Przykłady innowacyjnych rozwiązań w kruszarkach udarowych
Innowacyjnych rozwiązań w budowie kruszarek wirnikowych z wałem poziomym można się doszukać między innymi w kruszarkach firmy Maschinenfabrik Liezen GMBH z serii H-CI (Hard Impact Crusher) (rys. 11), które posiadają odpowiednie ukształtowanie komory roboczej, zapewniające wielokrotne stopnie rozdrabniania wraz ze specjalnym profilem listew udarowych pozwalających na efekt samoostrzenia.
Rys. 11. Przekrój kruszarki udarowej firmy MFL typu H-Cl [11]
Nowoczesny park maszynowy kruszarek wzbogacony został również w system zwiększający bezpieczeństwo, czego przykładem mogą być kruszarki udarowe Nordberg serii NP [10]. Firma Metso posiadająca ćwierć wieku doświadczeń w rozwoju kruszarek udarowych opracowała serię NP o wyjątkowym połączeniu wytrzymałej konstrukcji wirnika, materiałów eksploatacyjnych i konstrukcji komory kruszenia. Metso wprowadziło nowy system unieruchamiania wirnika (system bezpiecznej rotacji wirnika). Jest on dostępny w całym zakresie kruszarek i stanowi część polityki firmy mającej na celu rozwijanie nowych, bezpieczniejszych rozwiązań w odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku. Nowy system służy do pozycjonowania wirnika podczas prac konserwacyjnych takich jak wymiana listew udarowych czy regulacja płyt łamacza. Niewątpliwą zaletą jest tutaj fakt, że wirnik może być pozycjonowany wewnątrz kruszarki bez udziału człowieka.
Po raz pierwszy zaprezentowana sześć lat temu przez firmę HAZEMAG kruszarka rewersyjna udarowa listwowa typu AP-VM udowodniła w wielu praktycznych i najprzeróżniejszych zastosowaniach swoją elastyczność i efektywność. Kruszarka udarowa posiada pionowy wlot (rys. 12), a symetryczne wykonanie maszyny umożliwia prawo- i lewoobrotową pracę wirnika.
Rys. 12. Przekrój kruszarki listwowej udarowej rewersyjnej firmy Hazemag typu AP-VM [7]
W wyniku procesu zużywania się krawędzie kruszące listew udarowych ulegają zaokrągleniu, co powoduje także zmiany w produkcie finalnym. Gdy promień jest większy lub równy połowie szerokości listwy udarowej następuje zmiana kierunku obrotów wirnika. W takim wypadku do dyspozycji będą znów ostre krawędzie listew udarowych. Tym samym pięć parametrów łatwo regulowanych automatycznym układem sterowania HAZtronic, a mianowicie: prędkość, kierunek obrotów oraz trzy regulowane szerokości szczelin gwarantują jakość produktu pozostającą na stałym poziomie [7]. Również ruch rewersyjny wirnika został wykorzystany w kruszarkach młotkowych. Wśród kruszarek udarowych nastąpił także rozwój kruszarek z pionowym wałem, na którym osadzony jest wirnik z odrzutnikami. Z reguły stosuje się je na ostatnich stadiach kruszenia, gdzie ponownie kruszą odsiane drobne frakcje. Maszyny te podnoszą zawartość ziaren foremnych w produktach wąskich klas ziarnowych (nawet 0-4 mm) zaniżając udział wadliwych ziaren o 30%, ale znane są także aplikacje tych maszyn przed układami domielającymi ze względu na niskie zużycie energii i elementów roboczych.
Kruszarka Hazemag w ZPW Trzuskawica |
W zasadzie można wyróżnić dwa rodzaje tego typu kruszarek wertykalnych. Pierwszy typ charakteryzuje się wyłożonymi kowadłami na wewnętrznym obwodzie komory roboczej kruszarki. Jedną spośród kilku firm produkujących takie maszyny jest belgijska firma Magotteaux, której produktem jest kruszarka MAG’lmpact.
Surowiec w tej kruszarce kierowany jest do wnętrza za pośrednictwem rękawa podającego i dostaje się do dystrybutora umiejscowionego na środku stołu obrotowego. Ziarna zostają poddane gwałtownemu przyspieszeniu za pomocą wyrzutników i trafiają na kowadła rozmieszczone na obwodzie komory kruszenia, z odpowiednią energią kinetyczną. Elementy robocze charakteryzują się wysoką odpornością na ścieranie. Kształt kowadła decyduje o kącie kruszenia obrabianego surowca i może być dobrany w zależności od rodzaju kruszonego materiału oraz jego zastosowania. Kowadło Xwin charakteryzuje się wytrzymałością zarówno na ścieranie, jak i na gwałtowne uderzenia. Prędkość stołu obrotowego może wynosić do 75 m/s (tj. około 1400 obr./min). Dobór tej prędkości wpływa bezpośrednio na stopień rozdrobnienia materiału w kruszarce, co przy zastosowaniu zwiększonej liczby płyt odrzutowych na wirniku będzie podnosić zawartość ziaren drobnych w produktach, dając możliwości produkcji drobnych mączek. Wydajność takiego urządzenia dochodzi do 500 Mg/godz.
Drugi typ kubizerów, w odróżnieniu od MAG’lmpact, to kruszarka wałem pionowym typu BD 12 firmy Weil albo ODV czeskiej firmy PSP Engineering a.s., która nie posiada na obwodzie kowadeł, lecz gładkie okładziny. Tutaj materiał jest wprowadzany do wirnika, który pod wpływem siły odśrodkowej odrzuca go na kamienną ścianę utworzoną z kruszonego materiału (ODV-S – system kamień kamień), lub na pancerz (ODV-M – system kamień-metal). Obok efektu rozdrabniania udarowego występuje wtórny efekt wstępnego ścierania za pomocą toczenia się i tarcia materiału.
Kruszarki w systemie kamień-kamień używane są w końcowych stadiach technologicznych linii rozdrabniania, gdzie materiał rozdrabniany odznacza się wysoką abrazywnością. Wtedy sposób takiego rozdrabniania eliminuje nadmierne zużywanie się bocznych płyt, ogranicza powstawanie pyłów, a więc nadmierne przekruszanie. Stopień rozdrobnienia nie przekracza 2.
Kruszarki w systemie kamień-metal używane są tam, gdzie jest wymagany wyższy stopień rozdrobnienia (do 5).
Kruszarki produkowane w obu systemach stosuje się z powodzeniem również w instalacjach przygotowania materiału do mielenia (dolomit i wapień), ze względu na swoją odporność na ścieranie się elementów roboczych oraz wlot drobnouziarnionej nadawy. Przykładem jest przygotowanie wapienia do mielenia w dwóch młynach kulowych w Elektrowni Bełchatów S.A. Uzysk frakcji poniżej 7 mm wynosi 75% przy rozdrabnianej nadawie 0-60 mm. Również Metso Minerals produkuje dwie kompletne linie kruszarek udarowych z wałem pionowym (VSI) dla kruszenia surowca na II, III i IV stadium rozdrabniania. Kruszarki VSI Barmac serii B bazują na technologii „kamień – kamień”, podczas gdy seria VI wykorzystuje metodę „podkowa-kowadło” (kamień – metal). W porównaniu z konwencjonalnymi, pionowymi kruszarkami udarowymi, seria kruszarek VI Barmac o wirniku zamkniętym zapewnia wyższy stopień rozdrobnienia przy niższych kosztach zużycia.