سنگ‌شکن، ماشینی است که از انرژی مکانیکی استفاده می‌کند تا سنگ، بتن و دیگر مواد و مصالح ساخت و ساز را بشکند و به قطعاتی کوچک‌تر و ابعاد مشخصی تبدیل کند. این ماشین‌ها به ویژه در صنعت معدن کاربرد دارند و برای کاهش ابعاد قطعات سنگ معدن و تسهیل پردازش آن‌ها استفاده می‌شوند.
سنگ‌شکن‌ها به شکلی طراحی شده‌اند که قطعات را با حداکثر ابعاد دریافت کنند. برای رسیدن به محصول نهایی مطلوب، ممکن است نیاز باشد چندین بار فرآیند شکستن را انجام دهید.
سنگ‌شکن‌ها بر اساس ظرافت خرد کردن (خردایش) مواد و مصالح دسته‌بندی می‌شوند. سنگ‌شکن‌های اولیه و ثانویه وجود دارد (محصول نهایی زمخت) و همین طور سنگ‌شکن‌های درجه سه و چهار هم وجود دارد (محصول نهایی ذرات ریز).
چطور یک سنگ‌شکن انتخاب کنیم؟
باید چندین ویژگی را در نظر بگیرید:
ضریب سایندگی و سختی: مهم است که بدانید می‌خواهید چه مواد و مصالحی را خُرد کنید، به خصوص از نظر میزان سایندگی و سختی. باید قدرت تراکم یا حداکثر نیرویی را که یک ماده قبل از شکستن می‌تواند تحمل کند، ارزیابی کنید.
ابعاد: باید حداکثر ابعاد قطعه‌ای که می‌خواهید وارد ماشین شود را در نظر بگیرید (طول، عرض و ضخامت).
نیازمندی دانه‌بندی (گرانول‌متری) شما: حیاتی است که از قبل بدانید که نتیجه‌ی نهایی پس از خُرد شدن، باید به چه شکلی باشد، مثلا بعد از خردن شدن، اندازه ی دانه‌ها یا گرانول مورد نظر باید چقدر باشد.
ظرفیت (توان عملیاتی): باید ظرفیت پردازش یا توان عملیاتی مورد نیاز برای کاربرد خود را تعیین کنید. معمولا این مقدار با واحد تن در ساعت بیان می‌شود، مثلا پنج تن در ساعت.
بعد از این‌ها، تکنولوژی‌های مختلف سنگ‌شکن‌های موجود در بازار را بررسی کنید:
* سنگ‌شکن فکی (Jaw Crusher).
* سنگ‌شکن مخروطی (Cone Crusher).
* سنگ‌شکن ضربه‌ای (Impact) که به آن سنگ‌شکن چکشی (Hammer) نیز گفته می‌شود.
چرا سنگ‌شکن فکی انتخاب کنیم؟
این نوع سنگ‌شکن، یک سنگ‌شکن مقدماتی است. سنگ‌شکن فکی ماشینی برای خرد کردن سنگ و دیگر مواد سخت و ساینده است، همچون گرافیت، سنگ معدن یا بتن بازیافت شده و معمولا برای مقاصد صنعتی استفاده می‌شود. بخش خردکننده‌ی این سنگ‌شکن، از یک صفحه‌ی ثابت و یک صفحه‌ی متحرک تشکیل شده که به این صفحه‌ها «فک» گفته می‌شود و سنگ بین این دو قرار می‌گیرد و خرد می‌شود. حرکت فک متحرک از طریق یک شافت خارج از مرکز که توسط تسمه و پولی به موتور متصل است تامین می‌شود. یک فنر این فک متحرک را بازمی‌گرداند تا اجازه بدهد که ماده‌ی خرد شده کم کم وارد سنگ‌شکن شود. زمانی که مواد به اندازه کافی کوچک (خرد) شده باشند، از فاصله‌ی بین دو فک عبور می‌کنند. سنگ‌شکن، سنگ بزرگ را به سنگ‌هایی کوچک‌تر تقسیم می‌کند و این به ویژه برای تولید بتن برای ساختمان‌سازی و جاده‌سازی کاربرد دارد.
سنگ‌شکن فکی Shibang Industry & Technology Group
سنگ‌شکن‌های فکی از یک تکنولوژی ابتدایی و قابل اطمینان استفاده می‌کنند که چندان نیازمند نگهداری و دانش مهندسی نیست. این نوع سنگ‌شکن، پراستفاده‌ترین سنگ‌شکن در دنیاست. سنگ‌شکن‌های فکی به ویژه مناسب این کار هستند که بلوک‌های بزرگ را به قطعات کوچک‌تر تقسیم کنند و بعد این قطعات توسط ماشین‌های دیگر، پردازش شوند.
