی برای این صنایع تبدیل کرده است.
سنگ شکنهای مخروطی، بهویژه سنگ شکنهای مخروطی هیدرولیک پیشرفته، معمولاً به سرمایهگذاری اولیه بالاتری نیاز دارند. ساختار پیچیده، فرآیند تولید با دقت بالا و سیستمهای کنترل پیشرفته به هزینه نسبتاً بالا کمک میکند. به عنوان مثال، یک سنگ شکن مخروطی هیدرولیک با اندازه متوسط میتواند صدها هزار دلار هزینه داشته باشد که میتواند بار مالی قابل توجهی برای برخی از شرکتهای کوچک یا پروژههای نوپا باشد.
سنگ شکنهای چکشی معمولاً به دلیل ساختار و فرآیند تولید سادهتر، سرمایهگذاری اولیه کمتری دارند. یک سنگ شکن چکشی استاندارد میتواند با قیمت نسبتاً معقولی خریداری شود، که این امر آنها را برای کسبوکارهای کوچک و متوسط با سرمایه محدود، در دسترستر میسازد.
سنگ شکنهای مخروطی در مراحل خردایش ثانویه و سوم نسبتاً انرژیکارآمد هستند. فرآیند فشردهسازی پیوسته و طراحی بهینهشده اتاق خردایش به آنها اجازه میدهد که انرژی را بهطور موثرتری مصرف کنند. بهطور میانگین، یک سنگ شکن مخروطی ممکن است بسته به مدل خاص و شرایط عملیاتی، ۱ تا ۳ کیلوواتساعت برق به ازای هر تن مواد خرد شده مصرف کند.
دستگاههای سنگ شکن چکشی به دلیل چرخش سریع روتور و فرآیند خردایش مبتنی بر ضربه، معمولاً انرژی بیشتری مصرف میکنند. این انرژی نه تنها برای خرد کردن مواد بلکه برای غلبه بر نیروی مقاومت ناشی از چرخش سریع و ضربه نیز مصرف میشود. مصرف انرژی دستگاههای سنگ شکن چکشی میتواند به ۳ تا ۵ کیلووات ساعت به ازای هر تن ماده خرد شده برسد که در نتیجه منجر به هزینههای عملیاتی بالاتر در درازمدت میشود.
اجزای اصلی سنگ شکنهای مخروطی که در معرض سایش قرار دارند، مندل و قوس هستند. اگرچه این قطعات نیاز به تعویض دورهای دارند، اما فرآیند تعویض نسبتاً پیچیده است و به مهارتهای حرفهای نیاز دارد. هزینه تعویض مندل و قوس میتواند نسبتاً بالا باشد، بهویژه برای مواد با کیفیت بالا که در برابر سایش مقاوم هستند. علاوه بر این، سیستم روانکاری و دیگر اجزای سنگ شکنهای مخروطی نیز نیاز به بازرسی و نگهداری منظم دارند که هزینه کل نگهداری را افزایش میدهد.
چکشها و صفحات ضربهای سنگشکنهای چکشی، اجزای اصلی فرسایشی هستند. این بخشها به دلیل عملیات ضربهای با سرعت بالا بیشتر در معرض سایش قرار دارند و نیاز به تعویض بیشتری دارند. اگرچه هزینه فردی تعویض چکشها و صفحات ضربهای ممکن است نسبتاً پایین باشد، الزامات مکرر تعویض نیز میتواند به افزایش قابل توجهی در هزینههای نگهداری در طول زمان منجر شود. علاوه بر این، عملیات با سرعت بالا در سنگشکنهای چکشی ممکن است باعث شود که سایر اجزا نیز سریعتر دچار سایش شوند و به این ترتیب بار و هزینههای نگهداری را بیشتر کند.
مخازن مخروطی در حین کار نسبت به سایر سنگشکنها گرد و غبار کمتری تولید میکنند. اتاقک خردایش بسته و فرآیند فشردهسازی مداوم یک محیط کنترلشدهتر ایجاد میکند که مقدار گرد و غباری که به هوا منتشر میشود را کاهش میدهد. با این حال، در حین فرآیندهای تغذیه و تخلیه ممکن است هنوز گرد و غبار تولید شود. برای حل این مشکل، میتوان مخازن مخروطی را به سیستمهای جمعآوری گرد و غبار، مانند کاپوتهای گرد و غبار و فیلترهای کیسهای، مجهز کرد تا ذرات گرد و غبار بهطور مؤثری جمعآوری و حذف شوند.
دستگاههای سنگ شکن چکشی به دلیل تأثیرات با سرعت بالا و فرآیند خرد کردن با برخوردهای متعدد، تمایل دارند گرد و غبار بیشتری تولید کنند. تأثیر شدید میتواند باعث شود ذرات ریز به هوا پرتاب شوند و حرکت مواد درون محفظه خردایش نیز احتمال تولید گرد و غبار را افزایش میدهد. به منظور کاهش آلودگی گرد و غبار، سنگ شکنهای چکشی معمولاً به اقدامهای کنترل گرد و غبار جامعتری نیاز دارند، مانند سیستمهای آبپاشی، کاپوتهای جمعآوری گرد و غبار و سیستمهای تهویه قوی.
دستگاههای سنگشکن مخروطی در حین کار سطح صدای نسبتاً کمتری تولید میکنند. حرکت نرم و مداوم چرخشی غلاف منجر به عملیاتی پایدارتر و با صدای کمتر میشود. صدای تولید شده توسط سنگشکنهای مخروطی معمولاً در محدوده ۸۰ تا ۹۰ دسیبل است که میتواند با تدابیر استاندارد کاهش صدا، مانند نصب محفظههای صوتی عایق، مدیریت شود.
سنگ شکن های چکشی به دلیل چرخش با سرعت بالا روتور و برخورد چکش ها با مواد، سطوح نویزی نسبتاً بالا تولید می کنند. سطح noise سنگ شکن های چکشی می تواند به 100 دسی بل یا حتی بالاتر برسد که تهدید بیشتری برای محیط کار و سلامت اپراتورها به شمار می رود. معمولاً اقدامات خاصی برای کاهش نویز، مانند استفاده از پایه های جذب لرزش، مواد صوتی جاذب و ساختارهای کاملاً بسته، ضروری است تا آلودگی صوتی کاهش یابد.
یا شامل میتوانند ویژگیهای منحصر به فرد و مزایای کاربردی خود را داشته باشند. سنگ شکنهای مخروطی برای کاربردهایی مناسب هستند که نیاز به محصولات با کیفیت بالا و اندازهی یکنواخت دارند، بهویژه در مراحل خردایش ثانویه و سوم در صنایع معدن و ساخت و ساز. از سوی دیگر، سنگ شکنهای چکشی بیشتر برای خردایش اولیه مواد نسبتاً نرم و کاربردهای بازیافت مناسبتر هستند به دلیل نسبت خردایش بالایی که دارند و ساختار سادهای که دارند. هنگام انتخاب بین این دو، صنایع باید بهطور جامع عواملی مانند ویژگیهای مواد، الزامات تولید، هزینههای عملیاتی و تأثیرات زیستمحیطی را در نظر بگیرند تا دستگاه خردایش مناسبترین را انتخاب کنند و به بهترین منافع اقتصادی و اجتماعی دست یابند.