مزایای سنگ‌شکن فکی:
- هزینه‌های نگهداری و عملیاتی پایین، چون قطعات متحرک کمی دارد.
- مواد خام را خرد می‌کند و به ابعادی حدود ۱۵۰ میلی‌متر تبدیل می‌کند.
معایب سنگ‌شکن فکی:
- مناسب مواد کوچک‌تر نیست (کوچک‌تر از ۱۵۰ میلی‌متر). اگر ابعاد دانه کوچک‌تر مورد نیاز باشد، می‌توان از این سنگ‌شکن در کنار سنگ‌شکن‌های دیگر استفاده کرد.
- برای زمانی که خاک رس و فلزات، داخل سنگ باشد، مناسب نیست.
چرا سنگ‌شکن مخروطی انتخاب کنیم؟
سنگ‌شکن مخروطی، که به آن سنگ‌شکن مخروط هم گفته می‌شود، سنگ‌ها را بین یک سر در حال چرخش و یک کاسه قرار می‌دهد و خرد می‌کند. سر چرخان توسط یک پوشش ضد استهلاک پوشانده شده است. قطعات بزرگ یکبار بین دو فک خُرد می‌شوند، سپس کم کم وارد سنگ‌شکن شده و آن جا فرآیند خردایش ادامه دارد، تا زمانی که به حدی کوچک شوند که از فضای باز باریک در پایین فضای خردایش عبور کنند. یک سنگ‌شکن مخروطی می‌تواند انواع متنوعی از سنگ‌ها را خرد کند، از متوسط تا بسیار سخت. عملکرد سنگ‌شکن مخروطی مشابه سنگ‌شکن چرخشی (gyratory) است، اما در سنگ‌شکن مخروطی، شیب فضای خردایش به اندازه ی سنگ‌شکن چرخشی، تند نیست.
با این که سنگ‌شکن مخروطی به خاطر توانایی خود در شکست سنگ معدن و سنگ‌های محکم و ساینده معروف است، اما بهتر است از سنگ‌شکن مخروطی برای خردایش ثانویه استفاده شود. این سنگ‌شکن به شکلی طراحی شده که مواد و مصالحی با ابعاد مشخص را خرد کند، عموما ۱۰۰ یا ۱۵۰ یا ۲۰۰ میلی‌متر، سپس محصول نهایی را در ابعاد کوچک‌تر تحویل دهد.
مزایای سنگ‌شکن مخروطی:
سنگ‌شکن مخروطی Metso
- بدنه و ساختار محکم.
- بهره‌وری بالا.
- تنظیم ساده.
- هزینه‌های عملیاتی پایین. این نوع سنگ‌شکن یک سیستم آزادسازی فنری دارد که از آن در برابر بار اضافه محافظت می‌کند و مواد و متریالی که غیرقابل شکستن باشند، بدون آن که به سنگ‌شکن آسیبی وارد کنند، از فضای خردایش عبور می‌کنند.
- ماشین ارزان‌قیمتی است.
معایب سنگ‌شکن مخروطی:
- سنگ‌شکن مخروطی نمی‌تواند در هر ابعادی، مواد را خرد کند. موادی که وارد این نوع سنگ‌شکن می‌شوند، باید از قبل ابعادشان تنظیم شده باشد (معمولا حدود ۲۰۰ میلی‌متر یا کمتر).
- محصول نهایی همگن نیست، که این مورد نیازمندی مهمی برای بسیاری از کاربردهای مواد و مصالح است.
- مناسب زمانی نیست که خاک رس و فلزات، داخل سنگ باشند.
بیشتر بخوانید: چگونه می توان یک دکل حفاری مناسب انتخاب کرد؟
بیشتر بخوانید: کمپرسور چیست؟ چگونه کمپرسور مناسب انتخاب کنیم؟
بیشتر بخوانید: انتخاب دریل مناسب
چرا سنگ‌شکن ضربه‌ای انتخاب کنیم؟
سنگ‌شکن ضربه‌ای Metso
سنگ‌شکن ضربه‌ای می‌تواند به عنوان سنگ‌شکن اولیه، ثانویه یا ثالث (سومین) استفاده شود، بسته به ابعاد و تکنولوژی مورد نظر. این نوع سنگ‌شکن دارای ضربه‌زن (beater) است که به آن‌ها چکش یا صفحات ضربه هم گفته می‌شود.
عملکرد این سنگ‌شکن به این شکل است: از بخش بالایی سنگ‌ها وارد می‌شوند، سپس این چکش‌ها به سنگ‌ها می‌خورند و سنگ‌ها را به سمت صفحات پرتاب می‌کنند. سنگ روی صفحه می‌شکند و به سمت چکش‌ها برمی‌گردد. این فرآیند آن قدر تکرار می‌شود تا سنگ به ابعاد مورد نظر برسد. سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای برای مواد مخلوط ایده‌آل هستند. این سنگ‌شکن‌ها می‌توانند سنگ‌هایی را که در آن‌ها خاک رس، گرد و غبار و فلز هم وجود دارد خرد کنند، مانند میله‌های تقویت شده، توری آهنی و لنگر. این سنگ‌شکن می‌تواند مواد سخت را خرد کند اما عموما مناسب سنگ‌های متوسط یا نرم است. سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای که به آن سنگ‌شکن‌های چکشی نیز گفته می‌شود، شفتی افقی یا محوری عمودی دارند.
شفت افقی:
محصولی مکعب و یکدست تولید می‌کند. هر چیزی می‌توان در این ماشین ریخت و هم در خردایش اولیه و هم ثانویه، حداکثر بهره‌وری را تضمین می‌کند.
مزایای سنگ‌شکن ضربه‌ای با شفت افقی:
- ضربه باعث می‌شود که بتوان ابعاد خردایش نتیجه نهایی را بهتر کنترل کرد، مثلا شن مکعب بهتر به دست آورد.
معایب سنگ‌شکن ضربه‌ای با شفت افقی:
- هزینه‌های عملیاتی ممکن است بیشتر باشد.
- ممکن است در خرد کردن قطعات کوچک مشکل داشته باشد، چون توانایی سنگ‌شکن در خرد کردن بلوک‌های سنگی بستگی به انرژی جمع شده توسط سنگ در هنگام برخورد با چکش دارد. در نتیجه این انرژی به سرعت چکش و همین طور جرم سنگ وابسته است.
- استهلاک ضربه‌زن‌ها بسته به ماده‌ای دارد که خرد می‌شود.
محور عمودی:
می‌تواند شن با کیفیت تولید کند. شن را حتی بیشتر، خرد می‌کند چون محکم‌ترین پیوستگی توده را خرد می‌کند. این باعث می‌شود که به شنی دست پیدا کنیم که از نظر پیوستگی و شکل، بهینه و مطلوب است، به خصوص برای بتن. این ماشین برای خردایش، انرژی چرخشی را با انرژی ضربه‌ای ترکیب می‌کند.
مزایای سنگ‌شکن ضربه‌ای با محور عمودی:
- ظرفیت تولید بالا.
- نرخ خردایش بالا.
- مصرف پایین انرژی.
- اندازه‌ی دانه‌ی یکدست.
معایب سنگ‌شکن ضربه‌ای با محور عمودی:
- فقط می‌تواند محصول ظریف تحویل بدهد.
قبل از خرید یک سنگ‌شکن، دیگر باید چه ویژگی‌هایی را در نظر بگیرید؟
سنگ‌شکن سیار Kleeman
مزیت سنگ‌شکن‌های ثابت (Stationary) این است که محکم و تنومند هستند اما داشتن یک سنگ‌شکن سیار (mobile) کمک می‌کند که بتوانید سنگ‌شکن را به جایی که به آن نیاز است، نزدیک‌تر کنید. سنگ‌شکن‌های چرخ‌دار را می‌توان با استفاده از یک کامیون، نزدیک به محل ساخت و ساز کرد. این ماشین‌ها عموما خودمختار هستند و برای فعالیت، نیازمند موتور دیزلی نیستند. سنگ‌شکن‌های خزنده (crawler) به شکلی طراحی شده‌اند که به شکل پیوسته قابل جا به جایی باشند. این سنگ‌شکن‌ها فضای کمتری را اشغال می‌کنند و نسبت به سنگ‌شکن‌های سیار چرخ‌دار، وزن کمتری دارند.
انواع خردایش انجام شده توسط سنگ‌شکن‌های سیار مشابه با سنگ‌شکن‌های ثابت است. به دلیل خودمختاری، این سنگ‌شکن‌ها همچنین دارای قیف و کانوایر هستند تا مواد وارد سنگ‌شکن شود. همچنین دارای یک نوار نقاله ی ثانویه هم هستند تا محصول نهایی از ماشین خارج شود.
بیشتر بخوانید: انتخاب بالابر زنجیری مناسب
بیشتر بخوانید: انتخاب بازوی مکانیکی صنعتی (منیپولیتورها)
